DE202014011588U1

DE202014011588U1 - Rotor, elektrischer Motor, Verdichter und Gebläse

Info

Publication number: DE202014011588U1
Application number: DE202014011588.5U
Authority: DE
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2024-07-02

Abstract

Rotor (10), der mit einem Wellenelement (40) verbunden ist, sich um eine mittlere Achse dreht und für einen elektrischen Motor (100) verwendet wird, welcher Rotor (10) aufweist:
ein Wellenloch (13), in welchem zumindest ein Teil des Wellenelements (40), das sich um die mittlere Achse dreht, angeordnet ist; und
mehrere Strömungspfade (50), die um das Wellenelement (40) herum angeordnet sind und den Rotor (10) in einer Richtung parallel zu der mittleren Achse durchdringen, wobei
jeder der Strömungspfade (50) eine Innenfläche hat, die enthält:
eine erste Fläche (51), die in einer radialen Richtung des Wellenelements (40) nach außen weist;
eine zweite Fläche (52), die in der radialen Richtung auswärts der ersten Fläche (51) angeordnet ist und der ersten Fläche (51) mit einem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche (51) und der zweiten Fläche (52) zugewandt ist;
eine dritte Fläche (53), die ein Ende der ersten Fläche (51) und ein Ende der zweiten Fläche (52) in einer Drehrichtung um die mittlere Achse verbindet; und
eine vierte Fläche (54), die ein anderes Ende der ersten Fläche (51) und ein anderes Ende der zweiten Fläche (52) in der Drehrichtung verbindet, und
einer Bedingung C < D genügt wird, wobei ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche (51) zu dem anderen Ende der ersten Fläche (51) gleich C ist und ein Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche (52) zu dem anderen Ende der zweiten Fläche (52) gleich D ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotor, einen elektrischen Motor, einen Verdichter und ein Gebläse.
Hintergrund
Verdichter und Gebläse arbeiten mit der von elektrischen Motoren erzeugten Energie. Induktionsmotoren mit einem Stator, der ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt, und einem Rotor, der durch eine elektromagnetische Kraft aus einem induzierten Strom, der durch das rotierende Magnetfeld erzeugt wird, in Drehung versetzt wird, wie in Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2 offenbart, sind bekannt.
Liste der Anführungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Internationale Veröffentlichung WO 2010/016106
Patentliteratur 2: Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2010-144635

Abriss
Technisches Problem
In manchen Fällen weist ein Rotor Strömungspfade auf, die als Luftlöcher bezeichnet werden. Ein Fluid, z. B. ein Kältemittel, fließt durch die Strömungspfade. Je nach Aufbau der Strömungspfade kann es zu einer magnetischen Sättigung im Rotor kommen. Wenn es zu einer magnetischen Sättigung kommt, kann sich der Wirkungsgrad des elektrischen Motors verringern.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor, einen elektrischen Motor, einen Verdichter und ein Gebläse bereitzustellen, die eine Verringerung des Wirkungsgrads unterdrücken können.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Rotor, der mit einem Wellenelement verbunden ist, sich um eine mittlere Achse dreht und für einen elektrischen Motor verwendet wird, wobei der Rotor umfasst: ein Wellenloch, in dem mindestens ein Teil des Wellenelements, das sich um die mittlere Achse dreht, angeordnet ist; und eine Vielzahl von Strömungspfaden, die um das Wellenelement herum angeordnet sind und den Rotor in einer Richtung parallel zur mittleren Achse durchdringen, wobei jeder der Strömungspfade eine Innenfläche aufweist, die umfasst: eine erste Fläche, die in einer radialen Richtung des Wellenelements nach außen weist; eine zweite Fläche, die in der radialen Richtung außerhalb der ersten Fläche angeordnet ist und der ersten Fläche mit einem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche gegenüberliegt; eine dritte Fläche, die ein Ende der ersten Fläche und ein Ende der zweiten Fläche in einer Drehrichtung um die mittlere Achse verbindet; und eine vierte Fläche, die ein anderes Ende der ersten Fläche und ein anderes Ende der zweiten Fläche in der Drehrichtung verbindet, und einer Bedingung C < D wird genügt, wobei ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche zu dem anderen Ende der ersten Fläche C ist und ein Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche zu dem anderen Ende der zweiten Fläche D ist.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht einen Rotor, einen elektrischen Motor, einen Verdichter und ein Gebläse vor, die eine Verringerung des Wirkungsgrads unterdrücken können.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht eines beispielhaften elektrischen Motors gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen beispielhaften Rotor gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Draufsicht, die den beispielhaften Rotor gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist eine vergrößerte Teilansicht von 3.
5 ist ein Diagramm, das den Fluss des magnetischen Flusses im elektrischen Motor veranschaulicht.
6 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für einen herkömmlichen Rotor zeigt.
7 ist eine Draufsicht, die einen beispielhaften Rotor gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Draufsicht, die einen beispielhaften Rotor gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Draufsicht, die einen beispielhaften Rotor gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Draufsicht, die einen beispielhaften Rotor gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die einen beispielhaften Rotor gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
12 ist eine Draufsicht, die einen beispielhaften Rotor gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Verdichter gemäß einer achten Ausführungsform zeigt.
14 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Gebläse gemäß einer neunten Ausführungsform zeigt.
15 ist ein Diagramm, das das beispielhafte Gebläse gemäß der neunten Ausführungsform zeigt.
16 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Gebläse gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform.
1 ist eine Schnittansicht, die einen beispielhaften elektrischen Motor 100 zeigt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen beispielhaften Rotor 10 des elektrischen Motors 100 zeigt. 3 ist eine Draufsicht, die den beispielhaften Rotor 10 des elektrischen Motors 100 zeigt. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht von 3. 5 ist ein Diagramm, das den Fluss des magnetischen Flusses im elektrischen Motor 100 veranschaulicht.
Der elektrische Motor 100 ist ein zweipoliger Induktionsmotor. Der elektrische Motor 100 umfasst den Rotor 10, der mit einem Wellenelement 40 verbunden ist und sich um eine mittlere Achse AX dreht, sowie einen um den Rotor 10 herum angeordneten Stator 20. Der Rotor 10 ist in einem Raum innerhalb des Stators 20 angeordnet. Eine Außenfläche des Rotors 10 steht einer Innenfläche des Stators 20 mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüber.
Der Stator 20 umfasst einen Statorkern 21, der Statorlöcher 22 aufweist, und Spulen 23, die in den Statorlöchern 22 angeordnet sind.
Der Statorkern 21 ist ein tubusförmiges Element. Der Statorkern 21 besteht aus einem Stapel magnetischer Stahlbleche. Der Statorkern 21 wird hergestellt, indem die magnetischen Stahlbleche in axialer Richtung gestapelt werden.
Im Statorkern 21 ist eine Vielzahl von Statorlöchern 22 ausgebildet. Die Statorlöcher 22 sind in einer Drehrichtung mit Abstand zueinander angeordnet.
Jeder der Statorlöcher 22 hat eine Öffnung, die dem Raum innerhalb des Statorkerns 21 zugewandt ist. Die Öffnung jeder der Statorlöcher 22 wird als Lochöffnung bezeichnet. Die Spule 23 wird von der Lochöffnung aus in jedes der Statorlöcher 22 eingeführt.
In den Löchern 22 ist eine Vielzahl von Statorspulen 23 angeordnet. Wenn die Spulen 23 mit Wechselstrom versorgt werden, erzeugt der Stator 20 ein sich drehendes Magnetfeld.
Der Rotor 10 erzeugt aufgrund des vom Stator 20 erzeugten sich drehendes Magnetfelds einen induzierten Strom und wird somit durch die elektromagnetische Kraft des induzierten Stroms in Drehung versetzt. Der Rotor 10 umfasst ein Wellenloch 13, in dem mindestens ein Teil des Wellenelements 40, das sich um die mittlere Achse AX dreht, angeordnet ist; einen Rotorkern 11, der um das Wellenelement 40 herum angeordnet und mit einer Außenfläche 41 des Wellenelements 40 verbunden ist; eine Vielzahl von Strömungspfaden 50, die um das Wellenelement 40 herum angeordnet sind und den Rotor 10 in einer Richtung parallel zur mittleren Achse AX durchdringen; und einen Käfigläufer-Leiter 30, der mit dem Rotorkern 11 verbunden ist.
Der Rotorkern 11 ist ein tubusförmiges Element. Der Rotorkern 11 besteht aus einem Stapel magnetischer Stahlbleche. Der Rotorkern 11 wird durch Fixierung der in axialer Richtung gestapelten Magnetbleche hergestellt.
Der Rotorkern 11 hat Rotorlöcher 12 und das Wellenloch 13. Das Wellenloch 13 ist im Rotorkern 11 in der Mitte des Rotorkerns 11 auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX ausgebildet. Das Wellenelement 40 ist mit einer Innenfläche 14 des Wellenlochs 13 verbunden. Das im Wellenloch 13 angeordnete Wellenelement 40 ist am Rotorkern 11 befestigt. Mehrere Rotorlöcher 12 sind um das Wellenloch 13 herum angeordnet. Die Rotorlöcher 12 sind in einer Drehrichtung in Abständen um die mittlere Achse AX angeordnet.
Das Wellenelement 40 ist fest mit dem Rotorkern 11 verbunden. Die mittlere Achse AX des Wellenelements 40 fällt mit der mittleren Achse AX des Rotors 10 zusammen. Das eine und das andere Ende des Wellenelements 40 sind, in einer Richtung parallel zur mittleren Achse AX gesehen, außerhalb des Rotorkerns 11 angeordnet. Das Wellenelement 40 ist mittels eines Lagers drehbar gelagert. Die äußere Form des Wellenelements 40 ist kreisförmig in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX.
Eine Richtung parallel zur mittleren Achse AX wird als axiale Richtung bezeichnet, eine Drehrichtung um die mittlere Achse AX als Drehrichtung und eine radiale Richtung des Wellenelements 40 als radiale Richtung, wie im Folgenden beschrieben. Die radiale Richtung umfasst eine Ausstrahlungsrichtung der mittleren Achse AX.
Der Käfigläufer-Leiter 30 umfasst Rotorstäbe 31, die nichtmagnetisch und leitend sind und in den Rotorlöchern 12 des Rotorkerns 11 angeordnet sind, sowie Endringe 32, die mit den Rotorstäben 31 verbunden sind.
Eine Vielzahl von Rotorstäben 31 ist um die mittlere Achse AX angeordnet. Die Rotorstäbe 31 sind aus einem nichtmagnetischen und leitenden Material gefertigt, wie Aluminium oder Kupfer. Die Rotorstäbe 31 werden durch Füllen der Rotorlöcher 12 mit dem nichtmagnetischen und leitenden Material hergestellt.
Die Endringe 32 sind mit den Enden der Rotorstäbe 31 verbunden. Der Endring 32 hat einen inneren Randabschnitt 32A, der der mittleren Achse AX zugewandt ist, und einen äußeren Randabschnitt 32B, der sich in radialer Richtung außerhalb des inneren Randabschnitts 32A befindet. Der Endring 32 ist an beiden Enden der Rotorstäbe 31 angeordnet. Die Enden der Rotorstäbe 31 sind durch die Endringe 32 kurzgeschlossen.
Die Innenfläche 14 des Wellenlochs 13 hat einen Verbindungsbereich 15, der mit der Außenfläche 41 des Wellenelements 40 verbunden ist, und einen Nicht-Verbindungsbereich 16, der mit einem Zwischenraum zwischen der Außenfläche 41 des Wellenelements 40 und dem Nicht-Verbindungsbereich 16 angeordnet ist. Der Rotor 10 weist in der Innenfläche 14 des Wellenlochs 13 ausgebildete vertiefte Abschnitte 17 auf. Die vertieften Abschnitte 17 sind von der Innenfläche 14 des Wellenlochs 13 in radialer Richtung nach außen vertieft. Der Nichtverbindungsbereich 16 umfasst eine Innenfläche der vertieften Teile 17. Das Wellenelement 40 wird vom Verbindungsbereich 15 des Wellenlochs 13 gestützt.
Die mehreren Strömungspfade 50 sind in Abständen um das Wellenelement 40 herum angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Strömungspfade 50 drei und sie sind um das Wellenelement 40 herum angeordnet. Die Strömungspfade 50 durchdringen den Rotor 10 in axialer Richtung. Jeder der Strömungspfade 50 verbindet eine erste Öffnung, die in einer Endfläche des Rotors 10 in axialer Richtung ausgebildet ist, und eine zweite Öffnung, die in der anderen Endfläche des Rotors 10 in axialer Richtung ausgebildet ist. Die erste Öffnung befindet sich an einem Ende jedes der Strömungspfade 50 in axialer Richtung, und die zweite Öffnung befindet sich am anderen Ende des entsprechenden Strömungspfades 50 in axialer Richtung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung jedes der Strömungspfade 50 ist zwischen der Außenfläche 41 des Wellenelements 40 und dem inneren Randabschnitt 32A der Endringe 32 in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX angeordnet.
Ein Fluid fließt durch die Strömungspfade 50. Das Fluid tritt durch die ersten Öffnungen in die Strömungspfade 50 ein, fließt durch die Strömungspfade 50 und tritt dann durch die zweiten Öffnungen wieder aus. Das Fluid, das durch die Strömungspfade 50 fließt, umfasst ein Gas oder eine Flüssigkeit oder beides. Das durch die Strömungspfade 50 fließende Fluid umfasst ein Kältemittel, Luft, ein Gas und Öl. So strömt beispielsweise ein Kältemittel durch die Strömungspfade 50, um den Rotor 10 zu kühlen. Die Strömungspfade 50 können als Luftlöcher bezeichnet werden.
Jeder der Strömungspfade 50 hat eine Innenfläche, die eine erste Fläche 51, die in radialer Richtung nach außen weist, eine zweite Fläche 52, die in radialer Richtung außerhalb der ersten Fläche 51 angeordnet ist und der ersten Fläche 51 mit einem Zwischenraum dazwischen gegenüberliegt, eine dritte Fläche 53, die ein Ende der ersten Fläche 51 und ein Ende der zweiten Fläche 52 in Drehrichtung verbindet, und eine vierte Fläche 54, die das andere Ende der ersten Fläche 51 und das andere Ende der zweiten Fläche 52 in Drehrichtung verbindet, umfasst.
Die Strömungspfade 50 sind zwischen dem Wellenelement 40 und dem Rotorkern 11 ausgebildet. Jeder der Strömungspfade 50 wird durch die Außenfläche 41 des Wellenelements 40 und den Nichtverbindungsbereich 16 des Rotorkerns 11 definiert. Die ersten Flächen 51 befinden sich auf dem Wellenelement 40. Die zweiten Flächen 52, die dritten Flächen 53 und die vierten Flächen 54 befinden sich auf dem Rotorkern 11. Die Außenfläche 41 des Wellenelements 40 umfasst die ersten Flächen 51. Der Nicht-Verbindungsbereich 16 des Rotorkerns 11 umfasst die zweiten Flächen 52, die dritten Flächen 53 und die vierten Flächen 54.
Die Innenfläche jedes der Strömungspfade 50, einschließlich der ersten Fläche 51, der zweiten Fläche 52, der dritten Fläche 53 und der vierten Fläche 54, verläuft parallel zur mittleren Achse AX. Die erste Fläche 51 umfasst eine gekrümmte Fläche. Die zweite Fläche 52 ist eine ebene Fläche. Die dritte Fläche 53 ist eine ebene Fläche. Die vierte Fläche 54 ist eine ebene Fläche. Die erste Fläche 51 umfasst die gekrümmte Fläche, die in radialer Richtung nach außen ragt.
Jeder der Strömungspfade 50 umfasst eine erste Ecke 61, die die erste Fläche 51 und die dritte Fläche 53 verbindet; eine zweite Ecke 62, die die erste Fläche 51 und die vierte Fläche 54 verbindet; eine dritte Ecke 63, die die zweite Fläche 52 und die dritte Fläche 53 verbindet; und eine vierte Ecke 64, die die zweite Fläche 52 und die vierte Fläche 54 verbindet.
Die erste Ecke 61 befindet sich zwischen dem einen Ende der ersten Fläche 51 in der Drehrichtung und einem inneren Ende der dritten Fläche 53 in der radialen Richtung. Die zweite Ecke 62 befindet sich zwischen dem anderen Ende der ersten Fläche 51 in der Drehrichtung und einem inneren Ende der vierten Fläche 54 in der radialen Richtung. Die dritte Ecke 63 befindet sich zwischen dem einen Ende der zweiten Fläche 52 in der Drehrichtung und einem äußeren Ende der dritten Fläche 53 in der radialen Richtung. Die vierte Ecke 64 befindet sich zwischen dem anderen Ende der zweiten Fläche 52 in der Drehrichtung und einem äußeren Ende der vierten Fläche 54 in der radialen Richtung.
Jeder der Strömungspfade 50 genügt der Bedingung in Ausdruck (1). $C < D$
wobei der Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche 51 zu dem anderen Ende der ersten Fläche 51 C ist und der Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche 52 zu dem anderen Ende der zweiten Fläche 52 D auf einer Ebene orthogonal zu der mittleren Achse AX ist.
Der Abstand C ist ein direkter Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche 51 zum anderen Ende der ersten Fläche 51. Der Abstand D ist ein direkter Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche 52 zu dem anderen Ende der zweiten Fläche 52.
Jeder der Strömungspfade 50 genügt der Bedingung in Ausdruck (2). $E = F$
wobei der Abstand zwischen dem inneren Ende der dritten Fläche 53 und dem äußeren Ende der dritten Fläche 53 E ist und der Abstand zwischen dem inneren Ende der vierten Fläche 54 und dem äußeren Ende der vierten Fläche 54 F auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX ist.
Der Abstand E ist ein direkter Abstand zwischen dem inneren Ende der dritten Fläche 53 und dem äußeren Ende der dritten Fläche 53. Der Abstand F ist ein direkter Abstand von dem inneren Ende der vierten Fläche 54 zu dem äußeren Ende der vierten Fläche 54.
Jeder der Strömungspfade 50 genügt der Bedingung in Ausdruck (3). $L < C$
wobei der Abstand zwischen der ersten Fläche 51 und der zweiten Fläche 52 in radialer Richtung L ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand L gleich dem Abstand E und dem Abstand F.
In einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX fällt eine erste imaginäre Linie IL1, die die dritte Ecke 63 und die mittleren Achse AX verbindet, mit der dritten Fläche 53 zusammen, und eine zweite gedachte Linie IL2, die die vierte Ecke 64 und die mittlere Achse AX verbindet, fällt mit der vierten Fläche 54 zusammen. Auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX bildet eine imaginäre Linie, die die mittleren Achse AX, die dritte Ecke 63 und die vierte Ecke 64 verbindet, ein gleichschenkliges Dreieck. Die Abstände zwischen der dritten Fläche 53 und der vierten Fläche 54 nehmen zu, je weiter die Flächen in radialer Richtung nach außen liegen.
Ein Winkel θ1, der von der ersten Fläche 51 und der dritten Fläche 53 gebildet wird, beträgt im Wesentlichen 90 Grad. Ein Winkel θ2, der von der ersten Fläche 51 und der vierten Fläche 54 gebildet wird, beträgt im Wesentlichen 90 Grad. Der Winkel θ1 ist gleich dem Winkel θ2. Ein Winkel θ3, der von der zweiten Fläche 52 und der dritten Fläche 53 gebildet wird, ist kleiner als 90 Grad, d. h. dieser Winkel ist ein spitzer Winkel. Ein Winkel θ4, der von der zweiten Fläche 52 und der vierten Fläche 54 gebildet wird, ist kleiner als 90 Grad, d. h. dieser Winkel ist ein spitzer Winkel. Der Winkel θ3 ist gleich dem Winkel θ4.
Die drei Strömungspfade 50 sind in gleichen Abständen um das Wellenelement 40 angeordnet. Ein Teil des Rotorkerns 11 befindet sich zwischen benachbarten Strömungspfaden 50. Einer der beiden benachbarten Strömungspfad 50 wird als erster Strömungspfad 50 bezeichnet, und der andere Strömungspfad, der dem ersten Strömungspfad 50 benachbart ist, wird als zweiter Strömungspfad 50 bezeichnet, wie im Folgenden erläutert.
Jeder der Strömungspfade 50 erfüllt den Ausdruck (4). $A \geq Β$
wobei der Abstand von der dritten Ecke 63 des ersten Strömungspfades 50 zur vierten Ecke 64 des zweiten Strömungspfades 50 A ist und der Abstand von der ersten Ecke 61 des ersten Strömungspfades 50 zur zweiten Ecke 62 des zweiten Strömungspfades 50 B ist.
Der Abstand A ist ein direkter Abstand von der dritten Ecke 63 des ersten Strömungspfads 50 zur vierten Ecke 64 des zweiten Strömungspfads 50. Der Abstand B ist ein direkter Abstand von der ersten Ecke 61 des ersten Strömungspfads 50 zur zweiten Ecke 62 des zweiten Strömungspfads 50.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand A gleich dem Abstand D. Der Abstand B ist gleich dem Abstand C.
Wie in 5 dargestellt, fließt der im Stator 20 erzeugte magnetische Fluss durch den Rotor 10. Wie durch den Pfeil YJ angedeutet, verläuft der im Stator 20 erzeugte magnetische Fluss durch das in der Mitte des Rotors 10 angeordnete Wellenelement 40. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Pole des Stators 20 zwei. Die Anzahl der magnetischen Flüsse, die in dem zweipoligen Stator 20 erzeugt werden und durch das Wellenelement 40 fließen, ist größer als die Anzahl der magnetischen Flüsse, die beispielsweise in einem vier- oder sechspoligen Stator erzeugt werden und durch das Wellenelement 40 fließen. Außerdem ist der magnetische Fluss, der z. B. in einem vier- oder sechspoligen Stator erzeugt wird, entsprechend der Anzahl der Pole gestreut, während der magnetische Fluss eines zweipoligen Stators nicht gestreut ist und daher eine hohe magnetische Flussdichte aufweist.
Ein kurzer Abstand zwischen dem ersten Strömungspfad 50 und dem zweiten Strömungspfad 50, der dem ersten Strömungspfad 50 benachbart ist, kann zu einer magnetischen Sättigung führen. Tritt eine magnetische Sättigung auf, kann sich der Wirkungsgrad des elektrischen Motors 100 verringern. Die magnetische Sättigung ist ein Phänomen, bei dem sich der Anstieg der magnetischen Flussdichte des Rotors 10 verlangsamt, während die Magnetkraft des im Stator 20 erzeugten Magnetfelds zunimmt. Der Wirkungsgrad des elektrischen Motors 100 bezieht sich auf das Verhältnis der aufgenommenen elektrischen Leistung zur abgegebenen elektrischen Leistung.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen herkömmlichen Rotor 10R zeigt. Wie in 6 dargestellt, ist, wenn der Abstand C von einem Ende der ersten Fläche 51 zum anderen Ende der ersten Fläche 51 groß ist und somit der Bedingung in Ausdruck (1) nicht genügt, das Ergebnis, dass der Abstand B von der ersten Ecke 61 eines ersten Strömungspfades 50R zur zweiten Ecke 62 eines zweiten Strömungspfades 50R auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX kurz ist. Ein kurzer Abstand B führt zu einer magnetischen Sättigung, wodurch der Wirkungsgrad des elektrischen Motors sinkt.
Die Strömungspfade 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfüllen die Bedingung in Ausdruck (1). Dadurch vergrößert sich der Abstand B zwischen dem ersten Strömungspfad 50 und dem zweiten Strömungspfad 50. Zum Beispiel ist der Abstand B größer als die Hälfte des Abstands A. Wenn der Abstand B groß ist, wird das Auftreten von magnetischer Sättigung verhindert. Die Verhinderung der magnetischen Sättigung unterdrückt eine Verringerung des Wirkungsgrads des elektrischen Motors 100.
Die Strömungspfade 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfüllen die Bedingung in Ausdruck (3). Das heißt, die Form jedes der Strömungspfade 50 ist in Drehrichtung auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX verlängert. Dadurch vergrößert sich die Strömungspfadfläche jedes der Strömungspfade 50, so dass ein Fluid gleichmäßig durch die Strömungspfade 50 fließen kann. Die Strömungspfadfläche jedes der Strömungspfade 50 bezieht sich auf die Fläche jedes der Strömungspfade 50 in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX. Wenn die Strömungspfade 50 beide Bedingungen in Ausdruck (1) und Ausdruck (3) erfüllen, werden sowohl der gleichmäßige Fluss eines Fluids durch die Strömungspfade 50 als auch die Verhinderung des Auftretens von magnetischer Sättigung erreicht. Dadurch wird eine Verringerung des Wirkungsgrads des elektrischen Motors 100 unterdrückt.
Außerdem befindet sich bei der vorliegenden Ausführung die erste Fläche 51 jedes der Strömungspfade 50 auf dem Wellenelement 40; und die zweite Fläche 52, die dritte Fläche 53 und die vierte Fläche 54 jedes der Strömungspfade 50 befinden sich auf dem Rotorkern 11. Das heißt, dass jeder der Strömungspfade 50 durch das Wellenelement 40, das im Wellenloch 13 gelagert ist, und die am Wellenloch 13 im Rotorkern 11 angeordneten vertieften Abschnitte 17 definiert ist. Auf diese Weise sind die Strömungspfade 50 mit großen Strömungspfadflächen an Positionen in der Nähe der mittleren Achse AX angeordnet. Die Geschwindigkeit der Strömungspfade 50 verringert sich, je näher die Strömungspfade 50 an der mittleren Achse AX liegen. So kann ein Fluid während der Drehung des Rotors 10 gleichmäßig durch die Strömungspfade 50 fließen.
Darüber hinaus umfasst in der vorliegenden Ausführungsform jeder der Strömungspfade 50 die erste Ecke 61, die die erste Fläche 51 und die dritte Fläche 53 verbindet; die zweite Ecke 62, die die erste Fläche 51 und die vierte Fläche 54 verbindet; die dritte Ecke 63, die die zweite Fläche 52 und die dritte Fläche 53 verbindet; und die vierte Ecke 64, die die zweite Fläche 52 und die vierte Fläche 54 verbindet. Das heißt, jeder der Strömungspfade 50 ist im Wesentlichen rechteckig in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX. Dadurch kann ein Fluid gleichmäßig durch die Strömungspfade 50 fließen.
Darüber hinaus fällt in der vorliegenden Ausführungsform in einer zur mittleren Achse AX orthogonalen Ebene die erste imaginäre Linie IL1, die die dritte Ecke 63 und die mittlere Achse AX verbindet, mit der dritten Fläche 53 zusammen; und die zweite gedachte Linie IL2, die die vierte Ecke 64 und die mittlere Achse AX verbindet, fällt mit der vierten Fläche 54 zusammen. Wenn jeder der Strömungspfade 50 so geformt wird, dass die dritte Fläche 53 mit der ersten imaginären Linie IL1 und die vierte Fläche 54 mit der zweiten imaginären Linie IL2 zusammenfällt, beträgt der von der ersten Fläche 51 und der dritten Fläche 53 gebildete Winkel θ1 90 Grad und der von der ersten Fläche 51 und der vierten Fläche 54 gebildete Winkel θ2 ebenfalls 90 Grad. Dies führt auch dazu, dass der Winkel zwischen der dritten Fläche 53 des Rotorkerns 11 und dem Verbindungsbereich 15 der Innenfläche 14 90 Grad beträgt und der Winkel zwischen der vierten Fläche 54 des Rotorkerns 11 und dem Verbindungsbereich 15 der inneren Fläche 14 90 Grad beträgt. Auf diese Weise wird ein scharfer Abschnitt mit einem spitzen Winkel vom Rotorkern 11 eliminiert. Dadurch wird eine Beschädigung der Außenfläche 41 des Wellenelements 40 durch den Rotorkern 11 verhindert, wenn das Wellenelement 40 mit dem Rotorkern 11 verbunden wird. Wenn magnetische Stahlbleche bei der Herstellung des Rotors 10 gestanzt werden, ist es außerdem nicht erforderlich, dass ein Abschnitt mit einem spitzen Winkel in einer Matrize für das Stanzen verwendet wird. Durch eine Matrize ohne spitzen Winkel kann die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass die Matrize beschädigt wird.
Außerdem wird der Rotor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch ein sich drehendes Zweipol-Magnetfeld gedreht, das durch den Stator 20 des elektrischen Motors 100 erzeugt wird. Die Anzahl der magnetischen Flüsse, die in dem zweipoligen Stator 20 erzeugt werden und durch das Wellenelement 40 fließen, ist größer als die Anzahl der magnetischen Flüsse, die beispielsweise in einem vier- oder sechspoligen Stator erzeugt werden und durch das Wellenelement 40 fließen. Die Ausbildung der um das Wellenelement 40 angeordneten Strömungspfade 50 in der Weise, dass der Ausdruck (1) erfüllt ist, verhindert wirksam das Auftreten von magnetischer Sättigung.
Darüber hinaus umfasst der Rotor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Käfigläufer-Leiter 30, der die Rotorstäbe 31 und die mit den Rotorstäben 31 verbundenen Endringe 32 umfasst. Die größer dimensionierten Endringe 32 verringern den Sekundärwiderstand. Der Sekundärwiderstand bezieht sich auf den elektrischen Widerstand des Rotors 10. Eine Verringerung des Sekundärwiderstands verbessert den Wirkungsgrad des elektrischen Motors 100. Eine Verringerung des Durchmessers des inneren Randabschnitts 32A jedes der Endringe 32, um den Abstand zwischen dem inneren Randabschnitt 32A und dem äußeren Randabschnitt 32B jedes der Endringe 32 in radialer Richtung zu vergrößern, vergrößert die Abmessungen der Endringe 32 und verringert dadurch den sekundären Widerstand. In der vorliegenden Ausführungsform wird durch das Ausbilden der Strömungspfade 50 in der Weise, dass den Bedingungen in Ausdruck (1) und Ausdruck (3) genügt wird, eine Vergrößerung der Größe der Endringe 32 und eine Vergrößerung der Strömungspfadfläche der Strömungspfade 50 erreicht, während die Strömungspfade 50 zwischen der Außenfläche 41 des Wellenelements 40 und dem inneren Randabschnitt 32A jedes der Endringe 32 in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX angeordnet werden können. Die Erfüllung der Bedingungen in Ausdruck (1) und Ausdruck (3) führt zu einer gleichmäßigen Verteilung eines Fluids durch die Strömungspfade 50 und verhindert das Auftreten einer magnetischen Sättigung.
Darüber hinaus wurde die vorliegende Ausführungsform am Beispiel eines Induktionsmotors beschrieben, obwohl auch ein zweipoliger elektrischer Motor, wie z. B. ein elektrischer Motor mit Permanentmagnet und ein Reluktanzmotor, die gleichen Effekte erzeugen kann. Ein einphasiger Induktionsmotor mit einer Haupt- und einer Hilfswicklung, der mit einer einphasigen Energieversorgung betrieben werden kann, hat ein geringes Anlaufmoment und kann daher mit einer hohen magnetischen Flussdichte ausgelegt werden. Da die vorliegende Erfindung die Sättigung des magnetischen Flusses durch die Strömungspfade 50 abschwächt, kann die Verwendung eines Einphasen-Induktionsmotors mit einer hohen magnetischen Flussdichte größere Effekte erzielen.
Zweite Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Rotor 10B gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Wie in 7 dargestellt, umfasst die zweite Fläche 52 eine gekrümmte Fläche, die in radialer Richtung nach außen vertieft ist.
In dem in 7 dargestellten Beispiel ist die zweite Fläche 52 eine gekrümmte Fläche, deren Mittelpunkt auf der mittleren Achse AX liegt. Das heißt, die zweite Fläche 52 ist ein Bogen in einer Ebene, die orthogonal zur mittleren Achse AX verläuft. Der Krümmungsmittelpunkt der zweiten Fläche 52 fällt mit der mittleren Achse AX zusammen.
Da die zweite Fläche 52 jedes der Strömungspfade 50 eine gekrümmte Fläche ist, deren Mittelpunkt auf der mittleren Achse AX liegt, bewegen sich die zweiten Flächen 52 der Strömungspfade 50 auf einer identischen Kreisbahn, während der Rotor 10B gedreht wird. Auf diese Weise kann ein Fluid aus den ersten Öffnungen der Strömungspfade 50 gleichmäßig in die Strömungspfade 50 einströmen und aus den zweiten Öffnungen der Strömungspfade 50 gleichmäßig austreten, während der Rotor 10B gedreht wird.
Der innere Randabschnitt 32A jedes der Endringe 32 ist ebenfalls ein zur mittleren Achse AX konzentrischer Kreis. Durch die konzentrische Anordnung des inneren Randabschnitts 32A jedes der Endringe 32 und der zweiten Flächen 52 kann der Durchmesser des inneren Randabschnitts 32A jedes der Endringe 32 verringert werden, während gleichzeitig verhindert wird, dass sich die Endringe 32 und die Strömungspfade 50 in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX überlappen. Dadurch kann eine Vergrößerung der Endringe 32 und eine Vergrößerung der Strömungspfadfläche der Strömungspfade 50 erreicht werden.
Es ist zu beachten, dass ein Teil der zweiten Fläche 52 eine gekrümmte Fläche sein kann, deren Mittelpunkt auf der mittleren Achse AX liegt. Die zweite Fläche 52 kann eine gekrümmte Fläche sein, die parallel zur mittleren Achse AX verläuft und deren Mittelpunkt auf einer anderen Achse als die mittleren Achse AX liegt. Die zweite Fläche 52, bei der es sich nicht um eine gekrümmte Fläche handelt, deren Mittelpunkt auf der mittleren Achse AX liegt, sondern um eine gekrümmte Fläche, die in radialer Richtung nach au-ßen vertieft ist, ermöglicht es einem Fluid, aus den ersten Öffnungen der Strömungspfade 50 gleichmäßiger in die Strömungspfade 50 zu strömen und aus den zweiten Öffnungen der Strömungspfade 50 gleichmäßiger auszutreten als die zweite Fläche 52, die eine ebene Fläche ist. Die zweite Fläche 52, bei der es sich nicht um eine gekrümmte Fläche handelt, die ihren Mittelpunkt auf der mittleren Achse AX hat, sondern um eine gekrümmte Fläche, die in radialer Richtung nach außen vertieft ist, kann verhindern, dass sich die Endringe 32 und die Strömungspfade 50 überlappen, und eine Vergrößerung der Größe der Endringe 32 und eine Vergrößerung der Strömungspfadfläche der Strömungspfade 50 im Vergleich zur zweiten Fläche 52, die eine ebene Fläche ist, erreichen.
Mindestens eine der ersten Ecke 61, der zweiten Ecke 62, der dritten Ecke 63 und der vierten Ecke 64 kann eine gekrümmte Fläche aufweisen. Dadurch entfällt ein Teil mit spitzem Winkel von einer Matrize, die gegebenenfalls beim Stanzen von magnetischen Stahlblechen bei der Herstellung des Rotors 10B zu verwenden ist. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Matrize verringert, so dass der Rotor 10B problemlos hergestellt werden kann.
Wie in 7 dargestellt, können die dritte Ecke 63 und die vierte Ecke 64 gekrümmte Flächen aufweisen. In dem in 7 dargestellten Beispiel umfasst die dritte Ecke 63 einen Bogen und die vierte Ecke 64 einen Bogen auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX.
Jeder der Strömungspfade 50 genügt der Bedingung in Ausdruck (5). $Rq < L / 2$
wobei der Krümmungsradius der dritten Ecke 63 und der Krümmungsradius der vierten Ecke 64 Rq ist und der Abstand von der ersten Fläche 51 zur zweiten Fläche 52 in radialer Richtung L ist. Der Abstand L ist gleich der Abmessung der dritten Fläche 53 in radialer Richtung und der Abmessung der vierten Fläche 54 in radialer Richtung.
Die dritte Ecke 63, die eine gekrümmte Fläche aufweist, und die vierte Ecke 64, die eine gekrümmte Fläche aufweist, eliminieren einen Abschnitt, der einen spitzen Winkel aufweist, von einer Matrize, die gegebenenfalls zum Stanzen von magnetischen Stahlblechen bei der Herstellung des Rotors 10B verwendet wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Matrize beschädigt wird, ist daher geringer, so dass der Rotor 10B problemlos hergestellt werden kann.
Ist der Radius Rq groß, verringert er die Strömungspfadflächen der Strömungspfade 50. Wenn der Bedingung in Ausdruck (5) nicht genügt wird (wenn Rq ≥ L/2), befindet sich ein Bogen innerhalb der Mitte der dritten Fläche 53 in radialer Richtung. Das Vorhandensein eines Bogens innerhalb der Mitte der dritten Fläche 53 in radialer Richtung verringert den Abstand B zwischen dem ersten Strömungspfad 50 und dem zweiten Strömungspfad 50, die einander benachbart sind, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer magnetischen Sättigung erhöht wird.
Die Strömungspfade 50, die die Bedingung in Ausdruck (5) erfüllen, unterdrücken die Verringerung des Abstands B. Das Auftreten von magnetischer Sättigung wird dadurch verhindert.
Dritte Ausführungsform.
8 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Rotor 10C gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt. Wie in 8 dargestellt, können die erste Ecke 61 und die zweite Ecke 62 gekrümmte Flächen aufweisen. In dem in 8 dargestellten Beispiel umfasst die erste Ecke 61 einen Bogen und die zweite Ecke 62 einen Bogen auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX.
Die erste Ecke 61, die eine gekrümmte Fläche aufweist, und die zweite Ecke 62, die eine gekrümmte Fläche aufweist, eliminieren einen Abschnitt, der einen spitzen Winkel aufweist, von einer Matrize, die gegebenenfalls zum Stanzen von magnetischen Stahlblechen bei der Herstellung des Rotors 10C verwendet wird. Das Fehlen eines Abschnitts mit einem spitzen Winkel in der Matrize verringert die Wahrscheinlichkeit, dass die Matrize beschädigt wird. Außerdem neigt eine Schärfe in der ersten Ecke 61 und in der zweiten Ecke 62 dazu, Grate zu erzeugen, die sich beim Verbinden des Wellenelements 40 mit der Innenfläche 14 des Wellenlochs 13 durch Schrumpf- oder Presspassung verfangen können. Außerdem kann eine Schärfe in der ersten Ecke 61 und in der zweiten Ecke 62 die Außenfläche 41 des Wellenelements 40 beschädigen, wenn das Wellenelement 40 mit dem Rotorkern 11 verbunden wird. Eine Rundung in der ersten Ecke 61 und der zweiten Ecke 62 verhindert eine Beschädigung der Außenfläche 41 des Wellenelements 40, so dass der Rotor 10C problemlos hergestellt werden kann.
Vierte Ausführungsform.
9 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Rotor 10D gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt. Wie in 9 dargestellt, wird in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX der Abstand C von einem Ende der ersten Fläche 51 zum anderen Ende der ersten Fläche 51 in Drehrichtung so bestimmt, dass der folgenden Bedingung genügt wird: Die erste Ecke 61 und die zweite Ecke 62 liegen zwischen der ersten imaginären Linie IL1, die die dritte Ecke 63 und die mittlere Achse AX verbindet, und der zweiten gedachten Linie IL2, die die vierte Ecke 64 und die mittlere Achse AX verbindet. Die dritte Fläche 53 und die vierte Fläche 54 sind ebenfalls zwischen der ersten imaginäre Linie IL1 und der zweiten gedachten Linie IL2 angeordnet.
Durch die Anordnung der ersten Ecke 61, der dritten Fläche 53, der zweiten Ecke 62 und der vierten Fläche 54 zwischen der ersten imaginären Linie IL1 und der zweiten imaginären Linie IL2 kann der Abstand B zwischen der ersten Ecke 61 des ersten Strömungspfades 50 und der zweiten Ecke 62 des zweiten Strömungspfades 50 der einander benachbarten Strömungspfade 50 verlängert werden. Dadurch wird das Auftreten von magnetischer Sättigung verhindert.
Wenn der Abstand C übermäßig verringert wird, um den Abstand B zu verlängern, werden ein von der dritten Fläche 53 und dem Verbindungsbereich 15 gebildeter Winkel θ5 und ein von der vierten Fläche 54 und dem Verbindungsbereich 15 gebildeter Winkel θ6 verringert, was dazu führen kann, dass ein Abschnitt zwischen der dritten Fläche 53 und dem Verbindungsbereich 15 und ein Abschnitt zwischen der vierten Fläche 54 und dem Verbindungsbereich 15 scharf werden. Das Vorhandensein eines scharfen Abschnitts im Rotorkern 11 erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung einer Matrize, das gegebenenfalls für das Stanzen von magnetischen Stahlblechen bei der Herstellung des Rotors 10D verwendet werden soll. Außerdem kann die Festigkeit in dem Abschnitt zwischen der dritten Fläche 53 und dem Verbindungsbereich 15 und dem Abschnitt zwischen der vierten Fläche 54 und dem Verbindungsbereich 15 verringert werden.
Daher kann jeder der Strömungspfade 50 der Bedingung in Ausdruck (6) genügen. $A \geq Β$
wobei der Abstand von der dritten Ecke 63 des ersten Strömungspfades 50 von zwei benachbarten Strömungspfaden 50 zur vierten Ecke 64 des zweiten Strömungspfades 50, der dem ersten Strömungspfad 50 benachbart ist, A ist, und der Abstand von der ersten Ecke 61 des ersten Strömungspfades 50 zur zweiten Ecke 62 des zweiten Strömungspfades 50 B ist. Dies ermöglicht eine problemlose Herstellung des Rotors 10D und verhindert das Auftreten von magnetischer Sättigung.
Fünfte Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Rotor 10E gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt. Wie in 10 dargestellt, kann ein Teil des Rotorkerns 11 zwischen dem Wellenelement 40 und den Strömungspfaden 50 angeordnet sein. Das heißt, die erste Fläche 51, die zweite Fläche 52, die dritte Fläche 53 und die vierte Fläche 54 jedes der Strömungspfade 50 können im Rotorkern 11 angeordnet sein. Wie in 10 dargestellt, ermöglicht die Ausbildung der Strömungspfade 50 derart, dass einer Bedingung wie in Ausdruck (1) genügt wird, dass ein Fluid gleichmäßig durch die Strömungspfade 50 fließen kann, und verhindert das Auftreten von magnetischer Sättigung, selbst wenn das Wellenloch 13 von den Strömungspfaden 50 getrennt ist.
Sechste Ausführungsform.
11 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Rotor 10F gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt. Wie in 11 dargestellt, sind die erste Fläche 51, die zweite Fläche 52, die dritte Fläche 53 und die vierte Fläche 54 jedes der Strömungspfade 50 im Rotorkern 11 angeordnet.
Die erste Ecke 61 umfasst einen Bogen und die zweite Ecke 62 umfasst einen Bogen auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX. Die erste Ecke 61, die eine gekrümmte Fläche aufweist, und die zweite Ecke 62, die eine gekrümmte Fläche aufweist, eliminieren einen Abschnitt mit einem spitzen Winkel von einer Matrize, die gegebenenfalls zum Stanzen von magnetischen Stahlblechen bei der Herstellung des Rotors 10F verwendet wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Matrize verringert wird.
Jeder der Strömungspfade 50 genügt der Bedingung in Ausdruck (7). $Rp > L / 2$
wobei der Krümmungsradius der ersten Ecke 61 und der Krümmungsradius der zweiten Ecke 62 Rp ist und der Abstand von der ersten Fläche 51 zur zweiten Fläche 52 in radialer Richtung L ist. Der Abstand L ist gleich der Abmessung der dritten Fläche 53 und der Abmessung der vierten Fläche 54 in radialer Richtung.
Die Strömungspfade 50, die der Bedingung in Ausdruck (7) genügen, verhindern das Auftreten von magnetischer Sättigung. Wenn der Bedingung in Ausdruck (7) genügt wird, ist ein Bogen außerhalb der Mitte der dritten Fläche 53 in radialer Richtung vorhanden. Das Vorhandensein eines Bogens außerhalb der Mitte der dritten Fläche 53 in radialer Richtung vergrößert den Abstand zwischen dem ersten Strömungspfad 50 und dem zweiten Strömungspfad 50, die einander benachbart sind, und verhindert so das Auftreten einer magnetischen Sättigung.
In dem in 11 dargestellten Beispiel enthält zusätzlich zu der ersten Ecke 61, die einen Bogen enthält, und der zweiten Ecke 62, die einen Bogen enthält, die dritte Ecke 63 einen Bogen und die vierte Ecke 64 einen Bogen auf einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse AX.
Jeder der Strömungspfade 50 genügt der Bedingung in Ausdruck (8). $Rq < Rp$
wobei der Krümmungsradius der ersten Ecke 61 und der Krümmungsradius der zweiten Ecke 62 Rp ist und der Krümmungsradius der dritten Ecke 63 und der Krümmungsradius der vierten Ecke 64 Rq ist.
Wenn der Radius Rp groß ist, vergrößert sich der Abstand B, so dass das Auftreten einer magnetischen Sättigung verhindert wird. Wenn der Radius Rq groß ist, wird der Abstand A vergrößert, aber der Effekt der Verbesserung der magnetischen Sättigung ist geringer als in dem Fall, in dem der Abstand B vergrößert wird. Die Strömungspfade 50, die die Bedingung in Ausdruck (8) erfüllen, können die magnetische Sättigung wirksam verhindern, während die Strömungspfadflächen der Strömungspfade 50 erhalten bleiben.
In der sechsten Ausführungsform umfassen die erste Ecke 61, die zweite Ecke 62, die dritte Ecke 63 und die vierte Ecke 64 einen Bogen. Die erste Ecke 61 und die zweite Ecke 62 können einen Bogen enthalten, und die dritte Ecke 63 und die vierte Ecke 64 können quadratisch sein, anstatt einen Bogen zu enthalten. In dem Fall, in dem die erste Ecke 61 und die zweite Ecke 62 einen Bogen umfassen und die dritte Ecke 63 und die vierte Ecke 64 keinen Bogen umfassen, verhindert das Genügen der Bedingung in Ausdruck (7) auch das Auftreten von magnetischer Sättigung.
Bei der fünften und sechsten Ausführungsform ist das Wellenloch 13 von den Strömungspfaden 50 getrennt. In der fünften und sechsten Ausführungsform kann jeder der Strömungspfade 50 durch das Wellenelement 40 und die vertieften Abschnitte 17 im Rotorkern 11 definiert sein.
Siebte Ausführungsform.
12 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Rotor 10G gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt. In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die drei Strömungspfade 50 um das Wellenelement 40 herum angeordnet. Wie in 12 dargestellt, kann die Anzahl der um das Wellenelement 40 angeordneten Strömungspfade 50 zwei betragen. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der um das Wellenelement 40 angeordneten Strömungspfade 50 vier oder fünf betragen kann. Die Anzahl der Strömungspfade 50 kann beliebig sein.
Achte Ausführungsform.
Ein beispielhafter Verdichter 400 gemäß einer achten Ausführungsform wird nun beschrieben. 13 ist ein Diagramm, das den beispielhaften Verdichter 400 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der Verdichter 400 umfasst den elektrischen Motor 100 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.
In 13 umfasst der Verdichter 400 einen abgedichteten Behälter 2; den elektrischen Motor 100, der im Innenraum des versiegelten Behälters 2 angeordnet ist; eine Kompressionsmechanismuseinheit 300, die im Innenraum des versiegelten Behälters 2 angeordnet ist und mit der vom elektrischen Motor 100 erzeugten Energie arbeitet; und ein Wellenelement 8, das die vom elektrischen Motor 100 erzeugte Energie an die Kompressionsmechanismuseinheit 300 überträgt. Der elektrische Motor 100 enthält den Rotor 10 und den Stator 20. Elektrische Leistung wird dem elektrischen Motor 100 über eine Glasklemme 240 und Leitungen 250 zugeführt.
Der Verdichter 400 ist ein Zweizylinder-Rotationskompressor. Es ist zu beachten, dass der Verdichter 400 ein Scrollverdichter, ein Einzylinder-Rotationskompressor, ein mehrstufiger Rotationskompressor, ein Schwenkrotationskompressor, ein Flügelzellenkompressor und ein Hubkolbenkompressor sein kann.
Das Wellenelement 8 umfasst eine Hauptwelle 8a, die am Rotor 10 des elektrischen Motors 100 befestigt ist; eine Nebenwelle 8b; einen hauptwellenseitigen exzentrischen Abschnitt 8c und einen sekundärwellenseitigen exzentrischen Abschnitt 8d, die zwischen der Hauptwelle 8a und der Nebenwelle 8b angeordnet sind; und eine Zwischenwelle 8e, die zwischen dem hauptwellenseitigen exzentrischen Abschnitt 8c und dem sekundärwellenseitigen exzentrischen Abschnitt 8d angeordnet ist. Die Hauptwelle 8a ist mittels eines Lagers 6 drehbar gelagert. Die Nebenwelle 8b ist mittels eines Lagers 7 drehbar gelagert. Die Hauptwelle 8a entspricht dem Wellenelement 40 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.
Die Kompressionsmechanismuseinheit 300 umfasst einen ersten Zylinder 5a; einen ersten Kolben 9a, der im Innenraum des ersten Zylinders 5a angeordnet ist; einen zweiten Zylinder 5b; und einen zweiten Kolben 9b, der im Innenraum des zweiten Zylinders 5b angeordnet ist.
Der erste Zylinder 5a hat eine Einlassöffnung, durch die ein Gas aus einem Kühlkreislauf in den Innenraum des ersten Zylinders 5a eingelassen wird, und eine Auslassöffnung, durch die das Gas im Innenraum des ersten Zylinders 5a abgegeben wird.
Der zweite Zylinder 5b hat eine Einlassöffnung, durch die das Gas aus dem Kühlkreislauf in den Innenraum des zweiten Zylinders 5b eingelassen wird, und eine Auslassöffnung, durch die das Gas im Innenraum des zweiten Zylinders 5b abgegeben wird.
Ein Druckspeicher 310 ist außerhalb des abgedichteten Behälters 2 angeordnet. Der erste Zylinder 5a ist über eine Einlassleitung 320a mit dem Druckspeicher 310 verbunden. Der zweite Zylinder 5b ist über eine Einlassleitung 320b mit dem Druckspeicher 310 verbunden.
Das im ersten Zylinder 5a und im zweiten Zylinder 5b komprimierte Kältemittelgas wird in den Innenraum des abgedichteten Behälters 2 abgegeben und über eine Auslassleitung 330 dem Kältekreislauf einer Kälte-Klimaanlage zugeführt.
Ein Schmieröl 260, das die gleitenden Teile in der Kompressionsmechanismuseinheit 300 schmiert, wird am Boden des Innenraums des abgedichteten Behälters 2 gelagert. Das Schmieröl 260 am Boden des abgedichteten Behälters 2 fließt aufgrund der Zentrifugalkraft des rotierenden Wellenelements 8 entlang des Wellenelements 8. Das Schmieröl 26 wird den gleitenden Teilen in der Kompressionsmechanismuseinheit 300 über eine im Wellenelement 8 angeordnete Ölzufuhrbohrung zugeführt. Das Schmieröl 260 wird einem Gleitabschnitt zwischen der Hauptwelle 8a und dem Lager 6, einem Gleitabschnitt zwischen dem hauptwellenseitigen Exzenterabschnitt 8c und dem ersten Kolben 9a, einem Gleitabschnitt zwischen dem nebenwellenseitigen Exzenterabschnitt 8d und dem zweiten Kolben 9b sowie einem Gleitabschnitt zwischen der Nebenwelle 8b und dem Lager 7 zugeführt.
Der Verdichter 400 umfasst den elektrischen Motor 100 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad des Verdichters 400 verbessert werden. Wie oben beschrieben, befinden sich im Innenraum des abgedichteten Behälters 2 des Verdichters 400 Fluide wie ein Kältemittel und Öl. Die Fluide fließen durch den Rotor 10. Der Rotor 10 weist die Strömungspfade 50 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen auf. Die Fluide können gleichmäßig durch die Strömungspfade 50 fließen. Außerdem verhindert der elektrische Motor 100 das Auftreten von magnetischer Sättigung. Dadurch wird ein besserer Wirkungsgrad des elektrischen Motors 100 und des Verdichters 400 erreicht.
Neuntes Ausführungsbeispiel.
Ein beispielhaftes Gebläse 500 gemäß einer neunten Ausführungsform wird nun beschrieben. 14 und 15 sind Diagramme, die das beispielhafte Gebläse 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen. Das Gebläse 500 umfasst den elektrischen Motor 100 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. In dem in 14 und 15 dargestellten Beispiel umfasst das Gebläse 500 eine Außeneinheit einer Klimaanlage.
Der elektrische Motor 100 treibt einen Ventilator 501 an. Der elektrische Motor 100 und der Ventilator 501 sind im Innenraum eines Gehäuses 502 angeordnet. Das Gebläse 501 arbeitet mit der vom elektrischen Motor 100 erzeugten Energie. In dem in 14 und 15 dargestellten Beispiel sind schwingungsisolierende Materialien 503 an einer Verbindung zwischen dem Lüfter 501 und der Abtriebswelle des elektrischen Motors 100 und an einer Verbindung zwischen dem elektrischen Motor 100 und dem Gehäuse 502 angeordnet.
Das Gebläse 500 umfasst den elektrischen Motor 100 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Auf diese Weise kann die Effizienz des Gebläses 500 verbessert werden.
Zehntes Ausführungsbeispiel.
Ein beispielhaftes Gebläse 600 gemäß einer zehnten Ausführungsform wird nun beschrieben. 16 ist ein Diagramm, das das beispielhafte Gebläse 600 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Gebläse 600 umfasst den elektrischen Motor 100 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. In dem in 16 dargestellten Beispiel umfasst das Gebläse 600 eine Inneneinheit einer Klimaanlage.
Der elektrische Motor 100 treibt einen Ventilator 601 an. Der elektrische Motor 100 und das Gebläse 601 sind im Innenraum eines Gehäuses 602 angeordnet. Das Gebläse 601 arbeitet mit der vom elektrischen Motor 100 erzeugten Energie. In dem in 16 dargestellten Beispiel sind schwingungsisolierende Materialien 603 an einer Verbindung zwischen dem Lüfter 601 und der Abtriebswelle des elektrischen Motors 100 sowie an einer Verbindung zwischen dem elektrischen Motor 100 und dem Gehäuse 602 angeordnet.
Das Gebläse 600 umfasst den elektrischen Motor 100 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad des Gebläses 600 verbessert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der elektrischen Motor 100 ein Induktionsmotor. Der Rotor 10 eines Induktionsmotors enthält den Rotorkern 11 und den Käfigläufer-Leiter 30. Der elektrische Motor 100 kann ein Synchronmotor sein. Der Rotor eines Synchronmotors enthält Dauermagnete. In einem Synchronmotor ist der Rotor um ein Wellenelement angeordnet und hat ein tubusförmiges Element, das mit einer Außenfläche des Wellenelements verbunden ist. Der Rotor eines Synchronmotors kann die Strömungspfade 50 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.
Es ist zu beachten, dass die Komponenten in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen beliebig kombiniert werden können. Einige der Komponenten können ausgeschlossen werden.
Die Offenbarung bezieht sich ferner auf die folgenden Aspekte:

1. Rotor, der mit einem Wellenelement verbunden ist, sich um eine mittlere Achse dreht und für einen elektrischen Motor verwendet wird, welcher Rotor aufweist:
- ein Wellenloch, in welchem zumindest ein Teil des Wellenelements, das sich um die mittlere Achse dreht, angeordnet ist; und
- mehrere Strömungspfade, die um das Wellenelement herum angeordnet sind und den Rotor in einer Richtung parallel zu der mittleren Achse durchdringen, wobei
- jeder der Strömungspfade eine Innenfläche hat, die enthält:
  - eine erste Fläche, die in einer radialen Richtung des Wellenelements nach außen weist;
  - eine zweite Fläche, die in der radialen Richtung auswärts der ersten Fläche angeordnet ist und der ersten Fläche mit einem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche zugewandt ist;
  - eine dritte Fläche, die ein Ende der ersten Fläche und ein Ende der zweiten Fläche in einer Drehrichtung um die mittlere Achse verbindet; und
  - eine vierte Fläche, die ein anderes Ende der ersten Fläche und ein anderes Ende der zweiten Fläche in der Drehrichtung verbindet, und
- einer Bedingung C < D genügt wird, wobei ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche zu dem anderen Ende der ersten Fläche gleich C ist und ein Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche zu dem anderen Ende der zweiten Fläche gleich D ist.
2. Rotor nach Aspekt 1, bei dem einer Bedingung L < C genügt wird, wobei ein Abstand von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche in der radialen Richtung gleich List.
3. Rotor nach Aspekt 1 oder 2, umfassend ein tubusförmiges Element, das um das Wellenelement angeordnet und mit einer Außenfläche des Wellenelements verbunden ist, wobei die erste Fläche auf dem Wellenelement angeordnet ist, und die zweite Fläche, die dritte Fläche und die vierte Fläche auf dem tubusförmigen Element angeordnet sind.
4. Rotor nach einem der Aspekte 1 bis 3, wobei die zweite Fläche eine gekrümmte Fläche enthält, die in der radialen Richtung auswärts vertieft ist.
5. Rotor nach einem der Aspekte 1 bis 3, wobei die zweite Fläche eine gekrümmte Fläche mit einer Krümmungsmitte auf der mittleren Achse enthält.
6. Rotor nach einem der Aspekte 1 bis 5, wobei jeder der Strömungspfade enthält:
- eine erste Ecke, die die erste Fläche und die dritte Fläche verbindet;
- eine zweite Ecke, die die erste Fläche und die vierte Fläche verbindet;
- eine dritte Ecke, die die zweite Fläche und die dritte Fläche verbindet; und
- eine vierte Ecke, die die zweite Fläche und die vierte Fläche verbindet.
7. Rotor nach Aspekt 6, wobei mindestens eine der ersten Ecke, der zweiten Ecke, der dritten Ecke und der vierten Ecke eine gekrümmte Fläche aufweist.
8. Rotor nach Aspekt 6 oder 7, wobei in einer Ebene orthogonal zu der mittleren Achse die erste Ecke einen Bogen und die zweite Ecke einen Bogen umfasst, und, einer Bedingung Rp > L/2 genügt wird, wobei ein Krümmungsradius der ersten Ecke und ein Krümmungsradius der zweiten Ecke Rp ist und ein Abstand von der ersten Fläche zur zweiten Fläche in radialer Richtung gleich List.
9. Rotor nach Aspekt 6 oder 7, wobei in einer Ebene orthogonal zu der mittleren Achse die dritte Ecke einen Bogen und die vierte Ecke einen Bogen umfasst, und, einer Bedingung Rq < L/2 genügt wird, wobei ein Krümmungsradius der dritten Ecke und ein Krümmungsradius der vierten Ecke Rq ist und ein Abstand von der ersten Fläche zur zweiten Fläche in radialer Richtung gleich List.
10. Rotor nach Aspekt 6 oder 7, wobei in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse die erste Ecke einen Bogen, die zweite Ecke einen Bogen, die dritte Ecke einen Bogen und die vierte Ecke einen Bogen umfasst, und, einer Bedingung Rq < Rp genügt wird, wobei ein Krümmungsradius der ersten Ecke und ein Krümmungsradius der zweiten Ecke Rp ist, und ein Krümmungsradius der dritten Ecke und ein Krümmungsradius der vierten Ecke Rq ist.
11. Rotor nach einem der Aspekte 6 bis 10, wobei in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche zu dem anderen Ende der ersten Fläche so bestimmt wird, dass einer Bedingung genügt wird, bei der die erste Ecke und die zweite Ecke zwischen einer ersten imaginären Linie, die die dritte Ecke und die mittlere Achse verbindet, und einer zweiten imaginären Linie, die die vierte Ecke und die mittlere Achse verbindet, angeordnet sind.
12. Rotor nach Aspekt 11, wobei einer Bedingung A ≥ B genügt wird, wobei ein Abstand von der dritten Ecke eines ersten Strömungspfades zur vierten Ecke eines zweiten Strömungspfades A ist, der erste Strömungspfad einer der Strömungspfade ist, der zweite Strömungspfad ein anderer der Strömungspfade ist und dem ersten Strömungspfad benachbart ist und ein Abstand von der ersten Ecke des ersten Strömungspfades zur zweiten Ecke des zweiten Strömungspfades B ist.
13. Rotor nach einem der Aspekte 6 bis 10, wobei in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse eine erste imaginäre Linie, die die dritte Ecke und die mittlere Achse verbindet, mit der dritten Fläche zusammenfällt, und eine zweite imaginäre Linie, die die vierte Ecke und die mittlere Achse verbindet, mit der vierten Fläche zusammenfällt.
14. Rotor nach einem der Aspekte 1 bis 13, umfassend:
- einen Rotorkern, der um das Wellenelement herum angeordnet und mit einer Außenfläche des Wellenelements verbunden ist; und einen Käfigläufer-Leiter, welcher aufweist:
  - einen nichtmagnetischen und leitenden Rotorstab, der in einem Loch des Rotorkerns angeordnet ist; und
  - einen Endring, der mit dem Rotorstab verbunden ist.
15. Rotor nach einem der Aspekte 1 bis 14, wobei der elektrische Motor ein Einphasen-Induktionsmotor ist.
16. Rotor nach einem der Aspekte 1 bis 15, wobei der Rotor durch ein sich drehendes Zweipol-Magnetfeld gedreht wird, das durch einen Stator des elektrisches Motors erzeugt wird.
17. Elektrischer Motor, umfassend:
- einen Stator, der ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt; und
- einen Rotor nach einem der Aspekte 1 bis 16, der durch das sich drehende Magnetfeld des Stators gedreht wird.
18. Verdichter, der den elektrischen Motor nach Aspekt 17 aufweist.
19. Gebläse, das den elektrischen Motor nach Aspekt 17 aufweist.

Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist nützlich für einen Rotor für einen elektrischen Motor, der einen Rotor enthält, sowie einen Verdichter und ein Gebläse, die einen elektrischen Motor enthalten.
Bezugszeichenliste

10: Rotor,
11: Rotorkern,
12: Rotorloch,
13: Wellenloch,
14: Innenfläche,
15: Verbindungsbereich,
16: Nichtverbindungsbereich,
17: vertiefter Abschnitt,
20: Stator,
21: Statorkern,
22: Statorloch,
23: Spule,
30: Käfigläufer-Leiter,
31: Ro- torstab,
32: Endring,
32A: innerer Randabschnitt,
32B: äußerer Randteil,
40: Wel- lenelement,
41: Außenfläche,
50: Strömungspfad,
51: erste Fläche,
52: zweite Fläche,
53: dritte Fläche,
54: vierte Fläche,
61: erste Ecke,
62: zweite Ecke,
63: dritte Ecke,
64: vierte Ecke,
100: elektrischer Motor,
AX: mittlere Achse,
IL1: erste imaginäre Linie,
IL2: zweite imaginäre Linie.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010016106 [0002]

Claims

Rotor (10), der mit einem Wellenelement (40) verbunden ist, sich um eine mittlere Achse dreht und für einen elektrischen Motor (100) verwendet wird, welcher Rotor (10) aufweist: ein Wellenloch (13), in welchem zumindest ein Teil des Wellenelements (40), das sich um die mittlere Achse dreht, angeordnet ist; und mehrere Strömungspfade (50), die um das Wellenelement (40) herum angeordnet sind und den Rotor (10) in einer Richtung parallel zu der mittleren Achse durchdringen, wobei jeder der Strömungspfade (50) eine Innenfläche hat, die enthält: eine erste Fläche (51), die in einer radialen Richtung des Wellenelements (40) nach außen weist; eine zweite Fläche (52), die in der radialen Richtung auswärts der ersten Fläche (51) angeordnet ist und der ersten Fläche (51) mit einem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche (51) und der zweiten Fläche (52) zugewandt ist; eine dritte Fläche (53), die ein Ende der ersten Fläche (51) und ein Ende der zweiten Fläche (52) in einer Drehrichtung um die mittlere Achse verbindet; und eine vierte Fläche (54), die ein anderes Ende der ersten Fläche (51) und ein anderes Ende der zweiten Fläche (52) in der Drehrichtung verbindet, und einer Bedingung C < D genügt wird, wobei ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche (51) zu dem anderen Ende der ersten Fläche (51) gleich C ist und ein Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche (52) zu dem anderen Ende der zweiten Fläche (52) gleich D ist.
Rotor (10) nach Anspruch 1, wobei der Rotor (10) einen das Wellenloch (13) umfassenden Rotorkern (11) umfasst.
Rotor (10) nach Anspruch 2, wobei der Rotorkern (11) ein um das Wellenelement (40) angeordnetes tubusförmiges Element ist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem einer Bedingung L < C genügt wird, wobei ein Abstand von der ersten Fläche (51) zu der zweiten Fläche (52) in der radialen Richtung gleich List.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend ein tubusförmiges Element (11), das um das Wellenelement (40) angeordnet und mit einer Außenfläche des Wellenelements (40) verbunden ist, wobei die erste Fläche (51) auf dem Wellenelement (40) angeordnet ist, und die zweite Fläche (52), die dritte Fläche (53) und die vierte Fläche (54) auf dem tubusförmigen Element (11) angeordnet sind.
Rotor (10) nach Anspruch 5, wobei das tubusförmige Element (11) ein Rotorkern (11) ist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Fläche (52) eine gekrümmte Fläche enthält, die in der radialen Richtung auswärts vertieft ist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Fläche (52) eine gekrümmte Fläche mit einer Krümmungsmitte auf der mittleren Achse enthält.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jeder der Strömungspfade (50) enthält: eine erste Ecke (61), die die erste Fläche (51) und die dritte Fläche (53) verbindet; eine zweite Ecke (62), die die erste Fläche (51) und die vierte Fläche (54) verbindet; eine dritte Ecke (63), die die zweite Fläche (52) und die dritte Fläche (53) verbindet; und eine vierte Ecke (64), die die zweite Fläche (52) und die vierte Fläche (54) verbindet.
Rotor (10) nach Anspruch 9, wobei wenigstens eine der ersten Ecke (61), der zweiten Ecke (62), der dritten Ecke (63) und der vierten Ecke (64) eine gekrümmte Fläche umfasst.
Rotor (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei in einer Ebene orthogonal zu der mittleren Achse die erste Ecke (61) einen Bogen und die zweite Ecke (62) einen Bogen umfasst, und einer Bedingung Rp > L/2 genügt wird, wobei ein Krümmungsradius der ersten Ecke (61) und ein Krümmungsradius der zweiten Ecke (62) Rp ist und ein Abstand von der ersten Fläche (51) zur zweiten Fläche (52) in radialer Richtung gleich List.
Rotor (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei in einer Ebene orthogonal zu der mittleren Achse die dritte Ecke (63) einen Bogen und die vierte Ecke (64) einen Bogen umfasst, und einer Bedingung Rq < L/2 genügt wird, wobei ein Krümmungsradius der dritten Ecke (63) und ein Krümmungsradius der vierten Ecke (64) Rq ist und ein Abstand von der ersten Fläche (51) zur zweiten Fläche (52) in radialer Richtung gleich List.
Rotor (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei in einer Ebene orthogonal zu der mittleren Achse die erste Ecke (61) einen Bogen umfasst, die zweite Ecke (62) einen Bogen umfasst, die dritte Ecke (63) einen Bogen umfasst und die vierte Ecke (64) einen Bogen umfasst und einer Bedingung Rq < Rp genügt wird, wobei ein Krümmungsradius der ersten Ecke (61) und ein Krümmungsradius der zweiten Ecke (62) Rp ist, und ein Krümmungsradius der dritten Ecke (63) und ein Krümmungsradius der vierten Ecke (64) Rq ist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche (51) zu dem anderen Ende der ersten Fläche (51) so bestimmt wird, dass einer Bedingung genügt wird, bei der die erste Ecke (61) und die zweite Ecke (62) zwischen einer ersten imaginären Linie (IL1), die die dritte Ecke (63) und die mittlere Achse verbindet, und einer zweiten imaginären Linie (IL2), die die vierte Ecke (64) und die mittlere Achse verbindet, angeordnet sind.
Rotor (10) nach Anspruch 14, wobei einer Bedingung A ≥ B genügt wird, wobei ein Abstand von der dritten Ecke (63) eines ersten Strömungspfades zur vierten Ecke (64) eines zweiten Strömungspfades A ist, der erste Strömungspfad einer der Strömungspfade (50) ist, der zweite Strömungspfad ein anderer der Strömungspfade (50) ist und dem ersten Strömungspfad benachbart ist und ein Abstand von der ersten Ecke (61) des ersten Strömungspfades zur zweiten Ecke (62) des zweiten Strömungspfades Bist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei in einer Ebene orthogonal zur mittleren Achse eine erste imaginäre Linie (IL1), die die dritte Ecke (63) und die mittlere Achse verbindet, mit der dritten Fläche (53) zusammenfällt, und eine zweite imaginäre Linie (IL2), die die vierte Ecke (64) und die mittlere Achse verbindet, mit der vierten Fläche (54) zusammenfällt.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei das Wellenloch (13) eine Innenfläche aufweist, die umfasst: einen Verbindungsbereich (15), der mit einer Außenfläche (41) des Wellenelements verbunden ist; und einen Nicht-Verbindungsbereich (16), der mit einem Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Wellenelements und dem Nicht-Verbindungsbereich angeordnet ist.
Rotor (10) nach Anspruch 17, wobei der Rotor (10) vertiefte Bereiche (17) aufweist, die in der Innenfläche (14) des Wellenlochs (13) angeordnet sind, die vertieften Abschnitte (17) von der Innenfläche (14) des Wellenlochs (13) in radialer Richtung nach außen vertieft sind, der Nichtverbindungsbereich (16) eine Innenfläche der vertieften Teile (17) umfasst, jeder der Strömungspfade (50) durch das Wellenelement (40) und die am Wellenloch (13) angeordneten vertieften Abschnitte (17) definiert ist. das Wellenelement (40) vom Verbindungsbereich (15) des Wellenlochs (13) gestützt wird.
Rotor (10) nach Anspruch 17 oder 18, wobei die erste Ecke (61) an einer Grenze zwischen dem Verbindungsbereich des Rotorkerns (11) und der dritten Fläche (53) des Nicht-Verbindungsbereichs angeordnet ist, die zweite Ecke (62) an einer Grenze zwischen dem Verbindungsbereich des Rotorkerns (11) und der vierten Fläche (54) des Nicht-Verbindungsbereichs angeordnet ist.
Rotor (10) nach Anspruch 19, wobei die erste Ecke (61) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der dritten Fläche (53) eine gekrümmte Fläche umfasst und die zweite Ecke (62) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der vierten Fläche (54) eine gekrümmte Fläche umfasst.
Rotor (10) nach Anspruch 19, wobei die erste Ecke (61) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der dritten Fläche (53) eine gekrümmte Fläche umfasst und die zweite Ecke (62) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der vierten Fläche (54) eine gekrümmte Fläche umfasst, so dass in der ersten Ecke (61) und der zweiten Ecke (62) eine Rundung besteht.
Rotor (10) nach Anspruch 19, wobei die erste Ecke (61) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der dritten Fläche (53) eine gekrümmte Fläche umfasst und die zweite Ecke (62) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der vierten Fläche (54) eine gekrümmte Fläche umfasst, so dass in der ersten Ecke (61) und der zweiten Ecke (62) eine Rundung besteht, so dass eine Krümmung einer Fläche des Rotorkerns (11) an der ersten Ecke (61) und an der zweiten Ecke (62) konvex ist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die erste Fläche (51) auf dem Wellenelement (40) angeordnet ist, die zweite Fläche (52), die dritte Fläche (53) und die vierte Fläche (54) auf dem Rotorkern (11) angeordnet sind.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, umfassend: einen Rotorkern (11), der um das Wellenelement (40) herum angeordnet und mit einer Außenfläche des Wellenelements (40) verbunden ist; und einen Käfigläufer-Leiter, welcher aufweist: einen nichtmagnetischen und leitenden Rotorstab (31), der in einem Loch des Rotorkerns (11) angeordnet ist; und einen Endring, der mit dem Rotorstab (31) verbunden ist.
Rotor (10) nach Anspruch 24, wobei die zweite Fläche (52) eine gekrümmte Fläche mit einer Krümmungsmitte auf der mittleren Achse enthält, der Endring (32) einen inneren Randabschnitt (32A) hat, der der mittleren Achse zugewandt ist, und die zweiten Flächen (52) und der innere Randabschnitt (32A) konzentrisch angeordnet sind.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei der elektrische Motor (100) ein Einphasen-Induktionsmotor ist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei der Rotor (10) durch ein sich drehendes Zweipol-Magnetfeld gedreht wird, das durch einen Stator (20) des elektrischen Motors (100) erzeugt wird.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei die zweite Fläche eine ebene Fläche ist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 28, wobei Bedingungen A ≥ B und B = C genügt wird, wobei ein Abstand von der dritten Ecke (63) eines ersten Strömungspfades (50) zur vierten Ecke (64) eines zweiten Strömungspfades (50) A ist, der erste Strömungspfad einer der Strömungspfade ist, der zweite Strömungspfad ein anderer der Strömungspfade ist und dem ersten Strömungspfad benachbart ist und wobei ein Abstand von der ersten Ecke (61) des ersten Strömungspfades zur zweiten Ecke (62) des zweiten Strömungspfades Bist.
Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei der Rotorkern (11) ein Stapel magnetischer Stahlbleche ist, die in einer axialen Richtung parallel zu der mittleren Achse gestapelt sind.
Rotor (10), der mit einem Wellenelement (40) verbunden ist, sich um eine mittlere Achse dreht und für einen elektrischen Motor (100) verwendet wird, welcher Rotor aufweist: ein tubusförmiges Element (11) mit einem Wellenloch (13), in welchem zumindest ein Teil des Wellenelements, das sich um die mittlere Achse dreht, angeordnet ist; und mehrere Strömungspfade (50), die um das Wellenelement herum angeordnet sind und den Rotor in einer Richtung parallel zu der mittleren Achse durchdringen, wobei jeder der Strömungspfade eine Innenfläche hat, die enthält: eine erste Fläche (51), die in einer radialen Richtung des Wellenelements nach außen weist; eine zweite Fläche (52), die in der radialen Richtung auswärts der ersten Fläche angeordnet ist und der ersten Fläche mit einem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche zugewandt ist; eine dritte Fläche (53), die ein Ende der ersten Fläche und ein Ende der zweiten Fläche in einer Drehrichtung um die mittlere Achse verbindet; und eine vierte Fläche (54), die ein anderes Ende der ersten Fläche und ein anderes Ende der zweiten Fläche in der Drehrichtung verbindet, wobei jeder der Strömungspfade umfasst: eine erste Ecke (61), die die erste Fläche und die dritte Fläche verbindet; eine zweite Ecke (62), die die erste Fläche und die vierte Fläche verbindet; eine dritte Ecke (63), die die zweite Fläche und die dritte Fläche verbindet; und eine vierte Ecke (64), die die zweite Fläche und die vierte Fläche verbindet, wobei das Wellenloch eine Innenfläche aufweist, die umfasst: einen Verbindungsbereich (15), der mit einer Außenfläche (41) des Wellenelements verbunden ist; und einen Nicht-Verbindungsbereich (16), der mit einem Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Wellenelements und dem Nicht-Verbindungsbereich angeordnet ist, wobei die erste Fläche auf dem Wellenelement angeordnet ist, die zweite Fläche, die dritte Fläche und die vierte Fläche auf dem tubusförmigen Element angeordnet sind, einer Bedingung C < D genügt wird, wobei ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche zu dem anderen Ende der ersten Fläche gleich C ist und ein Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche zu dem anderen Ende der zweiten Fläche gleich D ist, die erste Ecke an einer Grenze zwischen dem Verbindungsbereich des Rotorkerns und der dritten Fläche des Nicht-Verbindungsbereichs angeordnet ist, die zweite Ecke an einer Grenze zwischen dem Verbindungsbereich des Rotorkerns und der vierten Fläche des Nicht-Verbindungsbereichs angeordnet ist, die erste Ecke an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der dritten Fläche eine gekrümmte Fläche umfasst und die zweite Ecke an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der vierten Fläche eine gekrümmte Fläche umfasst.
Rotor (10), der mit einem Wellenelement (40) verbunden ist, sich um eine mittlere Achse dreht und für einen elektrischen Motor (100) verwendet wird, welcher Rotor aufweist: einen Rotorkern (11) mit einem Wellenloch (13), in welchem zumindest ein Teil des Wellenelements, das sich um die mittlere Achse dreht, angeordnet ist; und mehrere Strömungspfade (50), die um das Wellenelement herum angeordnet sind und den Rotor in einer Richtung parallel zu der mittleren Achse durchdringen, wobei jeder der Strömungspfade eine Innenfläche hat, die enthält: eine erste Fläche (51), die in einer radialen Richtung des Wellenelements nach außen weist; eine zweite Fläche (52), die in der radialen Richtung auswärts der ersten Fläche angeordnet ist und der ersten Fläche mit einem Zwischenraum zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche zugewandt ist; eine dritte Fläche (53), die ein Ende der ersten Fläche und ein Ende der zweiten Fläche in einer Drehrichtung um die mittlere Achse verbindet; und eine vierte Fläche (54), die ein anderes Ende der ersten Fläche und ein anderes Ende der zweiten Fläche in der Drehrichtung verbindet, wobei jeder der Strömungspfade umfasst: eine erste Ecke (61), die die erste Fläche und die dritte Fläche verbindet; eine zweite Ecke (62), die die erste Fläche und die vierte Fläche verbindet; eine dritte Ecke (63), die die zweite Fläche und die dritte Fläche verbindet; und eine vierte Ecke (64), die die zweite Fläche und die vierte Fläche verbindet, wobei das Wellenloch eine Innenfläche aufweist, die umfasst: einen Verbindungsbereich (15), der mit einer Außenfläche (41) des Wellenelements verbunden ist; und einen Nicht-Verbindungsbereich (16), der mit einem Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Wellenelements und dem Nicht-Verbindungsbereich angeordnet ist, wobei die erste Fläche (51) auf dem Wellenelement (40) angeordnet ist, die zweite Fläche (52), die dritte Fläche (53) und die vierte Fläche (54) auf dem Rotorkern (11) angeordnet sind, die erste Ecke (61) an einer Grenze zwischen dem Verbindungsbereich des Rotorkerns (11) und der dritten Fläche (53) des Nicht-Verbindungsbereichs angeordnet ist, die zweite Ecke (62) an einer Grenze zwischen dem Verbindungsbereich des Rotorkerns (11) und der vierten Fläche (54) des Nicht-Verbindungsbereichs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass einer Bedingung C < D genügt wird, wobei ein Abstand von dem einen Ende der ersten Fläche zu dem anderen Ende der ersten Fläche gleich C ist und ein Abstand von dem einen Ende der zweiten Fläche zu dem anderen Ende der zweiten Fläche gleich D ist, und dass die erste Ecke (61) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der dritten Fläche (53) eine gekrümmte Fläche umfasst und die zweite Ecke (62) an der Grenze zwischen dem Verbindungsbereich und der vierten Fläche (54) eine gekrümmte Fläche umfasst, so dass in der ersten Ecke (61) und der zweiten Ecke (62) eine Rundung besteht.
Elektrischer Motor (100), umfassend: einen Stator (20), der ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt; und einen Rotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, der durch das sich drehende Magnetfeld des Stators (20) gedreht wird.
Verdichter (300), der den elektrischen Motor (100) nach Anspruch 33 aufweist.
Gebläse (500), das den elektrischen Motor (100) nach Anspruch 33 aufweist.