JP2001346369A

JP2001346369A - 自己始動形永久磁石式同期電動機

Info

Publication number: JP2001346369A
Application number: JP2000164286A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sasaki; 健治佐々木; Teruo Tamura; 輝雄田村
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-01
Filing date: 2000-06-01
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: JP4206611B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自己始動形永久磁石式同期電動機の回転子鉄
心の積厚を固定子鉄心の積厚とほぼ同一にして、同時打
ち抜きされる両者の電磁鋼板の余剰を低減する。【解決手段】永久磁石５を挿入する短絡環の回転子磁
極の端部の内径寸法を回転子磁極の中央部付近より小さ
く設定することにより、永久磁石５の軸と直角方向の幅
を広くとって永久磁石の磁極面積を拡大し、永久磁石の
磁束量を必要分増大させることにより、回転子鉄心２の
積厚を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍冷蔵機器用お
よび空調機器用の電動圧縮機や一般産業用に使用される
自己始動形永久磁石式同期電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自己始動形永久磁石式同期電動機は始動
時には回転子の始動用かご形導体により誘導電動機とし
て作動し、回転子が同期速度付近に達すると永久磁石に
よる回転子磁極が回転子巻線が作る同期速度で回る回転
磁界に引き込まれて同期運転を行うものであるが、定速
度運転性および高効率性等優れた性能を有している。従
来特に電動機の回転子構造についてはさまざまな改良が
施されてきた。

【０００３】従来の自己始動形永久磁石式同期電動機の
回転子の一例は特願平１１−２７２３９１号広報に示さ
れているものがある。以下、図１２から図１５を参照し
ながら上記従来の自己始動形永久磁石式同期電動機の回
転子について説明する。

【０００４】図１２は自己始動形永久磁石式同期電動機
の回転子の軸方向断面図であり、図１３は図１２のＡ―
Ａ′に沿って断面した径方向断面図である。また図１４
は永久磁石保護用の非磁性の端板の平面図である。図１
５は永久磁石５を挿入配置した後、端板８を装着する前
の段階における回転子の側面図である。図１２から図１
５において、１は回転子、２は積層した電磁鋼板よりな
る回転子鉄心である。３は導体バーであり、その両端に
位置する短絡環４とアルミダイカストで一体成型されて
始動用かご形導体を形成している。また５は永久磁石で
あり軸と直角方向の幅寸法はＰである。６は回転子鉄心
２に設けた永久磁石埋設穴である。アルミダイカスト完
了後、同極性の２個の平板状の永久磁石５を山形状にα
の角度をもって突き合わせるように永久磁石埋設穴６に
挿入配置して１極の回転子磁極を形成し、回転子全体で
は２極の回転子磁極が形成されている。また７は隣り合
う異極の永久磁石間の磁束短絡を防ぐための磁束短絡防
止用バリアであり、これもダイカストアルミで充填され
ている。８は非磁性材料からなる永久磁石保護用の端板
であり、嵌合用穴８ａを設けてある。９は回転子鉄心２
の軸方向に設けられた穴Ｓであり、この中は始動用かご
形導体とアルミダイカストで同時成型されたアルミ１０
で充填されており、且つアルミ１０は回転子鉄心２の軸
方向両端面から軸方向に突出して突起部１０ａを形成し
ている。端板８は嵌合穴８ａを前記突起部１０ａに嵌合
した後、突起部１０ａの先端を破線で示すように押圧拡
大して、回転子鉄心２の端面に固定されている。また１
１は回転子鉄心の軸穴である。

【０００５】ここで回転子から取り出せる永久磁石５の
磁束量は、軸と直角方向の幅Ｐと軸方向の長さとの積、
すなわち永久磁石５の磁極面積にほぼ比例する。

【０００６】またここで両端の短絡環の内径は円形で且
つ永久磁石埋設穴よりも外側にあり、短絡環の外内径の
差すなわち径方向の厚さは全周に亘って同一である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成は、永久磁石５の軸と直角方向の幅Ｐが、永久磁
石５の外周に導体バー３が配置されているため充分な寸
法がとれず、電動機として必要な永久磁石５の磁束量を
確保するためには永久磁石５を軸方向に延長して永久磁
石５の磁極面積を拡大する必要があった。このことは必
然的に回転子鉄心２の積厚を増やすことが必要となり、
通常の永久磁石電動機に見られるように回転子鉄心２の
積厚を固定子鉄心の積厚より大きくするか、場合によっ
ては固定子鉄心の積厚も大きくする必要が出てきて、電
磁鋼板の使用量が増大してコストが高くなるという課題
があった。また回転子鉄心２の積厚を大きくすると導体
バーの軸方向の長さが長くなるため、２次抵抗値が増大
し、電動機が始動してから同期速度に到る途中の最大ト
ルク時の回転数が減少し、電動機の始動性能が低下する
という課題も生じていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本発明は、固定子鉄心に２極巻線を巻装した固定
子と、前記固定子鉄心の内径円筒面に対向して自在に回
転し、回転子鉄心の外周付近に位置する複数個の導体バ
ーと前記回転子鉄心の軸方向の両端面に位置する短絡環
Ａとをアルミダイカストで一体成型して始動用かご形導
体を形成するとともに、アルミダイカスト後前記導体バ
ーの内側に複数個の永久磁石を挿入埋設した２極の回転
子とからなるものであって、前記短絡環の内径が前記回
転子鉄心の永久磁石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡
環の回転子磁極の端部付近の内径寸法を回転子磁極の中
央部付近の内径寸法よりも大きく設定する構成としたの
で、永久磁石の軸と直角方向の幅を拡大することがで
き、軸方向の長さを長くしなくても所要の永久磁石の磁
極面積を確保することができる。このことにより、回転
子鉄心の積厚を増やす必要がなくなり、コストを低減す
ることができる。

【０００９】また本発明は固定子鉄心に２極巻線を巻装
した固定子と、前記固定子鉄心の内径円筒面に対向して
自在に回転し、回転子鉄心の外周付近に位置する複数個
の導体バーと前記回転子鉄心の軸方向の両端面に位置す
る短絡環Ａおよび短絡環Ｂとをアルミダイカストで一体
成型して始動用かご形導体を形成するとともに、アルミ
ダイカスト後前記導体バーの内側に複数個の永久磁石を
挿入埋設した２極の回転子とからなるものであって、永
久磁石を挿入する側の前記短絡環Ａの内径が、前記回転
子鉄心の永久磁石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡環
Ａの回転子磁極の端部付近の内径寸法を回転子磁極の中
央部付近の内径寸法よりも大きく設定するとともに、他
方の短絡環Ｂの内径寸法が前記永久磁石埋設穴の全部ま
たは一部よりも内側になるように設定され、且つ前記短
絡環Ｂと回転子鉄心との間に前記永久磁石埋設穴を覆う
ように形成された端板を介在させる構成としたので、回
転子鉄心の積厚を増やす必要がなくなるとともに、短絡
環Ｂの断面積が拡大されて抵抗値が小さくなり、電動機
が始動してから同期速度に到る途中の最大トルク時の回
転数が上昇し、電動機の始動性能を向上させることがで
きる。

【００１０】また本発明は固定子鉄心に２極巻線を巻装
した固定子と、前記固定子鉄心の内径円筒面に対向して
自在に回転し、回転子鉄心の外周付近に位置する複数個
の導体バーと前記回転子鉄心の軸方向の両端面に位置す
る短絡環Ａおよび短絡環Ｃとをアルミダイカストで一体
成型して始動用かご形導体を形成するとともに、前記導
体バーの内側に複数個の永久磁石を埋設した２極の回転
子とからなるものであって、永久磁石を挿入する側の前
記短絡環Ａの内径が、前記回転子鉄心の永久磁石埋設穴
よりも外側にあり、且つ短絡環Ａの回転子磁極の端部付
近の内径寸法を回転子磁極の中央部付近の内径寸法より
も大きく設定するとともに、他方の短絡環Ｃの内径寸法
が前記永久磁石埋設穴の全部または一部よりも内側にな
るように設定され、且つ前記短絡環Ｃ側の回転子鉄心の
１枚または複数枚の電磁鋼板には前記永久磁石埋設穴を
設けない構成としたので、回転子鉄心の積厚を増やす必
要がなくなり、且つ電動機の始動性能が向上するととも
に、短絡環Ｂ側の端板が不要となるため材料費が低減
し、また製造もしやすくなる。

【００１１】また本発明は第１から第３の発明に加え
て、永久磁石を挿入する側の短絡環Ｄの内径を回転子鉄
心の永久磁石埋設穴に沿わせた形状としたことにより、
永久磁石を永久磁石埋設穴に挿入する際に短絡環の内径
側壁面に沿わせて挿入していくことができ挿入作業が容
易になる。

【００１２】また本発明は固定子鉄心に電磁鋼板の積厚
と回転子鉄心の電磁鋼板の積厚とがほぼ同じになるよう
に設定したので、同じ金型内で同時打ち抜きされる固定
子と回転子のそれぞれの電磁鋼板の使用枚数はほぼ同数
となり、両者の使用枚数のアンバランスによる電磁鋼板
の余剰は減少し、コストを低減することができる。

【００１３】また本発明は永久磁石を希土類磁石で形成
したものであるため強い磁石が得られるので、回転子や
電動機全体を小型軽量化することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、固定子鉄心に２極巻線を巻装した固定子と、前記固
定子鉄心の内径円筒面に対向して自在に回転し、回転子
鉄心の外周付近に位置する複数個の導体バーと前記回転
子鉄心の軸方向の両端面に位置する短絡環Ａとをアルミ
ダイカストで一体成型して始動用かご形導体を形成する
とともに、アルミダイカスト後前記導体バーの内側に複
数個の永久磁石を挿入埋設した２極の回転子とからなる
ものであって、前記短絡環の内径が前記回転子鉄心の永
久磁石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡環の回転子磁
極の端部付近の内径寸法を回転子磁極の中央部付近の内
径寸法よりも大きく設定したので、永久磁石の軸と直角
方向の幅を拡大することができ、軸方向の長さを長くし
ないでも所要の永久磁石の磁極面積を確保することがで
きるという作用を有する。

【００１５】また、請求項２に記載の発明は、固定子鉄
心に２極巻線を巻装した固定子と、前記固定子鉄心の内
径円筒面に対向して自在に回転し、回転子鉄心の外周付
近に位置する複数個の導体バーと前記回転子鉄心の軸方
向の両端面に位置する短絡環Ａおよび短絡環Ｂとをアル
ミダイカストで一体成型して始動用かご形導体を形成す
るとともに、アルミダイカスト後前記導体バーの内側に
複数個の永久磁石を挿入埋設した２極の回転子とからな
るものであって、永久磁石を挿入する側の前記短絡環Ａ
の内径が、前記回転子鉄心の永久磁石埋設穴よりも外側
にあり、且つ短絡環Ａの回転子磁極の端部付近の内径寸
法を回転子磁極の中央部付近の内径寸法よりも大きく設
定するとともに、他方の短絡環Ｂの内径寸法が前記永久
磁石埋設穴の全部または一部よりも内側になるように設
定され、且つ前記短絡環Ｂと回転子鉄心との間に前記永
久磁石埋設穴を覆うように形成された端板を介在させる
構成としたので、短絡環Ｂの断面積が拡大されて抵抗値
が小さくなり、電動機が始動してから同期速度に到る途
中の最大トルク時の回転数が上昇し、電動機の始動性能
を向上させることができるという作用を有する。

【００１６】また、請求項３に記載の発明は、固定子鉄
心に２極巻線を巻装した固定子と、前記固定子鉄心の内
径円筒面に対向して自在に回転し、回転子鉄心の外周付
近に位置する複数個の導体バーと前記回転子鉄心の軸方
向の両端面に位置する短絡環Ａおよび短絡環Ｃとをアル
ミダイカストで一体成型して始動用かご形導体を形成す
るとともに、前記導体バーの内側に複数個の永久磁石を
埋設した２極の回転子とからなるものであって、永久磁
石を挿入する側の前記短絡環Ａの内径が、前記回転子鉄
心の永久磁石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡環Ａの
回転子磁極の端部付近の内径寸法を回転子磁極の中央部
付近の内径寸法よりも大きく設定するとともに、他方の
短絡環Ｃの内径寸法が前記永久磁石埋設穴の全部または
一部よりも内側になるように設定され、且つ前記短絡環
Ｃ側の回転子鉄心の１枚または複数枚の電磁鋼板には前
記永久磁石埋設穴を設けない構成としたので、回転子鉄
心の積厚を増やす必要がなくなり、且つ電動機の始動性
能が向上するとともに、短絡環Ｂ側の端板が不要となる
ため材料費が低減し、また製造しやすくなるという作用
を有する。

【００１７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
から請求項３のいずれかに記載の発明に、さらに、永久
磁石を挿入する側の短絡環Ｄの内径を回転子鉄心の永久
磁石埋設穴に沿わせた形状としたことにより、永久磁石
を永久磁石埋設穴に挿入する際に短絡環に内径側壁面に
沿わせて挿入していくことができるという作用を有す
る。

【００１８】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
から請求項４のいずれかに記載の発明に、さらに、固定
子鉄心の電磁鋼板の積厚と回転子鉄心の電磁鋼板の積厚
とがほぼ同じになるように設定したので、同じ金型内で
同時打ち抜きされる固定子と回転子のそれぞれの電磁鋼
板の使用枚数はほぼ同数となり、両者の使用枚数のアン
バランスによる電磁鋼板の余剰を低減することができる
という作用を有する。

【００１９】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
から請求項５のいずれかに記載の発明に、さらに、永久
磁石を希土類磁石で形成したものであり、このことによ
り強い磁力が得られるので、回転子や電動機全体を小型
軽量化することができるという作用を有する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明による自己始動形永久磁石式同
期電動機の実施例について図面を参照しながら説明す
る。なお従来と同一の構成については同一の符号を付し
て詳細な説明は省略する。また固定子は一般的な自己始
動形永久磁石式同期電動機と同様の構成であるため固定
子についての説明も省略する。

【００２１】（実施例１）図１から図４を用いて説明す
る。図１は本発明の実施例１による自己始動形永久磁石
式同期電動機の回転子の軸方向断面図であり、図２は回
転子の径方向断面図である。図２は端板の平面図であ
り、図４は永久磁石５を挿入配置した後、端板を装着す
る前の段階における側面図である。図１から図４におい
て、１は回転子で２は積層電磁鋼板よりなる回転子鉄心
である。３は導体バーであり、回転子鉄心２の軸方向の
両端に位置する４ａの短絡環Ａとアルミダイカストで一
体成型されて始動用かご形導体を形成している。５は永
久磁石でありアルミダイカスト完了後、従来例の図１３
に示すと同様に同極性の平板状の永久磁石５を山形状に
角度βをもって突き合わせるように永久磁石埋設穴６に
挿入配置して１極の回転子磁極を形成しており、回転子
全体では２極の回転子磁極が形成されている。７は磁束
短絡防止用バリアであり、アルミダイカストにより磁束
短絡防止用バリアスロット内をアルミで充填して形成さ
れている。８は永久磁石５の保護用の非磁性材料からな
る端板であり、嵌合用の穴８ａを設けてある。９は回転
子鉄心２の軸方向に設けられた穴Ｓであり、この中は始
動用かご形導体とアルミダイカストで同時成型されたア
ルミ１０で充填されており、且つアルミ１０は回転子鉄
心２の軸方向両端面から軸方向に突出して突起部１０ａ
を形成している。端板８は嵌合穴８ａを前記アルミ突起
部１０ａに嵌合した後、突起部１０ａの先端を破線で示
すように押圧拡大して回転子鉄心２の両端面に固定され
ている。また１１は軸穴である。

【００２２】なお、上記説明では着磁された永久磁石を
挿入配置する場合を述べているが、無着磁の永久磁石を
挿入配置して回転子を完成した後、着磁装置を使用して
着磁する場合も同様の回転子磁極を形成することができ
る。

【００２３】またここで、永久磁石５の同極性の突き合
わせ角度βは従来例の角度αよりも大きくとり、且つ永
久磁石５の軸と直角方向の幅Ｑは従来例のＰよりも拡大
している。この永久磁石５の突き合わせ角度および幅寸
法の拡大に対応させて、図４に示す如く短絡環４の内径
形状は従来例のような円形ではなく、永久磁石埋設穴６
よりも外側にあって且つ回転子磁極の端部の内径を回転
子磁極の中央部よりも大きくなるような小判形状に設定
してある。

【００２４】ここで短絡環４ａの内径を全周回転子磁極
端部の内径に合わせた円形にしていない理由は、もしそ
うすると４ａの短絡環Ａ全体の等価断面積が過小となっ
て抵抗値が増大し電動機の始動性が低下するためであ
る。

【００２５】以上のように本実施によれば、永久磁石５
の磁極面積が大きくとれるので、電動機に必要な永久磁
石５の磁束量を得るために従来の課題であった回転子鉄
心２の積厚を増やすという必要はなくなり、コストの低
減を図ることができる。

【００２６】（実施例２）図５から図６を用いて説明す
る。図５は本発明の実施例２における自己始動形永久磁
石式同期電動機の回転子の軸方向断面図である。また図
６は図５のＳ側から見た側面図であり、破線は永久磁石
埋設穴６の位置を示しており、また一点鎖線は端板８の
外縁形状を示す。回転子のＲ側から見た側面図は図示し
ていないが、永久磁石５の幅や突き合わせ角度および４
ａの短絡環Ａの内径形状は、前記した実施例１の場合と
同様であり、他方Ｓ側の４ｂの短絡環Ｂはその内径が円
形で且つ永久磁石埋設穴６よりも内側になるように小さ
く設定されている。図５および図６においてＳ側にも端
板８が回転子鉄心２の端面に当接して配設され、且つ永
久磁石埋設穴６を覆う形状になっているので、ダイカス
トアルミが永久磁石埋設穴６に侵入して永久磁石５の挿
入が困難になるようなことは起こらない。

【００２７】上記したことから本実施例２は実施例１と
同様に回転子鉄心２の積厚を増やす必要はなくなり、コ
ストが低減できるとともに、Ｒ側の４ｂの短絡環Ｂの断
面積が拡大されているので短絡環の抵抗値が小さくな
り、電動機の始動から同期速度に到るまでの最大トルク
時の回転数が上昇し、電動機の始動性能を向上させるこ
とができる。

【００２８】（実施例３）図７、図８および図９を用い
て説明する。図７は本発明の実施例３による自己始動形
永久磁石式同期電動機の回転子の軸方向断面図である。
図８は図７の回転子鉄心２のＳ側の端部の１枚または複
数枚の電磁鋼板２０の平面図である。また図９は図７の
Ｓ側から見た側面図である。回転子のＲ側から見た側面
図は図示していないが、永久磁石５の幅や突き合わせ角
度および４ａの短絡環Ａの内径形状は前記した実施例１
の場合と同様である。図７から図９において、Ｓ側の４
ｃの短絡環Ｃはその内径が円形で、且つ永久磁石埋設穴
６よりも内側になるように小さく設定されている。また
回転子鉄心２のＳ側の端部の１枚または複数枚の電磁鋼
板２０には端部以外の電磁鋼板と同位置に同一寸法、形
状の各スロットを設けてあるが、永久磁石埋設穴６は設
けられていない。従って４ｃの短絡環Ｃの内径が小さく
てもダイカストアルミが永久磁石埋設穴６内に侵入して
永久磁石５の挿入が困難になるといった事態は生じな
い。

【００２９】以上から本実施例においても実施例２と同
様に回転子鉄心２の積厚を増やす必要はないのでコスト
を低減でき、且つ短絡環の抵抗値が低減し、電動機の始
動性能が向上することとなる。さらに端板がＳ側の１枚
だけで済むので材料費が低減するとともに製造し易い電
動機とすることができる。

【００３０】（実施例４）図１０を用いて説明する。図
１０は永久磁石５を挿入する側から見た回転子１の側面
図であり、永久磁石５を挿入配置した後、端板を装着す
る前の段階の図面である。

【００３１】図１０において、４ｄの短絡環Ｄの内径は
回転子鉄心の永久磁石埋設穴６に沿わせた形状にしてあ
る。このことにより、永久磁石５を挿入する際は永久磁
石５を４ａの短絡環Ｄの内径側の壁面に沿わせて挿入し
ていくことができ、挿入作業が極めて容易となり組み立
て性を向上させることができる。

【００３２】（実施例５）図１１および図４を用いて説
明する。図１１は本実施例５における自己始動形永久磁
石式同期電動機の軸方向断面図である。図１１において
３１は固定子であり、３２は積層電磁鋼板よりなる固定
子鉄心で、その電磁鋼板の積厚はＬｓである。また３３
は固定子鉄心３２に巻装させた巻線である。回転子１は
実施例１で述べた構成と同一であり個々の箇所について
の説明は省略するが、実施例１の図４に示すと同様に永
久磁石５の軸と直角方向の幅を大きくすることにより、
永久磁石５の磁極面積を拡大して永久磁石５の磁束量を
増大させるとともに、それに対応させて４ａの短絡環Ａ
の内径が永久磁石埋設穴６よりも外側になるようにし、
且つ４ａの短絡環Ａの回転子磁極の端部付近の内径寸法
を回転子磁極の中央部付近より大きく設定することによ
り、回転子鉄心２の電磁鋼板の積厚を小さくすることが
でき、固定子鉄心の積厚Ｌｓとほぼ同じ積厚としてい
る。

【００３３】一般に永久磁石形電動機は通常永久磁石の
軸方向の長さを固定子鉄心の積厚よりも長く設定するこ
とにより、固定子鉄心の両端からはみ出した部分の永久
磁石の磁束をも固定子鉄心の両端から流入させて、固定
子鉄心全体に入る永久磁石の磁束量を増大させるような
設計を行い、それに伴って回転子鉄心の積厚を固定子鉄
心の積厚よりも大きく設定するのに対し、本実施例５で
は上記した工夫を行うことにより、双方の電磁鋼板の夫
々の積厚ＬｓおよびＬ_Rをほぼ同一になるように設定し
たものである。

【００３４】以上のことから同じ金型内で同時打ち抜き
される双方の電磁鋼板の使用枚数はほぼ同数となり、余
剰の電磁鋼板の発生が低く押さえられ、コストを低減す
ることができる。

【００３５】（実施例６）図示はしないが、永久磁石を
ネオジウム・鉄・ボロン系のような希土類磁石で形成す
れば、強い磁力を得ることができるので回転子や電動機
全体を小型軽量化することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明は、
固定子鉄心に２極巻線を巻装した固定子と、前記固定子
鉄心の内径円筒面に対向して自在に回転し、回転子鉄心
の外周付近に位置する複数個の導体バーと前記回転子鉄
心の軸方向の両端面に位置する短絡環Ａとをアルミダイ
カストで一体成型して始動用かご形導体を形成するとと
もに、アルミダイカスト後前記導体バーの内側に複数個
の永久磁石を挿入埋設した２極の回転子とからなるもの
であって、前記短絡環の内径が前記回転子鉄心の永久磁
石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡環の回転子磁極の
端部付近の内径寸法を回転子磁極の中央部付近の内径寸
法よりも大きく設定する構成としたことにより、永久磁
石の軸と直角方向の幅を拡大することが可能となり、軸
方向の長さを短くしても、電動機の所要の永久磁石の磁
極面積すなわち磁束量を確保することができるので、回
転子鉄心の積厚を増やす必要がなくなりコストを低減す
ることができる。

【００３７】また、請求項２に記載の発明は、固定子鉄
心に２極巻線を巻装した固定子と、前記固定子鉄心の内
径円筒面に対向して自在に回転し、回転子鉄心の外周付
近に位置する複数個の導体バーと前記回転子鉄心の軸方
向の両端面に位置する短絡環Ａおよび短絡環Ｂとをアル
ミダイカストで一体成型して始動用かご形導体を形成す
るとともに、アルミダイカスト後前記導体バーの内側に
複数個の永久磁石を挿入埋設した２極の回転子とからな
るものであって、永久磁石を挿入する側の前記短絡環Ａ
の内径が、前記回転子鉄心の永久磁石埋設穴よりも外側
にあり、且つ短絡環Ａの回転子磁極の端部付近の内径寸
法を回転子磁極の中央部付近の内径寸法よりも大きく設
定するとともに、他方の短絡環Ｂの内径寸法が前記永久
磁石埋設穴の全部または一部よりも内側になるように設
定され、且つ前記短絡環Ｂと回転子鉄心との間に前記永
久磁石埋設穴を覆うように形成された端板を介在させる
構成としたので、回転子鉄心の積厚を増やす必要がなく
なってコストを低減することができるとともに、短絡環
Ｂの断面積が拡大されるため電動機が始動してから同期
速度に到る途中の最大トルク時の回転数が上昇し、電動
機の始動性能を向上させることができる。

【００３８】また、請求項３に記載の発明は、固定子鉄
心に２極巻線を巻装した固定子と、前記固定子鉄心の内
径円筒面に対向して自在に回転し、回転子鉄心の外周付
近に位置する複数個の導体バーと前記回転子鉄心の軸方
向の両端面に位置する短絡環Ａおよび短絡環Ｃとをアル
ミダイカストで一体成型して始動用かご形導体を形成す
るとともに、前記導体バーの内側に複数個の永久磁石を
埋設した２極の回転子とからなるものであって、永久磁
石を挿入する側の前記短絡環Ａの内径が、前記回転子鉄
心の永久磁石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡環Ａの
回転子磁極の端部付近の内径寸法を回転子磁極の中央部
付近の内径寸法よりも大きく設定するとともに、他方の
短絡環Ｃの内径寸法が前記永久磁石埋設穴の全部または
一部よりも内側になるように設定され、且つ前記短絡環
Ｃ側の回転子鉄心の１枚または複数枚の電磁鋼板には前
記永久磁石埋設穴を設けない構成としたので、回転子鉄
心の積厚を増やす必要がなくなってコストを低減するこ
とができ、且つ電動機の始動性能を向上させることがで
きる。また端板が１枚で済むので材料費が低減でき、且
つ製造も容易に行うことができる。

【００３９】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
から請求項３のいずれかに記載の発明にさらに、永久磁
石を挿入する側の短絡環Ｄの内径を回転子鉄心の永久磁
石埋設穴に沿わせた形状としたことにより、永久磁石を
挿入する際に短絡環の内径側壁面に沿わせて挿入してい
くことができ、挿入作業を容易に行うことができる。

【００４０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
から請求項４に記載のいずれかの発明にさらに、固定子
鉄心に電磁鋼板の積厚と回転子鉄心の電磁鋼板の積厚と
がほぼ同じになるように設定したので、両者の使用枚数
もほぼ同数となり、電磁鋼板の余剰が減少しコストを低
減することができる。

【００４１】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
から請求項５のいずれかに記載の発明に、さらに、永久
磁石を希土類磁石で形成したものであり、このことによ
り強い磁力が得られるので、回転子や電動機全体を小型
軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の自己始動形永久磁石式
同期電動機の回転子の軸方向断面図

【図２】同回転子の径方向断面図

【図３】同回転子の端板の平面図

【図４】同回転子の側面図

【図５】本発明による実施例２の自己始動形永久磁石式
同期電動機の回転子の軸方向断面図

【図６】同回転子の側面図

【図７】本発明による実施例３の自己始動形永久磁石式
同期電動機の回転子の軸方向断面図

【図８】同回転子鉄心の片側端部の電磁鋼板の平面図

【図９】同回転子の側面図

【図１０】本発明による実施例４の自己始動形永久磁石
式同期電動機の回転子の側面図

【図１１】本発明による実施例５の自己始動形永久磁石
式同期電動機の軸方向断面図

【図１２】従来の自己始動形永久磁石式同期電動機の回
転子の軸方向断面図

【図１３】同径方向断面図

【図１４】同回転子の端板の平面図

【図１５】同回転子の側面図

【符号の説明】

１回転子２回転子鉄心３導体バー４ａ短絡環Ａ４ｂ短絡環Ｂ４ｃ短絡環Ｃ４ｄ短絡環Ｄ５永久磁石６永久磁石埋設用穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田村輝雄大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号松下冷機株式会社Ｆターム(参考） 5H619 AA01 BB01 BB06 BB15 BB22 PP02 PP04 PP08 PP15 5H621 AA01 GA01 GA04 GA16 HH01 HH10 5H622 AA01 CA02 CA07 CA09 CA10 CA12 CB03 DD02 PP03 PP10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子鉄心に２極巻線を巻装した固定子
と、前記固定子鉄心の内径円筒面に対向して自在に回転
し、回転子鉄心の外周付近に位置する複数個の導体バー
と前記回転子鉄心の軸方向の両端面に位置する短絡環Ａ
とをアルミダイカストで一体成型して始動用かご形導体
を形成するとともに、アルミダイカスト後前記導体バー
の内側に複数個の永久磁石を挿入埋設した２極の回転子
とからなるものであって、前記短絡環の内径が前記回転
子鉄心の永久磁石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡環
の回転子磁極の端部付近の内径寸法を回転子磁極の中央
部付近の内径寸法よりも大きく設定したことを特徴とす
る自己始動形永久磁石式同期電動機。
【請求項２】固定子鉄心に２極巻線を巻装した固定子
と、前記固定子鉄心の内径円筒面に対向して自在に回転
し、回転子鉄心の外周付近に位置する複数個の導体バー
と前記回転子鉄心の軸方向の両端面に位置する短絡環Ａ
および短絡環Ｂとをアルミダイカストで一体成型して始
動用かご形導体を形成するとともに、アルミダイカスト
後前記導体バーの内側に複数個の永久磁石を挿入埋設し
た２極の回転子とからなるものであって、永久磁石を挿
入する側の前記短絡環Ａの内径が、前記回転子鉄心の永
久磁石埋設穴よりも外側にあり、且つ短絡環Ａの回転子
磁極の端部付近の内径寸法を回転子磁極の中央部付近の
内径寸法よりも大きく設定するとともに、他方の短絡環
Ｂの内径寸法が前記永久磁石埋設穴の全部または一部よ
りも内側になるように設定され、且つ前記短絡環Ｂと回
転子鉄心との間に前記永久磁石埋設穴を覆うように形成
された端板を介在させたことを特徴とする自己始動形永
久磁石式同期電動機。
【請求項３】固定子鉄心に２極巻線を巻装した固定子
と、前記固定子鉄心の内径円筒面に対向して自在に回転
し、回転子鉄心の外周付近に位置する複数個の導体バー
と前記回転子鉄心の軸方向の両端面に位置する短絡環Ａ
および短絡環Ｃとをアルミダイカストで一体成型して始
動用かご形導体を形成するとともに、前記導体バーの内
側に複数個の永久磁石を埋設した２極の回転子とからな
るものであって、永久磁石を挿入する側の前記短絡環Ａ
の内径が、前記回転子鉄心の永久磁石埋設穴よりも外側
にあり、且つ短絡環Ａの回転子磁極の端部付近の内径寸
法を回転子磁極の中央部付近の内径寸法よりも大きく設
定するとともに、他方の短絡環Ｃの内径寸法が前記永久
磁石埋設穴の全部または一部よりも内側になるように設
定され、且つ前記短絡環Ｃ側の回転子鉄心の１枚または
複数枚の電磁鋼板には前記永久磁石埋設穴を設けない構
成としたことを特徴とする自己始動形永久磁石式同期電
動機。
【請求項４】永久磁石を挿入する側の短絡環Ｄの内径
を回転子鉄心の永久磁石埋設穴に沿わせた形状としたこ
とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載
の自己始動形永久磁石式同期電動機。
【請求項５】固定子鉄心の電磁鋼板の積厚と回転子鉄
心の電磁鋼板の積厚とがほぼ同じになるように設定した
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記
載の自己始動形永久磁石式同期電動機。
【請求項６】永久磁石を希土類磁石で形成したことを
特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の自
己始動形永久磁石式同期電動機。