JP2005042632A - Fluid machine - Google Patents

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JP2005042632A
JP2005042632A JP2003278277A JP2003278277A JP2005042632A JP 2005042632 A JP2005042632 A JP 2005042632A JP 2003278277 A JP2003278277 A JP 2003278277A JP 2003278277 A JP2003278277 A JP 2003278277A JP 2005042632 A JP2005042632 A JP 2005042632A
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stator
flux generating
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Yoshinari Asano
Akio Yamagiwa
昭雄 山際
能成 浅野
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Daikin Ind Ltd
ダイキン工業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable and highly efficient fluid machine without controlling electric power supply. <P>SOLUTION: This invention relates to a compressor provided with a motor 30 in which number of tooth parts 41 of a stator 40 and number of magnetic poles of a rotor 50 are different and load torque varies in a revolution of the motor 30. Magnetic flux generating means 6a, 7a or the like generating different magnetic flux are constructed on the stator 40 and the rotor 30 respectively to make drive torque of the motor 30 vary with corresponding to variation of load torque. The magnetic flux generating means, 6a, 6b or the like, of the stator 40 is provided with coil parts, R1, S1 or the like, formed by winding coil 42 around the tooth part 41 and the coil parts have different numbers of turns of coils. The magnetic flux generating means, 7a, 7b or the like, of the rotor 50 are provided with permanent magnets, M1, M2 or the like, and the permanent magnets, M1, M2 or the like, are constructed in different magnetic pole areas. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動機を備えた流体機械に関し、特に、駆動トルクの制御対策に係るものである。 The present invention relates to a fluid machine having an electric motor, and particularly relates to control measures the driving torque.

従来より、電動機の回転により駆動する圧縮機及びポンプなどの流体機械がある。 Conventionally, there is a fluid machine such as a compressor and a pump driven by the rotation of the motor. 例えば、電動機の回転により駆動する圧縮機は、電動機の回転に同期して冷媒の吸入と圧縮と吐出とを順に行う。 For example, a compressor driven by the rotation of the motor, performing the discharge and compression and the suction of the refrigerant in the order in synchronization with the rotation of the motor. この結果、図19Aに示すように、圧縮機の負荷トルクTLは、圧縮から吐出にかけて最大となり、吐出直後から吸入時においては零に近くなる。 As a result, as shown in FIG. 19A, the load torque TL of the compressor is maximum toward the discharge from the compression, is close to zero at the time of inhalation just after the ejection.

そして、このような圧縮機に用いられる電動機は、最大の負荷トルクTLに合わせて設計されるため、平均トルクに対して大型化するので、圧縮機自体が大型化し、材料が増加してコストアップすることになる。 Then, the electric motor used for such compressors, because it is designed for the maximum load torque TL, since the size to the average torque, the compressor itself becomes large, cost material is increased It will be.

そこで、従来の流体機械において、供給電力を制御するトルク制御手段(a)を設けているものがある(特許文献1及び特許文献2参照)。 Therefore, in the conventional fluid machine, there is is provided with the torque control means for controlling the supply power (a) (refer to Patent Document 1 and Patent Document 2). この流体機械のトルク制御手段(a)は、電動機が出し得る駆動トルクTM(図19B参照)を負荷トルクTLに一致するように増減するために、印加電圧又は供給電流を回転子位置に応じて調節するように構成されている。 Torque control means of the fluid machine (a), in order to increase or decrease so that the driving torque TM of the electric motor can put out (see FIG. 19B) to match the load torque TL, the applied voltage or the supply current according to the rotor position It is configured to adjust.

つまり、上記トルク制御手段(a)は、回転子の位置を検出し、または、速度変動量より負荷トルク変動を間接的に求め、この負荷トルクTLに対応して電圧又は電流を制御している。 That is, the torque control means (a) detects the position of the rotor, or indirectly sought than the load torque fluctuation speed variation, and controls the voltage or current corresponding to the load torque TL .

上記トルク制御手段(a)による制御の場合、検出精度に限界がある。 For control by the torque control means (a), there is a limit in the detection accuracy. したがって、3〜8r/sec程度の速度変動が生じ、回転系の慣性モーメントに比例した加振トルクが残る。 Thus, cause velocity fluctuation of about 3~8r / sec, leaving vibration torque proportional to the moment of inertia of the rotating system.

また、電動機は、最大のトルクを発生するように設定されるため、最大トルクを発生するような点で効率が最大となる。 The electric motor is to be set to generate maximum torque, efficiency is maximized at a point so as to generate the maximum torque. この結果、一回転中に、必ず効率の低い部分を生ずることになる。 As a result, during one revolution, so that always produce lower part of efficiency.

そこで、特許文献3に開示されているように、固定子の歯部数と回転子の磁極数とを同じにすると共に、磁極の数と同じ数のピストンを設け、負荷トルクの極小部と駆動トルクの極小部とを対応させると共に、負荷トルクの極大部と駆動トルクの極大部とを対応させるようにしたものがある。 Therefore, as disclosed in Patent Document 3, with a number of magnetic poles of the tooth parts and the rotor stator the same, the same number of pistons and number of magnetic poles provided, the driving torque and minimum portion of the load torque together with in matching local minimum, is that so as to correspond to the maximum portion of the driving torque and the maximum portion of the load torque.
特開昭61−73585号公報 JP-A-61-73585 JP 特開2001−90669号公報 JP 2001-90669 JP 特開2001−207971号公報 JP 2001-207971 JP

しかしながら、特許文献3の圧縮機は、電動機の発生トルクに脈動が大きいことが前提となり、逆に、低振動化及び低騒音化を図る電動機は、トルク脈動が小さくなる。 However, the compressor of Patent Document 3, it is assumed pulsation generation torque of the motor is large, conversely, the motor to achieve low vibration and low noise, the torque pulsation is reduced.

また、電動機を効率よく広範囲で運転するために、固定子の歯部の数と回転子の磁極の数とは、一定の比率とするのが一般的であり、上記特許文献3の圧縮機のように、固定子の歯部数と回転子の磁極数と等しくすると(固定子歯部数=回転子磁極数)、電動機効率が低下するという問題がある。 Further, in order to operate the motor efficiently in a wide range, and the number of the number of magnetic poles of the rotor tooth portions of the stator, it is common to a constant ratio, of the compressor of Patent Document 3 as described above, when equal to the number of poles of the teeth parts and the rotor of the stator (stator teeth number of copies = rotor poles), the motor efficiency is lowered.

一方、一般に、固定子の歯部の数と回転子の磁極の数との比率は、3相駆動の分布巻においては、3:1、6:1又は9:1が主であり、3相駆動の集中巻においては、3:2が主である。 On the other hand, in general, the ratio between the number of the number of magnetic poles of the rotor tooth portions of the stator, in the distributed winding three-phase driving, 3: 1,6: 1 or 9: 1 is the main, three-phase in concentrated winding drive, 3: 2 is the primary. これらの場合、通電される電流に起因するトルク脈動は、回転子一回転につき、極対数(回転子磁極数/2)×6となる。 In these cases, the torque pulsation due to the current conducted is one rotation of the rotor per becomes pole pairs (rotor poles / 2) × 6. また、磁気回路の構成に起因するコギングトルクは、固定子極歯数と回転子磁極数の最小公倍数となる。 Further, the cogging torque due to the configuration of the magnetic circuit becomes stator pole teeth and the rotor poles of the least common multiple.

このような場合、例えば、圧縮機の電動機として最も広く用いられている4極にあっては、電流によるトルク脈動を利用する場合、回転子の一回転につき12の脈動が存在する。 In such a case, for example, in the four-pole most widely used as an electric motor of the compressor, when using the torque pulsation due to the current, pulsation of 12 per rotation of the rotor is present. 上記特許文献3の圧縮機では、ピストンを12個設ける必要があるという問題がある。 The compressor of Patent Document 3 has a problem that the piston has to be provided 12.

本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもので、供給電力を制御することなしに又は供給電力の制御幅を最小限にし、安定した効率の高い流体機械を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the foregoing, to minimize the control range without or supply power possible to control the supply electric power, and an object thereof is to provide a highly fluid machine a stable and efficient it is intended.

〈発明の概要〉 <Summary of the Invention>
本発明は、駆動トルクが必要な箇所に磁束が集中するようにして一回転中の駆動トルクを制御するものである。 The present invention, as the magnetic flux where necessary driving torque is concentrated so as to control the drive torque during one revolution.

〈解決手段〉 <Resolution means>
具体的に、第1の発明は、固定子(40)の歯部(41)の数と回転子(50)の磁極の数とが異なる電動機(30)を備え、該電動機(30)の1回転中に負荷トルクが変動する流体機械を対象としている。 Specifically, the first invention, the first stator teeth (40) (41) number and the rotor (50) of the pole number is different motor comprises a (30), electric motor (30) the load torque during the rotation is directed to a fluid machine varies. そして、上記固定子(40)及び回転子(50)のそれぞれには、電動機(30)の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段(6a,7a,…)が構成されている。 Then, the stator (40) and the rotor to each (50), as the driving torque of the electric motor (30) varies in response to variations in load torque, the magnetic flux generated different magnetic flux generating means (6a, 7a, ...) it has been constructed.

また、第2の発明は、第1の発明において、上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)が、歯部(41)にコイル(42)を巻回して成るコイル部(R1,S1,…)を備えている。 The second invention is the first invention, the magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) is a coil portion formed by winding a coil (42) in the teeth (41) has a (R1, S1, ...). そして、上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)の何れかは、異なるコイル巻数に構成されている。 Then, either the magnetic flux generating means of said stator (40) (6a, 6b, ...) are configured in different number of coil turns.

また、第3の発明は、第2の発明において、上記固定子(40)は、各磁束発生手段(6a,6b,…)における同一スロット(44)のコイル総断面積に対応してスロット(44)の断面積が異なっている。 The third invention is the second aspect of the present invention, the stator (40), each magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) corresponding to the coil total cross-sectional area of ​​the same slot (44) in the slot ( cross-sectional area of ​​44) are different.

また、第4の発明は、第1の発明において、上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)が、歯部(41)にコイル(42)を巻回して成るコイル部(R1,S1,…)を備えている。 The fourth invention is the first invention, the magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) is a coil portion formed by winding a coil (42) in the teeth (41) has a (R1, S1, ...). そして、上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)の何れかは、歯部(41)の歯先幅が異なる長さに構成されている。 Then, magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) are either, addendum width of the tooth portion (41) is configured to different lengths. 尚、上記第4の発明における歯先幅とは、回転子(50)に対向する面の周方向長さをいう。 The above and the tooth tip width of the fourth invention means a circumferential length of the surface facing the rotor (50).

また、第5の発明は、第1の発明において、上記回転子(50)の回転中心が、固定子(40)の各磁束発生手段(6a,6b,…)の発生磁束が異なるように、固定子(40)の中心より偏心している。 Further, the fifth aspect based on the first aspect, the center of rotation of the rotor (50) is, the magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) generated magnetic flux is different from a, It is offset from the center of the stator (40). つまり、上記第5の発明は、回転子(50)と固定子(40)とがいわゆる芯ずれの状態に配置されたものである。 That is, the fifth invention is the rotor (50) and the stator (40) is arranged in a state of so-called misalignment.

また、第6の発明は、第1の発明において、上記回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)が永久磁石(M1,M2,…)を備えている。 Further, the sixth invention, in the first invention, the magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a, 7b, ...) is provided with a permanent magnet (M1, M2, ...). そして、上記回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)の何れかは、永久磁石(M1,M2,…)の磁極面積が異なる大きさに構成されている。 Then, magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a, 7b, ...) is one of the pole area of ​​the permanent magnets (M1, M2, ...) is configured different sizes.

また、第7の発明は、第1の発明において、上記回転子(50)の中心は、該回転子(50)の各磁束発生手段(7a,7b,…)の発生磁束が異なるように、回転中心より偏心している。 Also, seventh aspect of the first invention, the center of the rotor (50), as the magnetic flux generating means of said rotor (50) (7a, 7b, ...) is the magnetic flux generated by different, It is eccentric from the rotation center. つまり、上記第7の発明は、回転子(50)がいわゆるふれ回り状態に配置されたものである。 That is, the seventh aspect is one in which the rotor (50) is arranged in a so-called whirling state.

また、第8の発明は、第1の発明において、上記固定子(40)及び回転子(50)の一部の磁束発生手段(6a,7a,…)には、固定子(40)及び回転子(50)の磁束発生手段(6a,7a,…)の発生磁束が異なるように、上記固定子(40)の端部及び回転子(50)の端部に形成されて軸方向長さを増大する固定側延長部(45,46)及び回転側延長部(53,54)が形成されている。 Also, eighth aspect of the first invention, the stator (40) and the rotor (50) of the part of the magnetic flux generating means (6a, 7a, ...), the stator (40) and rotation magnetic flux generating means of the child (50) (6a, 7a, ...) as the magnetic flux generated is different, the end and formed on the end portion the axial length of the rotor (50) of the stator (40) stationary extension to increase (45, 46) and the rotation-side extension (53, 54) are formed.

また、第9の発明は、第8の発明において、上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)が、歯部(41)にコイル(42)を巻回して成るコイル部(R1,S1,…)を備えている。 Also, ninth aspect of the eighth invention, the magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) is a coil portion formed by winding a coil (42) in the teeth (41) has a (R1, S1, ...). そして、上記固定側延長部(45,46)は、少なくとも隣り合う2つの相のコイル部(R1,S1)を備えている。 Then, the fixed-side extension (45, 46) is provided with a coil portion of the two phases mutually at least adjacent the (R1, S1).

また、第10の発明は、第8の発明において、上記回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)が永久磁石(M1,M2,…)を備えている。 Further, the tenth aspect of the present invention, in the eighth, the magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a, 7b, ...) is provided with a permanent magnet (M1, M2, ...). そして、上記回転側延長部(53,54)は、2つの極の永久磁石(M1,M2)を備えている。 Then, the rotation-side extension (53, 54) is provided with two pole permanent magnet (M1, M2).

また、第11の発明は、第8の発明において、上記回転側延長部(53,54)がバランスウエイトを兼用している。 The invention of eleventh Aspect 8, the rotation-side extension (53, 54) also serves as a balance weight.

また、第12の発明は、第11の発明において、上記回転側延長部(53,54)が回転子(50)の両端部に形成されている。 Further, a twelfth aspect, in the eleventh aspect, the rotation-side extension (53, 54) are formed at both ends of the rotor (50). そして、一端部の回転側延長部(53)は、他端部の回転側延長部(54)に対して回転方向に180°ずれた位置に設定されている。 The rotation-side extension of the one end portion (53) is set to 180 ° position displaced in the rotational direction with respect to the rotation-side extension of the second end portion (54).

また、第13の発明は、第11の発明において、上記回転子(50)の端部には、該回転子(50)と同一外径の外壁部(5f)が回転側延長部(53,54)と連続して形成されている。 The invention of thirteenth, second in 11 invention, above the end of the rotor (50), the outer wall of the same outer diameter as the rotor (50) (5f) is rotation-side extension (53, is formed continuously with 54).

また、第14の発明は、第8の発明において、上記固定側延長部(45,46)が固定子(40)の両端部に形成されている。 Also, fourteenth aspect the eighth invention, the fixed-side extension (45, 46) are formed at both ends of the stator (40). そして、一端部の固定側延長部(45,46)は、他端部の固定側延長部(45,46)に対して回転方向に180°ずれた位置に設定されている。 Then, the fixed-side extension of the end portion (45, 46) is set to 180 ° position displaced in the rotational direction with respect to the stationary side extension of the second end portion (45, 46).

また、第15の発明は、第8の発明において、上記固定子(40)には、軸方向長さが固定側延長部(45,46)の端面に対応するようにスペーサ(47)が設けられている。 Further, a fifteenth aspect, in the eighth invention, in the stator (40) includes a fixed-side extension is axial length spacers so as to correspond to the end face of (45, 46) (47) is provided It is.

また、第16の発明は、第1の発明において、上記電動機(30)は、供給電力を制御して駆動トルクを変更するトルク制御手段を備えている。 Also, a sixteenth invention, in the first invention, the electric motor (30) is provided with a torque control means for changing the drive torque by controlling the power supply.

すなわち、本発明では、電動機(30)の固定子(40)における発生磁束の大きい磁束発生手段(6a)と回転子(50)における発生磁束の大きい磁束発生手段(7a)とが最も近接している状態において、電動機(30)が最も大きい駆動トルクを発生する。 That is, in the present invention, the electric motor (30) of the stator (40) greater magnetic flux generating means generates magnetic flux in (6a) and a large magnetic flux generating means generates magnetic flux in the rotor (50) (7a) and is closest to in the state where there, the electric motor (30) generates the highest driving torque. この状態から回転子(50)が反時計回り方向に180°回転し、回転子(50)における発生磁束の大きい磁束発生手段(7a)が固定子(40)における発生磁束の小さい磁束発生手段(6f)に最も近接している状態において、電動機(30)は最も小さい駆動トルクを発生する。 The rotor in this state (50) is rotated 180 ° in the counterclockwise direction, a large magnetic flux generating means generates magnetic flux in the rotor (50) (7a) is smaller magnetic flux generating means of generating magnetic flux in the stator (40) ( in closest to that state 6f), the motor (30) generates a minimum driving torque. この結果、上記電動機(30)が最大の駆動トルクを発生する位置と、負荷トルクの最大点とが一致し、負荷トルクの変動に対応した駆動トルクが発生する。 As a result, the position of the electric motor (30) generates a maximum driving torque, and the maximum point of the load torque matches the driving torque is generated corresponding to the change in the load torque.

また、第2の発明では、上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)は、異なるコイル巻数で発生磁束が異なる。 In the second invention, the magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is the magnetic flux generated by the different number of coil turns different.

また、第4の発明では、上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)は、歯部(41)の歯先幅が異なる長さで発生磁束が異なる。 In the fourth invention, the magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) are generated magnetic flux is different tooth tip widths are different lengths of the teeth (41).

また、第5の発明では、上記回転子(50)の回転中心が固定子(40)の中心より偏心し、固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)の発生磁束が異なる。 In the fifth invention, the center of rotation of the rotor (50) eccentrically from the center of the stator (40), magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) is the magnetic flux generated different .

また、第6の発明では、上記回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)は、永久磁石(M1,M2,…)の磁極面積が異なる大きさで発生磁束が異なる。 Further, in the sixth aspect of the invention, the magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a, 7b, ...), the magnetic flux generated at different sizes pole area of ​​the permanent magnets (M1, M2, ...) are different.

また、第7の発明では、上記回転子(50)の中心が回転中心より偏心し、該回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)の発生磁束が異なる。 Further, in the seventh aspect of the invention, eccentric from the center is the rotational center of the rotor (50), magnetic flux generating means of said rotor (50) (7a, 7b, ...) is generated flux different.

また、第8の発明では、上記固定子(40)及び回転子(50)の一部の磁束発生手段(6a,7a,…)には、固定子(40)及び回転子(50)の固定側延長部(45,46)及び回転側延長部(53,54)によって発生磁束が異なる。 Further, in the eighth aspect of the invention, the stator (40) and the rotor (50) of the part of the magnetic flux generating means (6a, 7a, ...), the fixation of the stator (40) and the rotor (50) side extensions (45, 46) and the magnetic flux generated by the rotation-side extension (53, 54) are different.

また、第11の発明では、上記回転子(50)が回転する際、回転側延長部(53,54)がバランスウエイトを兼用する。 Further, in the eleventh invention, when the rotor (50) rotates, the rotation-side extension (53, 54) also serves as a balance weight.

また、第15の発明では、上記固定子(40)にスペーサ(47)を設け、各コイル部(R1,S1,…)の抵抗を等しくしている。 Further, in the fifteenth invention, provided a spacer (47) to the stator (40), it is equal to the resistance of the coil portions (R1, S1, ...).

また、第16の発明は、トルク制御手段を設けて電動機(30)の供給電力を制御して駆動トルクを変更する。 The invention of the 16 changes the drive torque by controlling the power supplied electric motor (30) provided with a torque control means.

したがって、本発明によれば、電動機(30)の固定子(40)における発生磁束の大きい磁束発生手段(6a)と回転子(50)における発生磁束の大きい磁束発生手段(7a)とが近接する位置で電動機(30)の駆動トルクを最も大きくすることができる。 Therefore, according to the present invention, the electric motor (30) of the stator large magnetic flux generating means generates magnetic flux in (40) (6a) and a large magnetic flux generating means generates magnetic flux in the rotor (50) (7a) is close it can be maximized driving torque of the electric motor (30) in position.

この結果、上記電動機(30)の駆動トルクの変動を負荷トルクの変動に対応させることができ、効率の向上を図ることができる。 As a result, the electric motor (30) the fluctuation in driving torque can be made to correspond to the change in the load torque, it is possible to improve the efficiency. 更に、装置自体を大型化することなく、負荷トルクに対応させることができる。 Furthermore, without increasing the size of the apparatus itself can be made to correspond to the load torque. 特に、慣性モーメントの影響の小さい低速運転時に好適である。 In particular, it is preferable when a small low-speed operation of the influence of the inertia moment.

また、最大起動トルクも低減することができるので、安定した始動を可能とすることができる。 Further, it is possible to also reduce the maximum starting torque, it is possible to enable stable start.

また、制御電力を制御するトルク制御手段のように回転子(50)の位置検出を要しないので、位置検出の誤差に起因する加振トルク等の発生を抑制することができる。 Also, since not required position detection of the rotor (50) as the torque control means for controlling the controlled power, it is possible to suppress the generation of vibration torque caused by errors in the detected position.

また、複数の圧縮機構等を設ける必要がないので、簡素な構造でもって負荷トルクに対応させることができる。 Further, since it is not necessary to provide a plurality of compression mechanism such as may correspond to the load torque with a simple structure.

また、第11の発明によれば、上記回転子(50)の回転側延長部(53,54)がバランスウエイトを兼用するので、従来別個に設けられていたバランスウエイトを省略することができる。 Further, according to the eleventh invention, the rotation-side extension of the rotor (50) (53, 54) is so also serves as a balance weight, it is possible to omit the balance weight which has been conventionally provided separately.

また、第15の発明によれば、上記固定子(40)にスペーサ(47)を設けているので、各コイル部(R1,S1,…)の抵抗を等しくすることができる。 In addition, according to the fifteenth aspect, since the above stator (40) is provided with a spacer (47), it is possible to equalize the resistance of the coil portions (R1, S1, ...).

また、第16の発明は、トルク制御手段を設けて電動機(30)の供給電力を制御して駆動トルクを変更するので、より電動機(30)の駆動トルクの変動を負荷トルクの変動に対応させることができ、より効率の向上を図ることができる。 Also, a sixteenth invention, since changes the control to the drive torque supply power of the electric motor (30) provided with torque control means, to further corresponding electric motor the fluctuation in driving torque of (30) to the variation of the load torque it can, it is possible to further improve efficiency.

〈実施形態1〉 <Embodiment 1>
以下、本発明の実施形態1を図面に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the first embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図1に示すように、本実施形態に係る圧縮機(10)は、流体機械であって、いわゆるスイング型の圧縮機で構成されている。 As shown in FIG. 1, a compressor according to the present embodiment (10) is a fluid machine, and a so-called swing type compressor. 上記圧縮機(10)は、例えば、冷凍装置の冷媒を圧縮するもので、全密閉型のケーシング(11)を備え、該ケーシング(11)の内部に圧縮機構(20)と電動機(30)とが収納されている。 The compressor (10) is, for example, intended to compress the refrigerant in the refrigeration system comprises a hermetic casing (11), the compression mechanism inside the casing (11) (20) and the motor (30) There are housed.

上記ケーシング(11)は、内部が高圧雰囲気に構成され、円筒状の胴部と、該胴部の上下にそれぞれ設けられた鏡板とによって構成されている。 The casing (11) is internally configured in a high-pressure atmosphere, a cylindrical body portion, is formed by a end plate respectively provided above and below the body portion. 上記ケーシング(11)の下部には、吸入管(12)が設けられ、ケーシング(11)の上部には、吐出管(13)が設けられている。 The lower part of the casing (11), the suction pipe (12) is provided in the upper part of the casing (11), the discharge pipe (13) is provided.

上記圧縮機構(20)は、シリンダ(21)と、該シリンダ(21)の内部に収納されたピストン(22)とを備え、ケーシング(11)内の下部側に配置されている。 The compression mechanism (20) includes a cylinder (21), a piston (22) placed inside the cylinder (21) is arranged on the lower side of the casing (11). 上記ピストン(22)は、図示しないが、ブレードが一体に形成され、自転することなく回転するように構成されている。 The piston (22), although not shown, the blade is configured to rotate without being formed integrally rotates.

上記シリンダ(21)には、吸入管(12)の一端が接続され、冷媒が吸入管(12)よりシリンダ(21)内に供給される。 The aforementioned cylinder (21), one end of a suction pipe (12) is connected, the refrigerant is supplied to the suction pipe (12) from the cylinder (21). 一方、上記シリンダ(21)の上部には吐出口(23)が形成されている。 On the other hand, the upper portion of the cylinder (21) discharge ports (23) are formed. 該吐出口(23)は、吐出弁(24)によって開閉し、高圧冷媒がケーシング(11)内に吐出される。 The discharge port (23) is opened and closed by a discharge valve (24), the high-pressure refrigerant is discharged into the casing (11). この高圧冷媒は、吐出管(13)から冷媒回路に吐出される。 The high-pressure refrigerant is discharged into the refrigerant circuit through the discharge pipe (13).

上記電動機(30)は、固定子(40)と回転子(50)とを備えている。 The electric motor (30) is provided with a stator (40) and a rotor (50). 上記固定子(40)は、圧縮機構(20)の上方でケーシング(11)に固定されている。 The stator (40) is fixed to the casing (11) above the compression mechanism (20). 上記回転子(50)には駆動軸(31)が連結されている。 The above rotor (50) the drive shaft (31) is connected. 駆動軸(31)は、シリンダ室(21)を上下方向に貫通している。 Drive shaft (31) penetrates the cylinder chamber (21) in the vertical direction.

上記駆動軸(31)には、シリンダ(21)の内部に位置する部分に偏心軸(32)が形成されている。 The aforementioned drive shaft (31), an eccentric shaft portion positioned in the cylinder (21) (32) is formed. 該偏心軸(32)は、駆動軸(31)の軸心から偏心している。 Eccentric shaft (32) is in axial center eccentric of the drive shaft (31). そして、上記偏心軸(32)は、圧縮機構(20)のピストン(22)に摺動自在に嵌め込まれている。 Then, the eccentric shaft (32) is slidably fitted in the piston (22) of the compression mechanism (20).

次に、本発明のと特徴とする固定子(40)及び回転子(50)の構造について説明する。 Next, the structure of the stator that as a feature the present invention (40) and the rotor (50).

図2に示すように、上記電動機(30)は、固定子(40)の歯部(41)の数と回転子(50)の磁極の数とが異なる構造に構成されている。 As shown in FIG. 2, the electric motor (30) includes a count of the number and the magnetic pole of the rotor (50) of the tooth portion of the stator (40) (41) is configured in a different structure. 上記固定子(40)は、分布巻きに構成され、12個のコイル部(R1,S1,…)が形成されている。 The stator (40) is constructed in the distributed winding, twelve coil portions (R1, S1, ...) are formed. 上記各コイル部(R1,S1,…)は、歯部(41)にコイル(42)が巻回されて構成されている。 Each coil section (R1, S1, ...) are the teeth (41) coil (42) is constituted by winding.

上記固定子(40)の鉄心には、複数のスロット(44)が形成されて複数の歯部(41)が形成されている。 The iron core of the stator (40), a plurality of teeth and a plurality of slots (44) is formed (41) is formed. 上記コイル部(R1,S1,…)は、コイル(42)が複数のスロット(44)に跨って設けられ、回転磁界を発生するように構成されている。 The coil unit (R1, S1, ...), the coil (42) is provided across a plurality of slots (44), and is configured to generate a rotating magnetic field.

つまり、上記固定子(40)は、R相の第1コイル部(R1)、第2コイル部(R2)、第3コイル部(R3)及び第4コイル部(R4)と、S相の第1コイル部(S1)、第2コイル部(S2)、第3コイル部(S3)及び第4コイル部(S4)と、T相の第1コイル部(T1)、第2コイル部(T2)、第3コイル部(T3)及び第4コイル部(T4)とを備えている。 That is, the stator (40) has a first coil portion of R-phase and (R1), the second coil portion (R2), the third coil portion (R3) and a fourth coil section (R4), the S-phase 1 coil unit (S1), the second coil portion (S2), a third coil section (S3) and the first coil portion of the fourth coil section and (S4), T phase (T1), the second coil portion (T2) comprises third coil portion (T3) and a fourth coil section and (T4).

上記各コイル部(R1,S1,…)は、所定のコイル巻数に設定されている。 Each coil section (R1, S1, ...) is set to a predetermined number of coil turns. 具体的に、R相の第1コイル部(R1)とS相の第1コイル部(S1)は、コイル巻数が最も多く、1つの第1の磁束発生手段(6a)を構成している。 Specifically, the first coil portion of the R-phase (R1) and the first coil portion of the S-phase (S1) is most often the number of coil turns, constitute one first magnetic flux generating means (6a). そして、該第1の磁束発生手段(6a)は、最も磁束が大きい。 Then, the first magnetic flux generating means (6a) is most flux is large.

T相の第1コイル部(T1)と第2コイル部(T2)は、第1の磁束発生手段(6a)よりコイル巻数が少なく、1つの第2の磁束発生手段(6b)を構成している。 The first coil portion of the T-phase (T1) and the second coil portion (T2), the first magnetic flux generating means (6a) less the number of coil turns than, constitute one second magnetic flux generating means (6b) there. そして、該第2の磁束発生手段(6b)は、上記第1の磁束発生手段(6a)より磁束が小さい。 Then, the second magnetic flux generating means (6b), the magnetic flux is smaller than the first magnetic flux generating means (6a).

R相の第4コイル部(R4)とS相の第2コイル部(S2)は、第2磁束発生手段(6b)よりコイル巻数が少なく、1つの第3の磁束発生手段(6c)を構成している。 The fourth coil part of the R-phase (R4) and the second coil portion of the S-phase (S2), the second magnetic flux generating means (6b) less the number of coil turns than the configuration one third magnetic flux generating means (6c) are doing. そして、該第3の磁束発生手段(6c)は、上記第2の磁束発生手段(6b)より磁束が小さい。 Then, magnetic flux generating means of said 3 (6c) has a magnetic flux is smaller than the second magnetic flux generating means (6b).

R相の第2コイル部(R2)とS相の第4コイル部(S4)は、第3の磁束発生手段(6c)よりコイル巻数が少なく、1つの第4の磁束発生手段(6d)を構成している。 The second coil portion of the R-phase (R2) and the fourth coil of the S phase (S4), the third small number of coil turns than the magnetic flux generating means (6c), 1 single fourth magnetic flux generating means (6d) It is configured. そして、該第4の磁束発生手段(6d)は、上記第3の磁束発生手段(6c)より磁束が小さい。 Then, the magnetic flux generating means of said 4 (6d), said third magnetic flux from the magnetic flux generating means (6c) of the small.

T相の第3コイル部(T3)と第4コイル部(T4)は、第4の磁束発生手段(6d)よりコイル巻数が少なく、1つの第5の磁束発生手段(6e)を構成している。 The third coil portion of the T-phase (T3) and the fourth coil section (T4), the fourth magnetic flux generating means (6d) less the number of coil turns than, constitute one fifth of the magnetic flux generating means (6e) there. そして、該第5の磁束発生手段(6e)は、上記第4の磁束発生手段(6d)より磁束が小さい。 Then, magnetic flux generating means of said 5 (6e), the magnetic flux is smaller than the fourth magnetic flux generating means (6d).

R相の第3コイル部(R3)とS相の第3コイル部(S3)は、第5の磁束発生手段(6e)よりコイル巻数が少なく、1つの第6の磁束発生手段(6f)を構成している。 The third coil portion of the R-phase (R3) and S-phase third coil portion of the (S3), the fifth magnetic flux generating means (6e) less the number of coil turns than the one of the sixth magnetic flux generating means (6f) It is configured. そして、該第6の磁束発生手段(6f)は、上記第5の磁束発生手段(6e)より磁束が小さい。 Then, magnetic flux generating means of said 6 (6f), the flux is less than the fifth magnetic flux generating means (6e).

そして、上記第1の磁束発生手段(6a)と第6の磁束発生手段(6f)とは180°ずれて互いに対向する位置に配置されている。 Then, it is disposed at a position facing each other displaced 180 ° from the above first magnetic flux generating means (6a) and the sixth magnetic flux generating means (6f).

一方、上記回転子(50)は、4つの永久磁石(M1,M2,M3,M4)を備え、各永久磁石(M1,M2,M3,M4)がそれぞれ1つの磁束発生手段(7a,7b,7c,7d)に構成されている。 On the other hand, the rotor (50) has four permanent magnets (M1, M2, M3, M4) comprises a respective permanent magnet (M1, M2, M3, M4) each one magnetic flux generating means (7a, 7b, 7c, and is configured to 7d). 第1の磁束発生手段(7a)の永久磁石(M1)は、磁極面積が最も大きく、つまり、横幅の長さが最も大きく形成されている。 The permanent magnet (M1) of the first magnetic flux generating means (7a) is the largest area of ​​magnetic pole, that is, the length of the horizontal width is the largest form.

上記第2の磁束発生手段(7b)の永久磁石(M2)及び第3の磁束発生手段(7c)の永久磁石(M3)は、第1の磁束発生手段(7a)より磁極面積が小さく、つまり、横幅の長さが短く形成されている。 Said second magnetic flux generator permanent magnet (M3) of the permanent magnet (M2) and the third magnetic flux generating means (7b) (7c) has a smaller pole area than the first magnetic flux generating means (7a), i.e. , the length of the width is shorter.

上記第4の磁束発生手段(7d)の永久磁石(M4)は、第2の磁束発生手段(7b)及び第3の磁束発生手段(7c)より磁極面積が小さく、つまり、横幅の長さが短く形成されている。 The fourth magnetic flux generating means permanent magnet (M4) of (7d), the second magnetic flux generating means (7b) and the third magnetic flux generating means (7c) from the magnetic pole area is small, that is, the length of the width It is formed short.

そして、上記第1の磁束発生手段(7a)の永久磁石(M1)と第4の磁束発生手段(7d)の永久磁石(M4)とは180°ずれて互いに対向する位置に配置されている。 Then, it is disposed at a position facing each other displaced 180 ° from the permanent magnet (M4) of said first permanent magnet (M1) of the magnetic flux generating means (7a) Fourth flux generating means (7d).

そして、上記電動機(30)は、最大の駆動トルクを発生する位置と、圧縮機構の負荷トルクの最大点とが一致するように構成されている。 Then, the electric motor (30) includes a position for generating a maximum driving torque, and the maximum point of the load torque of the compression mechanism is configured to match.

尚、上記回転子(50)は、薄板の鋼板を積層したコア(51)を備え、該コア(51)に形成された磁石孔に永久磁石(M1,M2,…)が挿入されている。 Incidentally, the rotor (50) comprises a core (51) made of laminated thin steel sheets, the permanent magnets (M1, M2, ...) are inserted into the magnet hole formed in the core (51). そして、上記磁石孔の両端部には、磁束バリア(52)が形成されている。 Then, the both ends of the magnet hole, magnetic flux barrier (52) is formed.

〈実施形態1の作用〉 <Operation of the Embodiment 1>
次に、上述した圧縮機の駆動動作について説明する。 Next, an explanation will be made for a driving operation of the above-described compressor.

先ず、電動機(30)を駆動すると、回転子(50)が回転することにより、駆動軸(31)が回転子(50)、ピストン(22)が回転する。 First, when the drive motor (30), by a rotor (50) rotates, the drive shaft (31) is a rotor (50), the piston (22) rotates. このピストン(22)の回転により、冷媒が吸入管(12)よりシリンダ(21)に吸い込まれて圧縮される。 The rotation of the piston (22), the refrigerant is sucked and compressed on the cylinder (21) from the suction pipe (12). 圧縮された高圧冷媒は、吐出口(23)よりケーシング(11)内に吐出され、吐出管(13)より吐出される。 The compressed high-pressure refrigerant is discharged into the casing (11) from the discharge port (23), it is discharged from the discharge pipe (13).

上記ピストン(22)の回転時において、高圧冷媒が吐出される直前のトルクが最も大きく、つまり、負荷トルクが最大となる。 During rotation of the piston (22), the largest torque immediately before the high-pressure refrigerant is discharged, that is, the load torque becomes the maximum. この負荷トルクの最大点は、ピストン(22)の1回転、つまり、電動機(30)の回転子(50)の1回転で1回起こる。 Maximum point of the load torque, one revolution of the piston (22), that is, occurring once per rotation of the rotor (50) of the electric motor (30).

一方、上記電動機(30)の固定子(40)及び回転子(50)は、磁束発生手段(6a,7a,…)の発生磁束が異なり、図2に示すように、固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)と回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)とが最も近接している状態において、電動機(30)は最も大きい駆動トルクを発生する。 On the other hand, the stator (40) and the rotor (50) of the electric motor (30) have different magnetic flux generated in the magnetic flux generating means (6a, 7a, ...), as shown in FIG. 2, the stator (40) in a state where the first magnetic flux generating means and (6a) and a rotor first magnetic flux generating means (7a) (50) is closest to the electric motor (30) generates the greatest driving torque. この図2の状態から回転子(50)が反時計回り方向に180°回転し、回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)が固定子(40)の第6の磁束発生手段(6f)に最も近接している状態において、電動機(30)は最も小さい駆動トルクを発生する。 The rotor (50) from the state of FIG. 2 is rotated 180 ° in the counterclockwise direction, the sixth magnetic flux generating means of the rotor first magnetic flux generating means (50) (7a) is a stator (40) in a state that is closest to (6f), the motor (30) generates a minimum driving torque.

尚、厳密には、固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)が回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)より電気角90°(又は90°+β)進んでいるときに最も大きい駆動トルクが発生する(但し、0°≦β<45°)。 Incidentally, strictly speaking, the stator (40) a first magnetic flux generating means (6a) a first electrical angle 90 ° from the magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) (or 90 ° + beta) willing driving torque is generated greatest when you are (however, 0 ° ≦ β <45 °). この点、以下同じである。 In this respect, it is the same or less.

そして、上記電動機(30)が最大の駆動トルクを発生する位置と、圧縮機構(20)の負荷トルクの最大点とが一致することから、負荷トルクの変動に対応した駆動トルクが発生する。 Then, a position where the electric motor (30) generates a maximum driving torque, since the maximum point of the load torque of the compression mechanism (20) coincide, the drive torque is generated corresponding to the change in the load torque.

〈実施形態1の効果〉 <Effects of Embodiment 1>
以上のように、本実施形態によれば、固定子(40)の各磁束発生手段(6a,6b,…)のコイル巻数を異ならせる一方、回転子(50)の永久磁石(M1,M2,…)の磁極面積を異なるようにしたために、コイル巻数の最も大きい固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)と磁極面積の最も大きい回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)とが近接する位置で電動機(30)の駆動トルクを最も大きくすることができる。 As described above, according to this embodiment, the stator (40) each magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) while varying the number of coil turns of the rotor (50) permanent magnets (M1, M2, and because of the area of ​​magnetic pole of ...) in different, the first magnetic flux generator of the largest rotor largest first magnetic pole area between magnetic flux generating means (6a) of the stator (40) of the coil turns (50) (7a) and that can be maximized driving torque of the electric motor (30) at a position close.

この結果、上記電動機(30)の駆動トルクの変動を負荷トルクの変動に対応させることができ、効率の向上を図ることができる。 As a result, the electric motor (30) the fluctuation in driving torque can be made to correspond to the change in the load torque, it is possible to improve the efficiency. 更に、装置自体を大型化することなく、負荷トルクに対応させることができる。 Furthermore, without increasing the size of the apparatus itself can be made to correspond to the load torque. 特に、慣性モーメントの影響の小さい低速運転時に好適である。 In particular, it is preferable when a small low-speed operation of the influence of the inertia moment.

また、最大起動トルクも低減することができるので、安定した始動を可能とすることができる。 Further, it is possible to also reduce the maximum starting torque, it is possible to enable stable start.

また、制御電力を制御するトルク制御手段のように回転子(50)の位置検出を要しないので、位置検出の誤差に起因する加振トルク等の発生を抑制することができる。 Also, since not required position detection of the rotor (50) as the torque control means for controlling the controlled power, it is possible to suppress the generation of vibration torque caused by errors in the detected position.

また、複数の圧縮機構等を設ける必要がないので、簡素な構造でもって負荷トルクに対応させることができる。 Further, since it is not necessary to provide a plurality of compression mechanism such as may correspond to the load torque with a simple structure.

〈実施形態2〉 <Embodiment 2>
次に、本発明の実施形態2を図面に基づいて詳細に説明する。 It will now be described in detail with reference to the second embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図3に示すように、本実施形態は、電動機(30)の固定子(40)を集中巻きに構成したものである。 As shown in FIG. 3, this embodiment is configured electric motor stator (40) of (30) in the concentrated winding.

本実施形態の固定子(40)は、6つの歯部(41)が形成され、該歯部(41)にコイル(42)が巻き付けられて6つのコイル部(R1,S1,…)が構成されている。 The stator (40) of this embodiment is formed of six teeth (41), six coil portion tooth portion (41) wound coil (42) (R1, S1, ...) is configured It is.

上記各コイル部(R1,S1,…)は、所定のコイル巻数に設定されている。 Each coil section (R1, S1, ...) is set to a predetermined number of coil turns. 具体的に、R相の第1コイル部(R1)は、コイル巻数が最も多く、1つの第1の磁束発生手段(6a)を構成している。 Specifically, the first coil portion of the R-phase (R1) is most often the number of coil turns, constitute one first magnetic flux generating means (6a). そして、該第1の磁束発生手段(6a)は、最も磁束が大きい。 Then, the first magnetic flux generating means (6a) is most flux is large.

S相の第1コイル部(S1)及びT相の第1コイル部(T1)は、第1の磁束発生手段(6a)よりコイル巻数が少なく、1つの第2の磁束発生手段(6b)を構成している。 The first coil portion of the S-phase (S1) and the first coil portion of the T phase (T1) is less number of coil turns than the first magnetic flux generating means (6a), 1 single second magnetic flux generating means (6b) It is configured. そして、該第2の磁束発生手段(6b)は、上記第1の磁束発生手段(6a)より磁束が小さい。 Then, the second magnetic flux generating means (6b), the magnetic flux is smaller than the first magnetic flux generating means (6a).

S相の第2コイル部(S2)及びT相の第2コイル部(T2)は、第2の磁束発生手段(6b)よりコイル巻数が少なく、1つの第3の磁束発生手段(6c)を構成している。 The second coil portion of the S-phase (S2) and the second coil portion of the T phase (T2) is less number of coil turns than the second magnetic flux generating means (6b), 1 single third magnetic flux generating means (6c) It is configured. そして、該第3の磁束発生手段(6c)は、上記第2の磁束発生手段(6b)より磁束が小さい。 Then, magnetic flux generating means of said 3 (6c) has a magnetic flux is smaller than the second magnetic flux generating means (6b).

R相の第2コイル部(R2)は、第3の磁束発生手段(6c)よりコイル巻数が少なく、1つの第4の磁束発生手段(6d)を構成している。 The second coil portion of the R-phase (R2), the third coil turns than the magnetic flux generating means (6c) is small, constitute one fourth magnetic flux generating means (6d). そして、該第4の磁束発生手段(6d)は、上記第3の磁束発生手段(6c)より磁束が小さい。 Then, the magnetic flux generating means of said 4 (6d), said third magnetic flux from the magnetic flux generating means (6c) of the small.

そして、第1の磁束発生手段(6a)と第4の磁束発生手段(6d)とは180°ずれた対向する位置に配置されている。 The first magnetic flux generating means and (6a) and the fourth magnetic flux generating means (6d) is arranged at a position facing shifted 180 °.

したがって、図3に示すように、固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)と回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)とが最も近接している状態において、電動機(30)は最も大きい駆動トルクを発生する。 Accordingly, as shown in FIG. 3, in the first of the first state in which the magnetic flux generating means and (7a) is closest to the magnetic flux generating means (6a) and a rotor (50) of the stator (40), electric motor (30) generates the greatest driving torque. この図3の状態から回転子(50)が反時計回り方向に180°回転し、回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)が固定子(40)の第4の磁束発生手段(6d)に最も近接している状態において、電動機(30)は最も小さい駆動トルクを発生する。 The rotor (50) from the state of FIG. 3 is rotated 180 ° in the counterclockwise direction, the fourth magnetic flux generator rotor first magnetic flux generating means (50) (7a) is a stator (40) in a state that is closest to (6d), the electric motor (30) generates a minimum driving torque.

そして、上記電動機(30)が最大の駆動トルクを発生する位置と、圧縮機構(20)の負荷トルクの最大点とが一致することから、負荷トルクの変動に対応した駆動トルクが発生する。 Then, a position where the electric motor (30) generates a maximum driving torque, since the maximum point of the load torque of the compression mechanism (20) coincide, the drive torque is generated corresponding to the change in the load torque.

その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同様である。 Other configurations, operations and effects are the same as Embodiment 1.

〈実施形態3〉 <Embodiment 3>
次に、本発明の実施形態3を図面に基づいて詳細に説明する。 It will now be described in detail with reference to a third embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図4及び図5に示すように、本実施形態は、実施形態2の固定子(40)の中心と回転子(50)の回転中心とを一致させたのに代えて、電動機(30)の回転子(50)の回転中心O1を固定子(40)の中心O2より偏心させたものである。 As shown in FIGS. 4 and 5, this embodiment, in place of the match and the rotation center of the rotor (50) of the stator (40) of the second embodiment, the electric motor (30) the rotation center O1 of the rotor (50) is obtained by eccentric from the center O2 of the stator (40). その他の構成は実施形態2と同様である。 Other configurations are the same as in Embodiment 2.

つまり、上記固定子(40)と回転子(50)との間のギャップが、回転子(50)の回転位置で異なるようにしたものである。 In other words, the gap between the stator (40) and the rotor (50) is obtained by such different rotational positions of the rotor (50).

具体的に、図4に示すように、固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)と回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)とが最も近接している状態において、固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)と回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)との間のギャップが最も小さくなる。 Specifically, as shown in FIG. 4, first a first state in which magnetic flux generating means and (7a) is closest to the magnetic flux generating means (6a) and a rotor (50) of the stator (40) in the gap becomes the smallest between the first magnetic flux generating means in the first magnetic flux generator the stator (40) (6a) and a rotor (50) (7a). そして、この図4の状態から回転子(50)が反時計回り方向に180°回転し、図5に示す状態になると、回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)が固定子(40)の第4の磁束発生手段(6d)に最も近接し、且つ固定子(40)の第4の磁束発生手段(6d)と回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)との間のギャップが最も大きくなる。 Then, in this state the rotor (50) from FIG. 4 is rotated 180 ° in the counterclockwise direction, when the state shown in FIG. 5, a first magnetic flux generator the rotor (50) (7a) is the stator fourth flux generating means (40) most proximate to (6d), and the stator fourth magnetic flux generating means (40) (6d) and the rotor first magnetic flux generating means (50) (7a) gap is greatest between.

そして、上記固定子(40)と回転子(50)との間のギャップが小さいと、磁気抵抗が小さくなり、また、磁力の漏れが少なく、駆動トルクが大きくなる。 When the gap between the stator (40) and the rotor (50) is small, the magnetic resistance is reduced, also, the leakage of the magnetic force is small, the driving torque increases. 逆に、上記固定子(40)と回転子(50)との間のギャップが大きいと、磁力の漏れが多く、駆動トルクが小さくなる。 Conversely, when the gap between the stator (40) and the rotor (50) is large, the leakage of the magnetic force is large, the driving torque is reduced.

したがって、本実施形態では、固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)と回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)とが最も近接している状態において、ギャップが最も小さくなるので、より大きな駆動トルクを発生することになり、固定子(40)の第4の磁束発生手段(6d)と回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)とが最も近接している状態において、ギャップが最も大きくなるので、より駆動トルクが小さくなる。 Thus, in this embodiment, in the state where the stator first magnetic flux generating means (7a) of the first magnetic flux generating means (40) (6a) and a rotor (50) is closest, the gap since most small, will be to generate a larger driving torque, the stator (40) fourth flux generating means (6d) and the rotor (50) a first magnetic flux generating means (7a) and is most in state close to that, since the gap is largest, more drive torque is reduced.

尚、上記回転子(50)の回転中心を固定子(40)の中心より偏心させ、回転子(50)を芯ずれの状態で回転させることにより、磁束が異なる固定子(40)の各磁束発生手段(6a,6b,…)が構成されている。 Incidentally, the center of rotation of the rotor (50) eccentrically from the center of the stator (40), each magnetic flux of the rotor by rotating a (50) in a state of misalignment, the stator flux is different (40) generating means (6a, 6b, ...) it is configured.

〈実施形態4〉 <Embodiment 4>
次に、本発明の実施形態4を図面に基づいて詳細に説明する。 It will now be described in detail with reference to Embodiment 4 of the present invention with reference to the drawings.

図6〜図12に示すように、本実施形態は、固定子(40)を集中巻きに構成し、固定子(40)と回転子(50)とにそれぞれ延長部(45,46,53,54)を形成するようにしたものである。 As shown in FIGS. 6-12, the present embodiment, the stator (40) configured to concentrated winding, the stator (40) and the rotor (50) and, respectively extensions (45,46,53, 54) it is obtained so as to form a.

つまり、固定子(40)におけるR相の第1コイル部(R1)及びS相の第1コイル部(S1)は、1つの第1の磁束発生手段(6a)を構成している。 That is, the first coil portion of the R-phase in the stator (40) (R1) and a first coil portion of the S-phase (S1) constitutes one first magnetic flux generating means (6a). 固定子(40)におけるR相の第2コイル部(R2)及びS相の第2コイル部(S2)は、1つの第2の磁束発生手段(6b)を構成している。 The second coil portion of the R-phase in the stator (40) (R2) and the second coil portion of the S-phase (S2) constitutes one second magnetic flux generating means (6b). 固定子(40)におけるT相の第1コイル部(T1)及び第2コイル部(T2)は、1つの第3の磁束発生手段(6c)を構成している。 The first coil portion of the T-phase in the stator (40) (T1) and the second coil portion (T2) constitutes one third magnetic flux generating means (6c).

そして、上記第1の磁束発生手段(6a)は、固定子(40)の上端部を上方に延長し、軸方向長さを増大する固定側上方延長部(45)が形成されている。 Then, the first magnetic flux generating means (6a) is to extend the upper portion of the stator (40) upwardly, the fixed-side upward extensions to increase the axial length (45) is formed. 該固定側上方延長部(45)は、2つの歯部(41)を含む鉄心の一部を上方に延長し、隣り合う2つの相のコイル部(R1,S1)の一部を構成している。 The fixed-side upward extensions (45) has two teeth portions of the core containing (41) extending upwardly, and forms a part of the coil portion of the two phases neighboring (R1, S1) there.

また、上記第2の磁束発生手段(6b)は、固定子(40)の下端部を下方に延長し、軸方向長さを増大する固定側下方延長部(46)が形成されている。 Further, the second magnetic flux generating means (6b) is to extend the lower end of the stator (40) downward, the fixed-side downward extensions to increase the axial length (46) is formed. 該固定側下方延長部(46)は、図示しないが、2つの歯部(41)を含む鉄心の一部を上方に延長し、隣り合う2つの相のコイル部(R2,S2)の一部を構成している。 The fixed-side downward extensions (46), although not shown, two teeth portions of the core containing (41) extending upwardly, part of the coil portion of the two phases neighboring (R2, S2) constitute a.

上記第1の磁束発生手段(6a)は、固定側上方延長部(45)によって大きい磁束を発生し、上記第2の磁束発生手段(6b)は、固定側下方延長部(46)によって大きい磁束を発生し、上記第3の磁束発生手段(6c)は、延長部を備えていないことから、小さい磁束を発生する。 The first magnetic flux generating means (6a), the large magnetic flux generated by the fixed upward extensions (45), said second magnetic flux generating means (6b) is greater magnetic flux by the fixed-side downward extensions (46) the generated, the third magnetic flux generating means (6c), since it does not include an extension, generating a small flux. そして、上記第1の磁束発生手段(6a)と第2の磁束発生手段(6b)とは、回転子(50)の回転方向に180°ずれた位置に設定されている。 Then, the first magnetic flux generating means and (6a) and the second magnetic flux generating means (6b), is set to be 180 ° position displaced in the rotational direction of the rotor (50).

尚、上記各コイル部(R1,S1,…)において、コイル(42)の巻数は、同じに設定されている。 Note that the coil sections (R1, S1, ...) in the number of turns of the coil (42) is set to the same.

一方、上記回転子(50)は、4つの永久磁石(M1,M2,…)を備え、2つの永久磁石(M1,M2,…)がそれぞれ1つの磁束発生手段(7a,7b)に構成されている。 On the other hand, the rotor (50) is provided with four permanent magnets (M1, M2, ...), 2 two permanent magnets (M1, M2, ...) is configured in one magnetic flux generating means, respectively (7a, 7b) ing. つまり、第1の磁束発生手段(7a)は隣り合う2つの永久磁石(M1,M2)を備え、第2の磁束発生手段(7b)は隣り合う他の2つの永久磁石(M3,M4)を備えている。 That is, the first magnetic flux generating means (7a) comprises two permanent magnets adjacent (M1, M2), a second magnetic flux generating means (7b) the other two permanent magnets adjacent (M3, M4) It is provided.

そして、上記第1の磁束発生手段(7a)は、回転子(50)の上端部を上方に延長し、軸方向長さを増大する回転側上方延長部(53)が形成されている。 Then, the first magnetic flux generating means (7a) is to extend the upper portion of the rotor (50) upward, rotating-side upward extensions to increase the axial length (53) is formed. 該回転側上方延長部(53)は、コア(51)の半分を上方に延長すると共に、極対を構成する2つの永久磁石(M1,M2)を上方に延長して構成されている。 The rotary-side upward extensions (53) is configured to extend the half core (51) upwards is constituted by extending the two permanent magnets which constitute (M1, M2) the pole pair upwards. これは、磁気回路が閉じるようにするためである。 This is to the magnetic circuit is closed so.

上記第2の磁束発生手段(7b)は、回転子(50)の下端部を下方に延長し、軸方向長さを増大する回転側下方延長部(54)が形成されている。 Said second magnetic flux generating means (7b) is to extend the lower end of the rotor (50) downward, the rotation-side downward extensions to increase the axial length (54) is formed. 該回転側下方延長部(54)は、コア(51)の半分を下方に延長すると共に、極対を構成する2つの永久磁石(M3,M4)を下方に延長して構成されている。 The rotary-side downward extensions (54) is configured to extend the half core (51) downward, and is configured by extending the two permanent magnets which constitute (M3, M4) the pole pair downwards.

更に、上記第1の磁束発生手段(7a)と第2の磁束発生手段(7b)とは、回転子(50)の回転方向に180°ずれた位置に設定されている。 Further, the first magnetic flux generating means (7a) and a second magnetic flux generating means (7b), is set to be 180 ° position displaced in the rotational direction of the rotor (50).

具体的に、上記回転子(50)は、図8に示すように、薄板の鋼板(5a)を積層したコア(51)を備えている。 Specifically, the rotor (50), as shown in FIG. 8, includes a core (51) having stacking thin steel plates (5a). そして、中央部の鋼板(5a)は、ドーナツ板状に形成され、軸孔(5b)と磁石孔(5c)とボルト孔(5d)とを備えている。 Then, the steel plate of the central portion (5a) is formed in a donut shape, and a shaft hole (5b) and the magnet hole (5c) and bolt holes (5d). 上層部の鋼板(5a)及び下層部の鋼板(5a)は、中央部の鋼板(5a)の一部が切除され、半円板部(5e)に連続して半円状の外壁部(5f)が形成されている。 Steel sheet upper part (5a) and the lower part of the steel plate (5a), a portion of the steel plate of the central portion (5a) is excised, semicircular outer wall portion continuous to the semicircular plate portion (5e) (5f ) are formed. 上記半円板部(5e)には、軸孔(5b)と磁石孔(5c)とボルト孔(5d)が形成される一方、外壁部(5f)には、ボルト孔(5d)が形成されている。 The semicircular plate portion (5e), ​​while axial hole (5b) and the magnet hole (5c) and bolt holes (5d) is formed, the outer wall portion (5f), bolt holes (5d) is formed ing.

そして、上記上層部の鋼板(5a)が複数枚積層されるので、外壁部(5f)の内側が空間(55)を形成し、複数の外壁部(5f)が積層されて筒状の外壁部を形成している。 Since the steel sheet of the upper layer portion (5a) is plurally stacked, the outer wall portion inside to form a space (55) in (5f), a plurality of outer wall (5f) are laminated tubular outer wall portion to form a.

また、上記下層部の鋼板(5a)も上層部の鋼板(5a)と同様に複数枚積層されるので、外壁部(5f)の内側が空間(55)を形成し、複数の外壁部(5f)が積層されて筒状の外壁部を形成している。 Moreover, since the stacked plurality like the steel of the lower layer portion (5a) steel sheet also upper portion (5a), the inner side of the outer wall portion (5f) forms a space (55), a plurality of outer wall (5f ) forms an outer wall portion of the laminated tubular.

ここで、積層される鋼板(5a)は、磁石孔(5c)と空間(55)の部分のみを金型(押型)のパンチで打ち抜き、途中で反転等して切り換えるように形成するれば、積層したコア(51)が一工程で作成され、生産性も良好である。 Here, the steel plate to be laminated (5a) is punched only a portion of the magnet hole (5c) and space (55) with a punch of the mold (mold-pressing), if Rure be formed so as to switch reverses the like in the middle, laminated core (51) is created in one step, the productivity is good.

上記回転子(50)は、コア(51)の両端面に端板(5g)が設けられている。 The rotor (50) is the end plate (5 g) is provided on both end faces of the core (51). 該端板は、永久磁石(M1,M2,…)の磁束の短絡を防止するために、非磁性体で形成されている。 Said end plate, in order to prevent a short circuit of the magnetic flux of the permanent magnets (M1, M2, ...), and is formed of a non-magnetic material. また、上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)と本体部分との間、つまり、上層部の鋼板(5a)及び下層部の鋼板(5a)と中央部の鋼板(5a)の間には電磁鋼板の端板(5g)が設けられている。 Further, the during the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54) and body portion, that is, steel plate with a central portion steel steel (5a) and the lower part of the upper portion (5a) ( end plates of the electromagnetic steel plates (5 g) is provided between the 5a).

上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)は、バランスウエイトを兼用している。 The rotating-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54) also serves as a balance weight. つまり、上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)は、ピストン(22)の偏心より生ずる遠心力等をバランスさせるためのバランスウエイト機能を備えている。 That is, the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54) is provided with a balance weight function for balancing centrifugal force or the like arising from the eccentricity of the piston (22).

尚、本実施形態においては、回転子(50)の回転方向は時計回り方向である。 In the present embodiment, the rotational direction of the rotor (50) is clockwise.

上記固定側上方延長部(45)及び固定側下方延長部(46)と回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)とは、180°ずれているので、最大の駆動トルクを発生する位置において、固定子(40)と回転子(50)との問に働く磁気吸引力も最大となる。 The fixed-side upward extensions (45) and the fixed-side downward extensions (46) and the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54), since shifted from each other by 180 °, the maximum driving torque in the position for generating a magnetic attraction force acting on the question of the stator (40) and the rotor (50) also becomes maximum.

そこで、図14に示すように、回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)によって生ずる遠心力Fcと、ガス圧力による差圧Pと、上記固定側上方延長部(45)と回転側上方延長部(53)との間及び上記固定側下方延長部(46)と回転側下方延長部(54)との間で生ずる磁気吸引力Ftと、上記ピストン(22)によって生ずる遠心力Tcとがバランスするように各延長部(45,53,…)が構成されている。 Therefore, as shown in FIG. 14, the rotation-side upward extensions (53) and the centrifugal force Fc generated by the rotation-side downward extensions (54), and the differential pressure P by the gas pressure, the fixed-side upward extensions (45) centrifugal generated and the magnetic attraction force Ft generated between the rotation-side upward extensions and between the fixed-side downward extensions of (53) and (46) rotating side downward extensions (54), by the piston (22) each extension so that the force Tc balance (45, 53, ...) are configured.

つまり、図13に示すように、固定子(40)と回転子(50)との問に働く磁気吸引力Ftは、図10に示す状態において最大となり、図11に示す状態において最小となる。 That is, as shown in FIG. 13, the magnetic attraction force Ft acting on the question of the stator (40) and the rotor (50) is maximum in the state shown in FIG. 10, the minimum in the state shown in FIG. 11. この図10に示す状態において、回転子(50)が固定子(40)にひきつけられ、駆動軸(31)が曲ることにより、振動及び騒音の原因となり、また、軸受にかかる荷重が増加し、機械損失が増加する。 In the state shown in FIG. 10, a rotor (50) is attracted to the stator (40), by the drive shaft (31) flexes, cause vibration and noise, also the load applied to the bearing is increased , mechanical loss is increased.

上記固定側上方延長部(45)及び固定側下方延長部(46)と回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)とは、180°ずれているので、駆動軸(31)の曲がりが最小限となる。 The fixed-side upward extensions (45) and the fixed-side downward extensions (46) and the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54), since shifted from each other by 180 °, the drive shaft (31 ) bend is minimal.

尚、図15に示すように、駆動軸(31)の上部には軸受(15)を設け、駆動軸(31)を電動機(30)の両側の支持する両持ちの構造に構成してもよい。 As shown in FIG. 15, a bearing (15) provided above the drive shaft (31), drive shaft (31) may be constructed on the structure of both ends to both sides of the support of the electric motor (30) . その他の構成は、実施形態2と同様である。 Other configurations are the same as in Embodiment 2.

〈実施形態4の作用〉 <Operation of the Embodiment 4>
次に、上述した圧縮機の駆動動作について説明する。 Next, an explanation will be made for a driving operation of the above-described compressor.

先ず、電動機(30)を駆動すると、回転子(50)が回転することにより、駆動軸(31)が回転子(50)、ピストン(22)が回転する。 First, when the drive motor (30), by a rotor (50) rotates, the drive shaft (31) is a rotor (50), the piston (22) rotates. このピストン(22)の回転により、冷媒が吸入管(12)よりシリンダ(21)に吸い込まれて圧縮される。 The rotation of the piston (22), the refrigerant is sucked and compressed on the cylinder (21) from the suction pipe (12). 圧縮された高圧冷媒は、吐出口(23)よりケーシング(11)内に吐出され、吐出管(13)より吐出される。 The compressed high-pressure refrigerant is discharged into the casing (11) from the discharge port (23), it is discharged from the discharge pipe (13).

上記ピストン(22)の回転時において、高圧冷媒が吐出される直前のトルクが最も大きく、つまり、負荷トルクが最大となる。 During rotation of the piston (22), the largest torque immediately before the high-pressure refrigerant is discharged, that is, the load torque becomes the maximum. この負荷トルクの最大点は、ピストン(22)の1回転、つまり、電動機(30)の回転子(50)の1回転で1回起こる。 Maximum point of the load torque, one revolution of the piston (22), that is, occurring once per rotation of the rotor (50) of the electric motor (30).

一方、上記電動機(30)の固定子(40)及び回転子(50)は、磁束発生手段(6a,7a,…)の発生磁束が異なり、つまり、図9に示すように、固定側上方延長部(45)と回転側上方延長部(53)とが近接し、固定側下方延長部(46)及び回転側下方延長部(54)とが近接する位置において、電動機(30)は最も大きい駆動トルクを発生する。 On the other hand, the stator (40) and the rotor of the electric motor (30) (50) have different magnetic flux generated in the magnetic flux generating means (6a, 7a, ...), that is, as shown in FIG. 9, the fixed upward extensions part (45) and the rotation-side upward extensions (53) and are close, at a location proximate the fixed downward extensions (46) and the rotation-side downward extensions and (54), the electric motor (30) is the largest drive to generate a torque.

また、図10に示すように、固定側上方延長部(45)と回転側上方延長部(53)とが離隔し、固定側下方延長部(46)及び回転側下方延長部(54)とが離隔する位置において、電動機(30)は最も小さい駆動トルクを発生する。 Further, as shown in FIG. 10, spaced stationary upward extensions (45) and the rotation-side upward extensions and (53), fixed-side downward extensions (46) and the rotation-side downward extensions (54), but in separation position, the electric motor (30) generates a minimum driving torque.

そして、上記電動機(30)が最大の駆動トルクを発生する位置と、圧縮機構(20)の負荷トルクの最大点とが一致することから、負荷トルクの変動に対応した駆動トルクが発生する。 Then, a position where the electric motor (30) generates a maximum driving torque, since the maximum point of the load torque of the compression mechanism (20) coincide, the drive torque is generated corresponding to the change in the load torque.

〈実施形態4の効果〉 <Effects of Embodiment 4>
以上のように、本実施形態によれば、固定子(40)に固定側上方延長部(45)及び固定側下方延長部(46)を設け、回転子(50)に回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)に設けることにより、固定側上方延長部(45)と回転側上方延長部(53)とが近接し、固定側下方延長部(46)及び回転側下方延長部(54)とが近接する位置において、電動機(30)の駆動トルクを最も大きくすることができる。 As described above, according to this embodiment, the fixed-side upward extensions on the stator (40) (45) and the fixed-side downward extensions (46) provided, the rotation-side upper extension to the rotor (50) ( by providing a 53) and the rotation-side downward extensions (54), close the fixed upward extensions (45) and the rotation-side upward extensions and (53), fixed-side downward extensions (46) and the rotation-side lower at a position where the extension part and (54) are close, it can be maximized driving torque of the electric motor (30).

この結果、上記電動機(30)の駆動トルクの変動を負荷トルクの変動に対応させることができ、効率の向上を図ることができる。 As a result, the electric motor (30) the fluctuation in driving torque can be made to correspond to the change in the load torque, it is possible to improve the efficiency. 更に、装置自体を大型化することなく、負荷トルクに対応させることができる。 Furthermore, without increasing the size of the apparatus itself can be made to correspond to the load torque.

具体的に、図9に示すように、上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)を設けない場合の駆動トルクT1に対して、上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)によるトルクT2が重畳され、電動機(30)の駆動トルクT3が発生する。 Specifically, as shown in FIG. 9, the drive torque T1 of the case of not providing the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54), the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions torque T2 by the (54) are superimposed, the driving torque T3 of the electric motor (30) is generated. この駆動トルクT3が負荷トルクに対応させることができる。 The drive torque T3 can be made to correspond to the load torque.

また、制御電力を制御するトルク制御手段のように回転子(50)の位置検出を要しないので、加振トルク等の発生を抑制することができる。 Also, since not required position detection of the rotor (50) as the torque control means for controlling the controlled power, it is possible to suppress the generation of vibration torque.

また、複数の圧縮機構等を設ける必要がないので、簡素な構造でもって負荷トルクに対応させることができる。 Further, since it is not necessary to provide a plurality of compression mechanism such as may correspond to the load torque with a simple structure.

また、上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)がバランスウエイトを兼用するので、構造の簡略化を図ることができる。 Further, since the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54) also serves as a balance weight, it is possible to simplify the structure.

また、上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)を180°ずらして設けているので、駆動軸(31)の曲がり等を確実に抑制することができる。 Also, since provided the rotation-side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54) shifted 180 °, it is possible to reliably suppress the bending of the drive shaft (31). 特に、駆動軸(31)が片持ち構造である場合、駆動軸(31)の曲がりを確実に抑制する。 In particular, when the drive shaft (31) is a structural cantilever reliably suppresses the bending of the drive shaft (31).

また、上記回転側上方延長部(53)及び回転側下方延長部(54)に連続して外壁部(5f)を形成しているので、回転時の空気抵抗を低減することができる。 Moreover, since the forms the outer wall portion (5f) continuously to the rotating side upward extensions (53) and the rotation-side downward extensions (54), it is possible to reduce the air resistance during the rotation.

〈実施形態5〉 <Embodiment 5>
次に、本発明の実施形態5を図面に基づいて詳細に説明する。 It will now be described in detail with reference to the fifth embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図16に示すように、本実施形態は、固定子(40)の両端部にスペーサ(47)を設けるようにしたものである。 As shown in FIG. 16, the present embodiment is obtained by so providing the spacer (47) at both ends of the stator (40).

つまり、上記実施形態4では、固定側上方延長部(45)及び固定側下方延長部(46)を設けていることから、固定側上方延長部(45)及び固定側下方延長部(46)を設けるコイル部(R1,S1,…)と、固定側上方延長部(45)及び固定側下方延長部(46)を設けないコイル部(R1,S1,…)では、コイル長さが異なり、コイル(42)の抵抗が異なることになる。 That is, in the embodiment 4, since the stationary-side upward extensions (45) and the fixed-side downward extensions (46) are provided, the fixed upward extensions (45) and the fixed-side downward extensions (46) coil unit (R1, S1, ...) provided with a fixed-side upward extensions (45) and the coil unit without the fixed side downward extensions (46) (R1, S1, ...) the, different coil lengths, coil resistance will be different (42).

そこで、固定子(40)の両端部にスペーサ(47)を設け、各コイル部(R1,S1,…)のコイル長さを同じくし、各コイル部(R1,S1,…)の抵抗が等しくなるようにしている。 Therefore, the spacer (47) provided at both ends of the stator (40), similarly to the coil length of the coil portions (R1, S1, ...), the coil portions (R1, S1, ...) equal in resistance It is as to become. その他の構成、作用及び効果は、実施形態4と同じである。 Other configurations, operations and effects are the same as in Embodiment 4.

〈実施形態6〉 <Embodiment 6>
次に、本発明の実施形態6を図面に基づいて詳細に説明する。 It will now be described in detail with reference to Embodiment 6 of the present invention with reference to the drawings.

図17に示すように、本実施形態は、実施形態2が回転子(50)の磁束を永久磁石(M1,M2,…)の磁極面積で異なるようにしたのに代えて、回転子(50)の磁束を磁束バリア(52)で異ならせると共に、固定子(40)の磁束を歯部(41)の歯先幅で異ならせるようにしたものである。 As shown in FIG. 17, this embodiment, in place of the second embodiment is as different magnetic poles area of ​​the rotor (50) permanent magnet magnetic flux (M1, M2, ...), the rotor (50 the magnetic flux causes differ flux barrier (52) in) is the flux of the stator (40) that made different in the addendum tooth width portion (41).

つまり、上記回転子(50)の4つの第1の磁束発生手段(7a)は、永久磁石(M1,M2,…)の両側に形成される磁束バリア(52)の面積が異なるように構成されている。 That is, four first magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a), the area of ​​the permanent magnets (M1, M2, ...) on both sides in the magnetic flux barrier formed of (52) is set to be different. ing. 具体的に、図17に示すように、第1の磁束発生手段(7a)は、磁束バリア(52)の断面積が最も大きく形成され、第2の磁束発生手段(7b)及び第3の磁束発生手段(7c)は、第1の磁束発生手段(7a)より磁束バリア(52)の断面積が小さく形成され、第4の磁束発生手段(7d)は、磁束バリア(52)の面積が最も小さく形成されている。 Specifically, as shown in FIG. 17, the first magnetic flux generating means (7a) are cross-sectional area is the largest form of magnetic flux barrier (52), a second magnetic flux generating means (7b) and the third magnetic flux generating means (7c), the cross-sectional area of ​​the first magnetic flux generating means (7a) from the flux barrier (52) is smaller, the fourth magnetic flux generating means (7d), the area of ​​the magnetic flux barrier (52) is most It is formed smaller. この磁束バリア(52)が大きい場合、磁力の漏れが少なく、磁束バリア(52)が小さい場合、磁力の漏れが多くなる。 If the magnetic flux barrier (52) is large, less leakage of magnetic force, when the magnetic flux barrier (52) is small, leakage of magnetic force increases.

また、固定子(40)の各第1の磁束発生手段(6a)は、歯部(41)の歯先幅を異なるようにして発生磁束を異なるように構成されている。 Further, the stator each first magnetic flux generating means (6a) of (40) is configured differently flux generated in the different tooth tips width of the tooth portion (41). つまり、固定子(40)は、回転子(50)の発生磁束を集める部分を異なるようにしてもよい。 In other words, the stator (40), the rotor may be a portion to collect the magnetic flux generated in (50) differ. 具体的に、固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)は、第1の歯部(41)の歯先幅L1と第2の歯部(41)の歯先幅L2が最も大きく構成されている。 Specifically, the first magnetic flux generator the stator (40) (6a), the first tooth portion and the tooth tip width L1 of (41) a second toothing tooth tip width L2 of (41) most It is larger configuration. 固定子(40)の第2の磁束発生手段(6b)は、第3の歯部(41)の歯先幅L3と第6の歯部(41)の歯先幅L6が第1の磁束発生手段(6a)より小さく構成されている。 The stator second flux generating means (6b) of (40), the tooth tip width L6 of the third tooth portion and the tooth tip width L3 of (41) the teeth of the sixth (41) is a first magnetic flux generator It is configured smaller than the means (6a). 固定子(40)の第3の磁束発生手段(6c)は、第4の歯部(41)の歯先幅L4と第5の歯部(41)の歯先幅L5が最も小さく構成されている。 The stator (40) Third magnetic flux generating means (6c) are addendum width L5 between the tooth tip width L4 of the tooth portion of the fourth (41) fifth tooth portion (41) is smallest configuration there.

尚、上記歯部(41)の歯先幅は、回転子(50)に対向する面の周方向長さである。 Incidentally, the tooth tip width of the teeth (41) is a circumferential length of the surface facing the rotor (50).

したがって、図17に示すように、回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)が固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)に最も近接している状態において、駆動トルクが大きくなり、回転子(50)が180°回転した状態において、駆動トルクが最も小さくなる。 Accordingly, as shown in FIG. 17, in a state in which the first magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a) is closest to the first magnetic flux generator the stator (40) (6a), the drive torque increases, in a state where the rotor (50) is rotated 180 °, the driving torque becomes minimum. その他の構成、作用及び効果は、実施形態2と同じである。 Other configurations, operations and effects are the same as in Embodiment 2.

〈実施形態7〉 <Embodiment 7>
次に、本発明の実施形態7を図面に基づいて詳細に説明する。 It will now be described in detail with reference to a seventh embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図18に示すように、本実施形態は、実施形態2がコイル(42)の巻数と永久磁石(M1,M2,…)の磁極面積で磁束を異なるようにしたのに代えて、コイル(42)の太さと永久磁石(M1,M2,…)の厚さとによって磁束を異なるようにしたものである。 As shown in FIG. 18, this embodiment, instead of the embodiment 2 is made different flux in the pole area of ​​the coil turns and the permanent magnets (42) (M1, M2, ...), the coil (42 ) of thickness and the permanent magnets (M1, M2, ... by the thickness of) is obtained by the magnetic flux differ.

つまり、上記固定子(40)の4つの磁束発生手段(6a,6b,…)は、コイル(42)の太さによって磁束が異なるように構成されている。 In other words, four magnetic flux generating means of said stator (40) (6a, 6b, ...) is the magnetic flux is configured differently depending on the thickness of the coil (42). また、上記回転子(50)の4つの磁束発生手段(7a,7b,…)は、永久磁石(M1,M2,…)の厚さによって磁束が異なるように構成されている。 The four magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a, 7b, ...) is the magnetic flux is configured differently by the thickness of the permanent magnets (M1, M2, ...). 尚、駆動軸(31)は、軸受(15)によって両端が支持され、軸変形が抑制されている。 The drive shaft (31), both ends being supported by bearings (15), the axial deformation is suppressed.

したがって、図18に示すように、回転子(50)の第1の磁束発生手段(7a)が固定子(40)の第1の磁束発生手段(6a)に最も近接している状態において、駆動トルクが大きくなり、回転子(50)が180°回転した状態において、駆動トルクが最も小さくなる。 Accordingly, as shown in FIG. 18, in a state in which the first magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a) is closest to the first magnetic flux generator the stator (40) (6a), the drive torque increases, in a state where the rotor (50) is rotated 180 °, the driving torque becomes minimum. その他の構成、作用及び効果は、実施形態2と同じである。 Other configurations, operations and effects are the same as in Embodiment 2.

〈その他の実施形態〉 <Other embodiments>
上記各実施形態において、永久磁石(M1,M2,…)を希土類(Nd−Fe−B系)の磁石とすることが好ましい。 In the above embodiments, it is preferable that the permanent magnets (M1, M2, ...) and the magnets of the rare earth (Nd-Fe-B system). 希土類磁石は、残留磁束密度(Br)が高く保磁力(Hc)が高いため、磁石を小さくすることができる。 Rare earth magnets, since the residual magnetic flux density (Br) is high coercive force (Hc) is high, it is possible to reduce the magnet. 更に、希土類磁石は、比重がほぼ鉄と同一であるため、実施形態4において、バランスウエイトを小形化できる。 Further, rare earth magnets, specific gravity is the same as almost iron, in the fourth embodiment can be miniaturized balance weight.

また、実施形態4において、回転子(50)の各磁束発生手段(7a,7b,…)は、永久磁石(M1,M2,…)の磁極面積を異なる大きさに設定するほか、上記回転子(50)の中心を回転中心より偏心させ、いわゆるふれ回りの状態とし、発生磁束を異なるようにしてもよい。 Further, in the fourth embodiment, the magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a, 7b, ...), in addition to setting the area of ​​magnetic pole different sizes of the permanent magnets (M1, M2, ...), the rotor (50) center is eccentric from the rotation center of the so-called touch and around the state, the flux generated may be different.

また、上記各実施形態における圧縮機(10)は、図示しないが、図19のトルク制御手段(a)を併用し、負荷トルクに一致するように印加電圧又は供給電流を回転子位置に応じて調節するようにしてもよい。 Further, the compressor in the above embodiment (10), although not shown, a combination of torque control means (a) in FIG. 19, the applied voltage or the supply current to match the load torque in response to the rotor position it may be adjusted.

また、上記各実施形態は、圧縮機(10)について説明したが、本発明は、スイング型等のロータリ圧縮機に限定されるものではなく、各種の圧縮機の他、ポンプなどの各種の流体機械に適用することができる。 Further, the above embodiments have been described compressor (10), the present invention is not limited to the rotary compressor of swing type, etc., in addition to various compressors, various fluid such as a pump it can be applied to the machine.

実施形態1の圧縮機を示す断面図である。 It is a sectional view showing a compressor of the first embodiment. 実施形態1の電動機の一部省略端面図である。 It is a partially omitted end view of the motor of the first embodiment. 実施形態2の電動機の一部省略端面図である。 It is a partially omitted end view of the motor of the second embodiment. 実施形態3の電動機の一部省略端面図である。 It is a partially omitted end view of the motor of the third embodiment. 実施形態3の電動機の他のロータ位置の一部省略端面図である。 It is a partially omitted end view of another rotor position of the electric motor of the third embodiment. 実施形態4の電動機の縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view of the motor of the fourth embodiment. 実施形態4の圧縮機を示す断面図である。 It is a sectional view showing a compressor of Embodiment 4. 実施形態4のロータの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of the rotor of the fourth embodiment. 実施形態4のトルク変動を示す特性図である。 It is a characteristic diagram showing a torque variation of the fourth embodiment. 実施形態4の電動機の一部省略端面図である。 It is a partially omitted end view of the motor of the fourth embodiment. 実施形態4の電動機の他のロータ位置の一部省略端面図である。 It is a partially omitted end view of another rotor position of the electric motor of the fourth embodiment. 実施形態4の電動機の横断面図である。 It is a cross-sectional view of the motor of the fourth embodiment. 実施形態4の圧縮機の力の関係を示す特性図である。 It is a characteristic diagram showing the relationship between the power of the compressor of the fourth embodiment. 実施形態4の圧縮機の他の力の関係を示す特性図である。 It is a characteristic diagram showing the relationship between the other forces of the compressor of the fourth embodiment. 実施形態4の圧縮機の他の力の関係を示す特性図である。 It is a characteristic diagram showing the relationship between the other forces of the compressor of the fourth embodiment. 実施形態5の電動機の縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view of the motor of the fifth embodiment. 実施形態6の電動機の一部省略端面図である。 It is a partially omitted end view of the motor of the embodiment 6. 実施形態7の圧縮機を示す断面図である。 It is a sectional view showing a compressor of Embodiment 7. 従来のトルク制御を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a conventional torque control.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 圧縮機 10 compressor
20 圧縮機構 20 compression mechanism
30 電動機 30 motor
40 固定子 40 stator
41 歯部 41 teeth
42 コイル 42 coil
43 鉄心 43 core
44 スロット 44 slot
45,46 固定側延長部 45 and 46 fixed-side extension
47 スペーサ 47 spacer
50 回転子 50 rotor
51 コア 51 core
52 磁束バリア 52 magnetic flux barrier
53,54 回転側延長部 53, 54 rotating side extension
6a〜6d 磁束発生手段 6a~6d magnetic flux generating means
7a〜7d 磁束発生手段 7a~7d magnetic flux generating means
R1,S1,… コイル部 R1, S1, ... coil section
M1,M2,… 永久磁石 M1, M2, ... permanent magnet

Claims (16)

  1. 固定子(40)の歯部(41)の数と回転子(50)の磁極の数とが異なる電動機(30)を備え、該電動機(30)の1回転中に負荷トルクが変動する流体機械であって、 Teeth of the stator (40) (41) number and the rotor (50) of the pole number is different motor comprises a (30), a fluid machine load torque varies during one rotation of the electric motor (30) there is,
    上記固定子(40)及び回転子(50)のそれぞれには、電動機(30)の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段(6a,7a,…)が構成されていることを特徴とする流体機械。 Each of said stator (40) and the rotor (50), as the driving torque of the electric motor (30) varies in response to variations in load torque, the magnetic flux generating means for generating magnetic flux is different (6a, 7a, fluid machine ...) is characterized by being composed.
  2. 請求項1において、 According to claim 1,
    上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)は、歯部(41)にコイル(42)を巻回して成るコイル部(R1,S1,…)を備え、 Magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is provided with a coil portion formed by winding a coil (42) in the teeth (41) and (R1, S1, ...),
    上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)の何れかは、異なるコイル巻数に構成されていることを特徴とする流体機械。 Magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) it is one of a fluid machine which is characterized by being composed in different number of coil turns.
  3. 請求項2において、 According to claim 2,
    上記固定子(40)は、各磁束発生手段(6a,6b,…)における同一スロット(44)のコイル総断面積に対応してスロット(44)の断面積が異なっていることを特徴とする流体機械。 The stator (40) is characterized in that different cross-sectional area of ​​the coil slot so as to correspond to the total cross-sectional area (44) of the same slot (44) in each magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) fluid machinery.
  4. 請求項1において、 According to claim 1,
    上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)は、歯部(41)にコイル(42)を巻回して成るコイル部(R1,S1,…)を備え、 Magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is provided with a coil portion formed by winding a coil (42) in the teeth (41) and (R1, S1, ...),
    上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)の何れかは、歯部(41)の歯先幅が異なる長さに構成されていることを特徴とする流体機械。 Magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) is one of the fluid machine, wherein the tooth tip width of the tooth portion (41) is configured to different lengths.
  5. 請求項1において、 According to claim 1,
    上記回転子(50)の回転中心は、固定子(40)の各磁束発生手段(6a,6b,…)の発生磁束が異なるように、固定子(40)の中心より偏心していることを特徴とする流体機械。 The center of rotation of the rotor (50), characterized in that each magnetic flux generating means of the stator (40) (6a, 6b, ...) are generated flux is eccentric from the center of the way different, stator (40) fluid machinery to be.
  6. 請求項1において、 According to claim 1,
    上記回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)は、永久磁石(M1,M2,…)を備え、 Magnetic flux generating means (7a, 7b, ...) of the rotor (50) is provided with a permanent magnet (M1, M2, ...),
    上記回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)の何れかは、永久磁石(M1,M2,…)の磁極面積が異なる大きさに構成されていることを特徴とする流体機械。 Magnetic flux generating means of the rotor (50) (7a, 7b, ...) is one of the fluid machine, wherein the area of ​​magnetic pole of the permanent magnet (M1, M2, ...) is configured different sizes .
  7. 請求項1において、 According to claim 1,
    上記回転子(50)の中心は、該回転子(50)の各磁束発生手段(7a,7b,…)の発生磁束が異なるように、回転中心より偏心していることを特徴とする流体機械。 Center of the rotor (50), said rotor (50) of generating magnetic flux is different in each magnetic flux generating means (7a, 7b, ...), a fluid machine, characterized in that eccentric from the rotation center.
  8. 請求項1において、 According to claim 1,
    上記固定子(40)及び回転子(50)の一部の磁束発生手段(6a,7a,…)には、固定子(40)及び回転子(50)の磁束発生手段(6a,7a,…)の発生磁束が異なるように、上記固定子(40)の端部及び回転子(50)の端部に形成されて軸方向長さを増大する固定側延長部(45,46)及び回転側延長部(53,54)が形成されていることを特徴とする流体機械。 The stator (40) and the rotor (50) of the part of the magnetic flux generating means (6a, 7a, ...), the stator (40) and the magnetic flux generating means (6a of the rotor (50), 7a, ... generating magnetic flux is different from a), the stator (end and the rotor (50 formed on the end portion fixing side extension to increase the axial length) of 40) (45, 46) and the rotation-side fluid machine characterized in that the extensions (53, 54) are formed.
  9. 請求項8において、 According to claim 8,
    上記固定子(40)の磁束発生手段(6a,6b,…)は、歯部(41)にコイル(42)を巻回して成るコイル部(R1,S1,…)を備え、 Magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is provided with a coil portion formed by winding a coil (42) in the teeth (41) and (R1, S1, ...),
    上記固定側延長部(45,46)は、少なくとも隣り合う2つの相のコイル部(R1,S1)を備えていることを特徴とする流体機械。 The fixed-side extension (45, 46), the fluid machine characterized in that it comprises a coil portion of the two phases mutually at least adjacent the (R1, S1).
  10. 請求項8において、 According to claim 8,
    上記回転子(50)の磁束発生手段(7a,7b,…)は、永久磁石(M1,M2,…)を備え、 Magnetic flux generating means (7a, 7b, ...) of the rotor (50) is provided with a permanent magnet (M1, M2, ...),
    上記回転側延長部(53,54)は、2つの極の永久磁石(M1,M2)を備えていることを特徴とする流体機械。 The rotating-side extension (53, 54), the fluid machine characterized in that it comprises two pole permanent magnet (M1, M2).
  11. 請求項8において、 According to claim 8,
    上記回転側延長部(53,54)は、バランスウエイトを兼用していることを特徴とする流体機械。 The rotating-side extension (53, 54), the fluid machine characterized in that it also serves as a balance weight.
  12. 請求項11において、 According to claim 11,
    上記回転側延長部(53,54)は、回転子(50)の両端部に形成され、 The rotating-side extension (53, 54) are formed at the two ends of the rotor (50),
    一端部の回転側延長部(53)は、他端部の回転側延長部(54)に対して回転方向に180°ずれた位置に設定されていることを特徴とする流体機械。 Rotation side extension of one end portion (53), the fluid machine characterized in that it is set at a position shifted 180 ° in the rotational direction with respect to the rotation-side extension of the second end portion (54).
  13. 請求項11において、 According to claim 11,
    上記回転子(50)の端部には、該回転子(50)と同一外径の外壁部(5f)が回転側延長部(53,54)と連続して形成されていることを特徴とする流体機械。 At the end of the rotor (50), and characterized in that the outer wall of the same outer diameter as the rotor (50) (5f) is formed continuously rotating side extension part (53, 54) fluid machine to be.
  14. 請求項8において、 According to claim 8,
    上記固定側延長部(45,46)は、固定子(40)の両端部に形成され、 The fixed-side extension (45, 46) are formed at the two ends of the stator (40),
    一端部の固定側延長部(45,46)は、他端部の固定側延長部(45,46)に対して回転方向に180°ずれた位置に設定されていることを特徴とする流体機械。 Fixed side extension of one end portion (45, 46), the fluid machine characterized in that it is set at a position shifted 180 ° in the rotational direction with respect to the stationary side extension of the second end portion (45, 46) .
  15. 請求項8において、 According to claim 8,
    上記固定子(40)には、軸方向長さが固定側延長部(45,46)の端面に対応するようにスペーサ(47)が設けられていることを特徴とする流体機械。 The aforementioned stator (40), a fluid machine, wherein the spacer (47) is provided as an axial length corresponding to the end face of the stationary side extension (45, 46).
  16. 請求項1において、 According to claim 1,
    上記電動機(30)は、供給電力を制御して駆動トルクを変更するトルク制御手段を備えていることを特徴とする流体機械。 The electric motor (30), the fluid machine characterized in that it comprises a torque control means for changing the drive torque by controlling the power supply.
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