JP2005237136A - Motor, enclosed compressor and fan motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、性能を損なわずに、損失を増大させている磁束の流れを抑制することにより高性能にした電動機及びそれを用いた密閉型圧縮機及びファンモータ等の機器に関するものである。 The present invention relates to a motor having high performance by suppressing the flow of magnetic flux that increases loss without impairing performance, and a device such as a hermetic compressor and a fan motor using the motor.
従来の電動機の回転子は、回転子に挿入された磁石の外周側に同じような形状のスリットを設け、スリットの形状を工夫することにより磁石の磁束に対して横方向の磁束を抑制している(例えば、特許文献1参照)。 A conventional electric motor rotor is provided with a slit having the same shape on the outer peripheral side of the magnet inserted into the rotor, and by devising the shape of the slit, the magnetic flux in the lateral direction is suppressed with respect to the magnetic flux of the magnet. (For example, refer to Patent Document 1).
また、従来の電動機の回転子は、回転子に挿入された磁石の内側に平行したスリットを設け、磁石の磁束の漏れ磁束を抑制している(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, the rotor of the conventional electric motor provided the slit parallel to the inner side of the magnet inserted in the rotor, and is suppressing the leakage magnetic flux of the magnetic flux of a magnet (for example, refer patent document 2).
また、従来の電動機の回転子は、回転子に挿入された磁石の外周側に設けたスリットの回転子の外周部を開放して、磁石の磁束に対して横方向の磁束を抑制している(例えば、特許文献3参照)。 Moreover, the rotor of the conventional electric motor is opening the outer peripheral part of the rotor of the slit provided in the outer peripheral side of the magnet inserted in the rotor, and is suppressing the magnetic flux transverse to the magnetic flux of a magnet. (For example, refer to Patent Document 3).
また、従来の電動機の固定子は、固定子のティース先端に溝を設け、形状を工夫することによりマグネットトルクとリラクタンストルクの合成によるトルクを発生させることにより性能を出している(例えば、特許文献4参照)。
従来の電動機では、磁石挿入孔の外周側にスリットを設けて磁石の磁束に対して横方向の磁束を制御したり、マグネットトルクとリラクタンストルクの合成トルクにより特性を向上させる構造が一般的であった。しかし、磁石挿入孔の外周側にスリットを設けただけでは、スリットの外周を磁束が通り抜けるため、磁石の磁束の横方向磁束の制御量が不十分で特性が十分に出せないという問題点があった。 Conventional motors generally have a structure in which a slit is provided on the outer peripheral side of the magnet insertion hole to control the magnetic flux in the transverse direction with respect to the magnetic flux of the magnet, or the characteristics are improved by a combined torque of the magnet torque and the reluctance torque. It was. However, if a slit is provided only on the outer periphery of the magnet insertion hole, the magnetic flux passes through the outer periphery of the slit, so that there is a problem that the amount of control of the lateral magnetic flux of the magnet is insufficient and the characteristics cannot be sufficiently obtained. It was.
また、スリットの回転子の外周部を開放することにより固定子のティース間の漏れ磁束を抑制する構造もあるが、外周部を開放しただけでは、隣接するティース間の漏れ磁束には効果があるが、隣々接のティース間の漏れに対してはスリットの開放していない側から磁束が通り抜けるため抑制効果が上がらないという問題点があった。 There is also a structure that suppresses leakage magnetic flux between the teeth of the stator by opening the outer peripheral portion of the rotor of the slit, but it is effective for leakage magnetic flux between adjacent teeth only by opening the outer peripheral portion. However, there is a problem in that the effect of suppressing the leakage between adjacent teeth does not increase because the magnetic flux passes from the side where the slit is not opened.
また、磁石挿入孔の回転子の内側に平行に配置したスリットを設け、磁石の横方向の漏れ磁束を抑制する構造があるが、磁石の漏れ磁束に対する抑制効果はあるが、隣接する他極の磁石に流れる磁石の磁束も抑制するため、電動機の特性が低下するという問題点があった。 In addition, there is a structure in which a slit arranged in parallel to the inside of the rotor of the magnet insertion hole is provided to suppress the leakage flux in the lateral direction of the magnet. Since the magnetic flux of the magnet flowing through the magnet is also suppressed, there is a problem that the characteristics of the electric motor are deteriorated.
また、マグネットトルクとリラクタンストルクの合成トルクを利用して特性を向上させているが、マグネットトルク以外にリラクタンストルクを使用すると電動機のトルク変動が大きくなり、それによる損失と騒音が増大するという問題点があった。 In addition, the characteristics are improved by using the combined torque of magnet torque and reluctance torque. However, if reluctance torque is used in addition to magnet torque, the torque fluctuation of the motor increases, resulting in increased loss and noise. was there.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、電動機の性能(トルク変動や騒音など)を損なわずに損失を増大させている磁束の流れを抑制することにより高性能な電動機及びそれを用いた密閉型圧縮機及びファンモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a high performance by suppressing the flow of magnetic flux that increases the loss without impairing the performance (torque fluctuation, noise, etc.) of the electric motor. An object of the present invention is to provide a simple electric motor and a hermetic compressor and fan motor using the same.
この発明に係る電動機は、複数の磁石挿入孔に挿入された磁石を有する回転子と、ティースに巻線が施された固定子とを備えた電動機において、磁石挿入孔の外側と回転子の中心側の少なくとも回転子の中心側に、かつ磁石挿入孔の回転子周方向の少なくとも略中央部に、半径方向に延びて形成され、固定子のティース間の短絡磁束であるq軸磁束を抑制するスリットを設けたことを特徴とする。 An electric motor according to the present invention is an electric motor including a rotor having magnets inserted into a plurality of magnet insertion holes, and a stator having windings on teeth, and the outside of the magnet insertion holes and the center of the rotor. Is formed to extend in the radial direction at least at the center of the rotor and at least approximately in the center of the magnet insertion hole in the circumferential direction of the rotor, and suppresses the q-axis magnetic flux that is a short-circuit magnetic flux between the teeth of the stator. A slit is provided.
この発明に係る電動機は、回転子にスリットを形成するだけで損失を低減することができるため、電磁鋼板の金型を修正するだけで、従来の製造過程を変えることなく電動機の特性を向上することができる。 Since the electric motor according to the present invention can reduce the loss simply by forming a slit in the rotor, the characteristics of the electric motor can be improved without changing the conventional manufacturing process only by correcting the mold of the electromagnetic steel sheet. be able to.
実施の形態1.
図1〜14は実施の形態1を示す図で、図1は電動機の断面図、図2は回転子の断面図、図3は磁石を挿入する前の回転子の断面図、図4は磁石の斜視図、図5〜13は回転子の部分断面図、図14は回転子の断面図である。
1 to 14 are
図1において、固定子1は、出力軸方向に電磁鋼板が積層された構成で、9個のティース2が形成され、ティース2には巻線3が施されている。巻線3に電流を流すことによりティース2には磁界が発生する。
In FIG. 1, the
回転子4は、固定子1同様電磁鋼板が積層された構成である。q軸磁束12については、後述する。
The
図3に示すように、回転子4は、回転子外周近傍に磁石挿入孔5を有し、磁石挿入孔5の略中央部の回転子4の内側に磁石挿入孔5に接続するようにスリット7が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
磁石6は、図4に示すような矩形の板状のものであり、図2に示すように回転子4の磁石挿入孔5に挿入される。d軸磁束11a、11bは磁石6の磁束などにより作られる。q軸磁束12は、例えば、図1のティース2aがN極でティース2bがS極に磁界が発生したときにティース2aから回転子4の電磁鋼板を通りティース2bに通る磁束で、d軸磁束11と交差するように流れる。
The
d軸磁束11は、磁石6の磁束と、固定子1のティース2で発生した磁束との吸引反発により回転子4に回転トルクが発生し回転子4を回転するトルクとなる。q軸磁束12は、ティース2間の短絡磁束で、電動機の特性にあまり関係していない。
The d-axis
図2に示すように、d軸磁束11は磁石6の略中央で左右に分かれるように隣接する磁石6に磁束が流れる。q軸磁束12は、磁石6と一方の隣接する他極の磁石6の間を通り、他方の隣接する他極の磁石6との間を通るように流れる。電磁鋼板など磁性体を通る磁束が変化すると、そこに渦電流が発生し、渦電流による損失が発生する。損失の大きさは、磁束の大きさや変化の仕方に大きく関係している。ここで発生した損失は、電動機の性能を劣化させる原因の一つとなる。このため、電動機の特性に関与しないq軸磁束12のような磁束は、極力流さないようにするのがよい。磁束を流さないようにするためには、磁束の通り道(磁路)をなくすか、磁路の抵抗を大きくして磁束を通りにくくするようにすればよい。
As shown in FIG. 2, the d-axis
d軸磁束11は、主に磁石6の磁束のため、磁束の大きさは大きいが、磁束の変化がないため損失は非常に小さい。しかし、q軸磁束12は、例えば、ティース2aから異なる磁界を発生するティース2bへの磁束のため、回転子4の回転位置により各ティース2の巻線3に流す電流の大きさや向きを変えるため、各ティース2の磁束の大きさや向きが大きく変化する。そのため、d軸磁束11に較べq軸磁束12による損失が大きくなる。
Since the d-axis
図2にq軸磁束12の流れの一例を示す。任意の磁石6とその隣接する磁石6の間から、磁石6の内側を通り、磁石6の反対側の隣接する磁石6との間を通る磁路を形成する。そこで、q軸磁束12の磁路中に電磁鋼板に比べて透磁率が小さい非磁性体などを配置することにより、q軸磁束12の磁路の磁気抵抗を大きくすることができる。
FIG. 2 shows an example of the flow of the q-axis
透磁率の小さい非磁性体として利用しやすい物質として代表的なものは空気であり、スリット7を形成することにより非磁性体である空気の層を容易に形成することができる。それによりq軸磁束12の磁路の磁気抵抗が大きくなり、q軸磁束12を流れにくくすることができる。q軸磁束12の磁路中であれば、どの部分にスリット7を形成しても、磁気抵抗を大きくするとこができるが、特に、磁石6の略中央に形成すると、磁石6によるd軸磁束11の磁路が磁石6の略中央部で左右に分かれるため、d軸磁束11にはほとんど影響を及ぼさない。このため、電動機の特性にはほとんど影響を及ぼすことなくq軸磁束12による損失だけを低減することができる。
A typical material that can be easily used as a non-magnetic material having a low magnetic permeability is air. By forming the
また、本実施の形態では、スリット7を磁石挿入孔5と接続するように形成しているが、図5のスリット18、又は図6のスリット22のように、磁石挿入孔5と接続している部分を他の部分より狭くすることにより、磁石6の磁束への影響をさらに抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、スリット7の幅を一定にしているが図7のスリット19のように回転子の中心部の方を広くすることにより、磁石6の磁束への影響をほとんど及ぼすことなく、q軸磁束12による損失をさらに低減することができる。
Further, in this embodiment, the width of the
また、本実施の形態では、スリット7を磁石挿入孔5と接続するように形成しているが、図8のスリット8のように磁石挿入孔5と接続していなくても、磁石挿入孔5とスリット8の間を極力小さくし磁束飽和により磁気抵抗を大きくすることで同様の効果を奏する。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、スリット7を磁石挿入孔5の略中央部にのみに形成したが、スリット7を複数設ければ効果が大きくなる。しかし、d軸磁束11にも影響するため、図9のスリット7a、7bのようにd軸磁束11に略平行に成るように回転子の中心部のスリット間隔を広げることによりd軸磁束11への影響を抑え、q軸磁束12を抑制することができる。
Moreover, in this Embodiment, although the
また、本実施の形態では、スリット7を磁石挿入孔5の内側に形成したが、図10のように、q軸磁束は磁石6の内側のq軸磁束12aだけでなく、図1のティース2aとティース2eとの磁束やティース2bとティース2eとの磁束のように、磁石6の外側のq軸磁束12bも存在するため、磁石6の外側にも同様のスリット9を形成すれば更なる効果を奏する。
Further, in the present embodiment, the
磁石挿入孔5と接続し、回転子の外周部を開放するように形成する構造が最も効果的であるが、電動機の構成上、q軸磁束12bの影響がさほど大きくならないようであれば、スリット9は、必ずしも磁石挿入孔5と接続されている必要が無く(例えば、図11)、また、回転子4の外周部分を開放にしておく必要はない(例えば、図12)。また、磁石挿入孔5と接続せず、かつ回転子4の外周部分が開放しないものでもよい(例えば、図13)。電動機の仕様に合わせ形状を変えてもq軸磁束12による損失を低減することができる。また、スリット9の数はいくつでもよい。ただし、スリット9の数を増やす場合、d軸磁束11に影響を及ぼさない数と形状にしなければならない。
The structure that is connected to the
また、本実施の形態では、スリットを小判型で説明してあるが、四角や楕円など回転子4に配置される磁石6などにより形状や方向を変えても同様の効果を奏する。
Further, in the present embodiment, the slit is described as an oval type, but the same effect can be obtained even if the shape or direction is changed by a
また、スリット7を設けることにより、風きり音などの騒音が問題になる場合や強度的に問題がある場合には、図14に示すように、スリット7に空気以外の固体非磁性体23を挿入しても同様の効果を奏すると共に、騒音を低減できる。
In addition, by providing the
また、圧縮機などに使用した場合、回転子にガス抜き用の孔を必要とする場合があるが、スリット7をガス抜き用の孔と兼用することも可能であり、ガス抜き孔による磁石6の磁束への影響を抑えることができる。
When used in a compressor or the like, the rotor may require a venting hole, but the
なお、このような回転子を用いた電動機は、q軸磁束による損失が小さいため高効率運転が可能となるので送風機、圧縮機、空気調和機、冷蔵庫等に用いるのに適している。 Note that an electric motor using such a rotor is suitable for use in a blower, a compressor, an air conditioner, a refrigerator, and the like because loss due to q-axis magnetic flux is small and high-efficiency operation is possible.
実施の形態2.
図15〜21は実施の形態2を示す図で、図15は回転子の断面図、図16〜21は回転子の拡大部分断面図である。図に示す符号が、実施の形態1で説明したものと同一又は相当部分については説明を省略する。
15 to 21 are diagrams showing the second embodiment. FIG. 15 is a sectional view of the rotor, and FIGS. 16 to 21 are enlarged partial sectional views of the rotor. The reference numerals shown in the figure are the same as or equivalent to those described in the first embodiment, and description thereof is omitted.
図15において、回転子4は軸方向に積層されている。実施の形態1でも説明したように、磁石6の外周部にもq軸磁束12bが通る。このq軸磁束12bによる損失を低減させるためには、磁束が流れにくくすればよい。しかし、q軸磁束12bが通る磁石6の外周部の部分は、d軸磁束11も磁石6と略垂直方向に通るため、スリットを多数形成して磁束を通りにくくするとd軸磁束11も通りにくくなり、電動機の特性に影響を及ぼす。
In FIG. 15, the
そこで、d軸磁束11には極力影響がなく、q軸磁束12bを極力通りにくくする必要がある。しかし、磁石6の外周部に単にスリットを形成したのでは、形成したスリットの周辺を通ることになる。磁束の大きさを抑制するために磁束の通る幅を小さくして磁束を飽和させても、損失は磁束の大きさだけでなく、磁束の変化にも大きく関係するために、飽和しない小さな磁束でも大きな損失になる。
Therefore, the d-axis
本実施の形態では、回転子の外周部側が開口したスリット13と、磁石挿入孔5と接続しているスリット14を形成することによりq軸磁束12bの磁束の量を抑制する。図16にq軸磁束12bの流れの一例を示す。任意のティース2で発生した磁束が別の極を形成しているティース2へ回転子の磁石6の外周部の電磁鋼板を経由して通るq軸磁束12bのような磁路を形成する。
In the present embodiment, the amount of magnetic flux of the q-axis
そこで、q軸磁束12bの磁路中に電磁鋼板に較べて透磁率が小さい比磁性体を配置することにより、q軸磁束12bの磁路の磁気抵抗を大きくすることができる。透磁率の小さい非磁性体として利用しやすい物質として代表的なものは空気であり、スリットを形成することにより非磁性体である空気の層を容易に形成することができる。
Therefore, the magnetic resistance of the magnetic path of the q-axis
単純にスリットを形成した構造の場合、スリットの周りの電磁鋼板を通り磁束が流れるようになる。磁束を通る部分の幅を狭くして磁束を通りにくくすることができるが、製造上、板厚程度までの幅しか狭くすることができない。そこで、スリットの一部を開放したスリット13や磁石挿入孔5と接続したスリット14を形成することにより磁束を通る部分をさらに狭くすることができ、単純にスリットを形成した構造に比べ、約半分の幅にすることができ、q軸磁束12bに対する磁気抵抗を大きくすることができる。このため、スリット13、14のスリットの数や幅を大きくする必要がなくなるため磁石6の磁束に対する影響を抑えることができる。
In the case of a structure in which a slit is simply formed, the magnetic flux flows through the electromagnetic steel sheet around the slit. Although the width of the portion that passes through the magnetic flux can be narrowed to make it difficult for the magnetic flux to pass through, only the width up to the plate thickness can be narrowed for manufacturing. Therefore, by forming the
さらに、交互に配置することにより、図17に示すq軸磁束12cの磁路のように、磁路長を長くすることができるため、q軸磁束12cの磁路の磁気抵抗が大きくなりq軸磁束12cが流れにくくなり、q軸磁束12cによる損失を低減することができる。
Further, by alternately arranging, the magnetic path length can be increased like the magnetic path of the q-axis
また、スリット13と磁石挿入孔5の間と、スリット14と回転子4の外周の間を小さくすることによる磁束飽和によりさらに磁束を抑制することができ、q軸磁束12cによる損失を小さくすることができる。
Further, the magnetic flux can be further suppressed by the magnetic flux saturation by reducing the space between the
また、スリット13やスリット14の回転方向の幅をd軸磁束11により磁石6の外周部の電磁鋼板が飽和しない程度に大きくすることによりさらにq軸磁束12を抑制することができる。
Further, the q-axis
また、図18のスリット17のように磁石挿入孔5との接続部の幅を、スリット17の略中央部の幅より狭くすることにより磁石6による磁束が通りやすくなるため磁石6による磁束への影響を抑えることができる。
Further, by making the width of the connecting portion with the
また、スリット13、14のいずれか一つを、図19のスリット19のように回転子の外周部を開放し、さらに磁石挿入孔5と接続することにより、さらにq軸磁束12bに対する磁気抵抗を大きくすることができるため、さらにq軸磁束12bを抑制することができる。
Further, one of the
また、本実施の形態では、スリットの数を3個の構成で説明してあるが、スリットの数は、磁石6の外周部を通るd軸磁束11やq軸磁束12の大きさ、電磁鋼板の特性に合わせて変えても問題ない。ただし、スリットの数が多すぎると、d軸磁束11が流れにくくなってしまうため、d軸磁束11に影響を及ぼさない程度に抑える必要がある。また、d軸磁束11に影響を及ぼさないように、スリットの幅を小さくする場合には、スリット内を磁束が通りq軸磁束12cのような磁路を通らず、q軸磁束12bのような磁路を通る場合があるので、磁束の大きさからスリットの最小幅を決定する必要がある。
In the present embodiment, the number of slits is described as three. However, the number of slits depends on the size of the d-axis
また、本実施の形態では、スリット13が磁石6の外周部の両側に形成された構成で説明してあるが、スリット14が両側(図21)、またはスリット13、スリット14の夫々が端に形成された構成でも同様の効果を奏する。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、スリットを小判型で説明してあるが、四角や楕円など回転子4に配置される磁石6などにより形状や方向を変えても同様の効果を奏する。
Further, in the present embodiment, the slit is described as an oval type, but the same effect can be obtained even if the shape or direction is changed by a
なお、本実施の形態では、スリット13やスリット14を同じような形状にしているが、スリット13やスリット14を形成する場所に合わせてそれぞれ形状を変えても同様の効果を奏する。
In the present embodiment, the
また、スリットを設けることにより、風きり音が発生し、騒音が問題になる場合や強度的に問題がある場合には、スリット7に空気以外の固体非磁性体23を挿入しても同様の効果を奏する。
Further, when a wind noise is generated by providing a slit and noise becomes a problem or there is a problem in strength, the same thing can be said even if a solid
なお、このような回転子を用いた電動機は、q軸磁束による損失が小さいため高効率運転が可能となるので送風機、圧縮機、空気調和機、冷蔵庫等に用いるのに適している。 Note that an electric motor using such a rotor is suitable for use in a blower, a compressor, an air conditioner, a refrigerator, and the like because loss due to q-axis magnetic flux is small and high-efficiency operation is possible.
実施の形態3.
図22〜27は実施の形態3を示す図で、図22は電動機の断面図、図23〜27は電動機の拡大部分断面図である。図に示す符号が、実施の形態1で説明したものと同一又は相当部分については説明を省略する。
22 to 27 show the third embodiment, FIG. 22 is a sectional view of the electric motor, and FIGS. 23 to 27 are enlarged partial sectional views of the electric motor. The reference numerals shown in the figure are the same as or equivalent to those described in the first embodiment, and description thereof is omitted.
図において、固定子1にはティースの外側にバックヨーク21が設けられる。ティース2の略中央部にスリット15が形成され、バックヨーク21近傍までの長さで半径方向に延びる。短絡磁束が、磁石6aから他極の隣の磁石6bに通る。
In the figure, the
図23に示すように、磁石6aから磁石6bへの短絡磁束16aは、磁石6aの磁束が磁石6aや磁石6bの外周部の回転子4の電磁鋼板を通って磁石6bに至るが、回転子4と固定子1のティース2の位置関係が略図23のような状態になると、短絡磁束16aの磁路以外に、ティース2を経由して他方の磁石6に通る短絡磁束16の磁路が形成されるため、短絡磁束が大きくなる。
As shown in FIG. 23, the short-circuit
また、回転子4の回転により磁石6bの磁石が磁石6aの位置まで回転すると、磁石6bの位置には磁石6aと同じ極の磁石が回転してくることにより、短絡磁束16の磁束の向きが反転することになる。回転子4が回転することにより、ティース2を通る短絡磁束16の磁束が変化するため短絡磁束16が通った部分の損失が大きくなる。
Further, when the
本実施の形態では、図23のような位置関係でもティース2を通る短絡磁束16が大きくならないようにしたものである。図23のような位置関係でも磁気抵抗が小さくならないように、ティース2の略中央部にスリット15を形成し、ティース2の先端のスリット15の薄肉連結部の幅を電磁鋼板の略厚みまで薄くする。このような構造にすると、ティース2の先端では磁気飽和が起こり、磁気抵抗が大きくなることになる。このため、短絡磁束16の磁束を抑制することができる。
In the present embodiment, the short-circuit
また、巻線3によって作られる磁束は、ティース2と平行し、ティース2c、2dに分割して、回転子の磁石6a、または、6bに流れることになる。このため、スリット15を形成することによるティース2先端の磁気抵抗の変化による影響を受けにくくなるため、電動機の特性には影響されない。
Further, the magnetic flux generated by the winding 3 is parallel to the
また、スリット15をバックヨーク21近傍まで形成することにより、短絡磁束16がティース2cを通りバックヨーク21を経由してティース2dを通る磁路を形成しても巻線3による磁束に打ち消されるため短絡磁束16を極力小さくすることができる。また、スリット15の長さをバックヨーク21近傍までとしたことによりバックヨーク21を通る磁束には影響を及ぼすことがないため、電動機の性能は影響されない。
Further, by forming the
また、スリット15の幅を大きくするとティース2を通る磁束が減少して電動機の特性に影響を及ぼすため、ティース2が飽和しない程度の幅にする必要がある。
Further, if the width of the
また、ティース2の略中央部にスリット15を形成することにより、巻線3に流れた電流により発生した磁界がティース2cとティース2dに適当に分散され、ティース2の磁束と回転子4の磁石6の磁束との間の反発から吸引への急激な変化を緩和することができる。
Further, by forming the
また、本実施の形態では、ティース2にスリット15を形成したが、図24のスリット15bのようにティース2の先端部分を開放した構成にすることにより、さらに短絡磁束16に対する磁気抵抗を大きくすることができ、短絡磁束16を抑制することができる。ティース2の先端部分を開放することにより、ティース2の剛性が低下し、騒音などが出る場合には、積層された電磁鋼板の一部を図23のスリット15の様な構成にし、それ以外の電磁鋼板を図24のスリット15bのような構成にしても同様の効果を奏する。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、スリット15の幅を一定にしているが、図25に示すスリット15aのように先端部を広く、バックヨーク21に行くほど幅を狭くすることによりティース2の強度の低下を抑えることができ、損失も低減することができる。また、スリット15cの先端部だけを広くし、それ以外を細くするといった変形状(例えば、図26)にしても同様の効果を奏する。
Further, in the present embodiment, the width of the
また、スリットを設けることにより、風の流れが変わるという問題がある場合や強度的に問題がある場合には、図27に示すようにスリット15に空気以外の固体非磁性体23を挿入しても同様の効果を奏する。
Further, when there is a problem that the flow of wind changes by providing the slit or there is a problem in strength, a solid
なお、このような固定子を用いた電動機は、q軸磁束による損失が小さいため高効率運転が可能となるので送風機、圧縮機、空気調和機、冷蔵庫等に用いるのに適している。 Note that an electric motor using such a stator is suitable for use in a blower, a compressor, an air conditioner, a refrigerator, and the like because loss due to q-axis magnetic flux is small and high-efficiency operation is possible.
実施の形態4.
図28、29は実施の形態4を示す図で、図28はロータリ圧縮機の縦断面図、図29はロータリ圧縮機の電動要素における横断面図である。
図28に示すように、ロータリ圧縮機40(密閉型圧縮機の一例)は、密閉容器43の内部に、主に電動要素41と、この電動要素41により駆動されて、冷媒を高温、高圧のガス冷媒に圧縮する圧縮要素42とが収容されている。
FIGS. 28 and 29 are
As shown in FIG. 28, the rotary compressor 40 (an example of a hermetic compressor) is mainly driven by the
上記実施の形態1〜3で説明した電動機は、圧縮機に用いれば、q軸磁束による損失が小さいため高効率運転が可能になるので、圧縮機に用いるのに適することは、既に述べたが、上記実施の形態1の電動機を、図28に示すロータリ圧縮機40に適用した例を図29に示す。
Although the electric motor described in the first to third embodiments is used for a compressor, since loss due to q-axis magnetic flux is small and high-efficiency operation is possible, it has already been described that it is suitable for use in a compressor. FIG. 29 shows an example in which the electric motor of the first embodiment is applied to the
図29に示すように、密閉容器43に電動機の固定子1が固定され、圧縮要素42の軸45に回転子4が固定される。回転子4のスリット7をガス抜き用の孔と兼用する。これにより、専用のガス抜き孔が不要となり、ガス抜き孔による磁石の磁束への影響を抑えることができる。
As shown in FIG. 29, the
圧縮機は、ロータリ圧縮機だけでなく、他の形式(例えば、スクロール、レシプロ等)でもよいことは言うまでもない。 It goes without saying that the compressor is not limited to the rotary compressor, but may be of other types (for example, scroll, reciprocating, etc.).
実施の形態5.
図30は実施の形態5を示す図で、ファンモータの一例を示す図である。図において、ファンモータ50は、固定子1を樹脂を用いてモールドしたモールド固定子53に、回転子4と2個の軸受52を軸に嵌合した回転子組立51を組み付け、ブラケット54を端部に固定したものである。
FIG. 30 is a diagram illustrating the fifth embodiment, and is a diagram illustrating an example of a fan motor. In the figure, a
図30に示すファンモータ50に、実施の形態1〜3の電動機(固定子1、回転子4)を用いることにより、d軸磁束に影響を与えることなく、損失を増大させているq軸磁束を抑制できるので、高性能なファンモータ50が得られる。
The q-axis magnetic flux that increases the loss without affecting the d-axis magnetic flux by using the motors (
1 固定子、2,2a,2b,2c,2d,2e ティース、3 巻線、4 回転子、5 磁石挿入孔、6,6a,6b 磁石、7,7a,7b,8,9,9a,9b,9c,13,14,15,15a,15b,15c,17,18,19 スリット、11,11a,11b d軸磁束、12,12a,12b,12c q軸磁束、16,16a 短絡磁束、21 バックヨーク、23 空気以外の固体非磁性体、40 ロータリ圧縮機、41 電動要素、42 圧縮要素、43 密閉容器、50 ファンモータ、51 回転子組立、52 軸受、53 モールド固定子、54 ブラケット。 1 Stator, 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e Teeth, 3 Winding, 4 Rotor, 5 Magnet insertion hole, 6, 6a, 6b Magnet, 7, 7a, 7b, 8, 9, 9a, 9b , 9c, 13, 14, 15, 15a, 15b, 15c, 17, 18, 19 slit, 11, 11a, 11b d-axis magnetic flux, 12, 12a, 12b, 12c q-axis magnetic flux, 16, 16a short-circuit magnetic flux, 21 back Yoke, 23 Solid non-magnetic material other than air, 40 Rotary compressor, 41 Electric element, 42 Compression element, 43 Airtight container, 50 Fan motor, 51 Rotor assembly, 52 Bearing, 53 Mold stator, 54 Bracket
Claims (13)
前記磁石挿入孔の外側と回転子の中心側の少なくとも回転子の中心側に、かつ前記磁石挿入孔の回転子周方向の少なくとも略中央部に、半径方向に延びて形成され、前記固定子のティース間の短絡磁束であるq軸磁束を抑制するスリットを設けたことを特徴とする電動機。 In an electric motor comprising a rotor having magnets inserted into a plurality of magnet insertion holes, and a stator with windings on teeth,
The outer side of the magnet insertion hole and at least the center side of the rotor on the center side of the rotor, and at least approximately the center in the circumferential direction of the rotor of the magnet insertion hole are formed to extend in the radial direction, An electric motor comprising a slit for suppressing a q-axis magnetic flux that is a short-circuit magnetic flux between teeth.
前記磁石挿入孔の外側の前記回転子の円周部に複数個のスリットを設け、少なくとも一つのスリットは前記回転子の円周部側が開口しており、少なくとも一つのスリットは前記磁石挿入孔と接続されていることを特徴とする電動機。 In an electric motor comprising a rotor having magnets inserted into a plurality of magnet insertion holes, and a stator with windings on teeth,
A plurality of slits are provided in a circumferential portion of the rotor outside the magnet insertion hole, at least one slit is opened on a circumferential portion side of the rotor, and at least one slit is formed with the magnet insertion hole. An electric motor characterized by being connected.
隣接する前記磁石間の短絡磁束を抑制するスリットを、前記ティースの略中央部に半径方向に設けたことを特徴とする電動機。 In an electric motor comprising a rotor having magnets inserted into a plurality of magnet insertion holes, and a stator with windings on teeth,
An electric motor, wherein a slit for suppressing a short-circuit magnetic flux between adjacent magnets is provided in a radial direction at a substantially central portion of the tooth.
請求項1乃至10記載のいずれかの電動機を、前記電動要素に用いることを特徴とする密閉型圧縮機。 In a hermetic compressor in which a compression element and an electric element are housed in a hermetic container,
11. A hermetic compressor using the electric motor according to claim 1 as the electric element.
請求項1乃至7記載のいずれかの電動機を、前記電動要素に用い、前記スリットを回転子のガス抜き用の孔と兼用することを特徴とする密閉型圧縮機。 In a hermetic compressor in which a compression element and an electric element are housed in a hermetic container,
A hermetic compressor using the electric motor according to any one of claims 1 to 7 as the electric element, wherein the slit is also used as a hole for venting a rotor.
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