JP2009189155A - Rotor of synchronous electric motor, blower electric motor, air conditioner, pump and water heater - Google Patents

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篤 松岡
Kazuhiko Baba
和彦 馬場
Hiroyuki Ishii
博幸 石井
Katsumi Shibayama
勝己 柴山
Noriaki Matsunaga
訓明 松永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor of a synchronous electric motor for improving output and efficiency without increasing vibration and noise of the synchronous electric motor. <P>SOLUTION: In the rotor 100 of the synchronous electric motor, a ring-like magnet 1 is arranged on a surface of a back yoke 2 of a magnetic body. An outer peripheral face of the magnet 1 has an almost perfect circle, a pole center 3 being a center part of a magnet pole is thick, and an interpole part 4 whose magnetic pole switches is thin. The pole center 3 includes a uniform thickness part 5 whose thickness in a radial direction becomes uniform for a prescribed length in a circumferential direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、低コスト、高効率、低騒音、高信頼性を実現する同期電動機の回転子に関する。さらに、その同期電動機の回転子を用いた送風機用電動機及び空気調和機及びポンプ及び給湯機に関するものである。   The present invention relates to a rotor of a synchronous motor that realizes low cost, high efficiency, low noise, and high reliability. Furthermore, the present invention relates to a blower motor, an air conditioner, a pump, and a water heater using the rotor of the synchronous motor.

電動機に発生する誘起電圧を正弦波状にして出力されるトルクの脈動を抑えるために、固定子ヨークに複数相の巻線を施してなる固定子と、固定子ヨークの内側に同心状に回転自在に設けられ、回転軸に回転子ヨークを取着すると共に、この回転子ヨークの外周面に磁性プラスチックからなるリング状の永久磁石を型成形により取着してなる回転子とを備え、回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面になるよう構成し、永久磁石は、外周面が真円状をなして固定子ヨークとの空隙を一定とすると共に、永久磁石の肉厚が径方向に最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁され、径方向の肉厚が磁極中央部から磁極端に向かうに従って薄くなるように構成し、永久磁石の内周面と回転子ヨークの外周面とは全周にわたって接触している永久磁石形モータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３８６５３３２号 In order to suppress the pulsation of the torque that is generated by making the induced voltage generated in the motor sinusoidal, the stator yoke is provided with a multi-phase winding, and can be rotated concentrically inside the stator yoke. The rotor yoke is attached to the rotating shaft, and the rotor yoke is formed by attaching a ring-shaped permanent magnet made of magnetic plastic to the outer peripheral surface of the rotor yoke by molding. The yoke is configured so that the outer peripheral surface of the peripheral wall is a sinusoidal curved surface relative to the virtual perfect circle surface, and the permanent magnet has a perfect circular shape on the outer peripheral surface and a constant gap with the stator yoke. In addition, the portion where the thickness of the permanent magnet is maximum in the radial direction is alternately magnetized in the circumferential direction so as to be the center of the magnetic poles of the N pole and the S pole. It is configured to become thinner as it goes to the extreme. The outer peripheral surface of the surface and the rotor yoke has been proposed a permanent magnet motor in contact over the entire periphery (e.g., see Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3865332

上記特許文献１に記載されているように、回転子表面の磁束密度の分布を正弦波状にするために、例えば、回転子表面に配置するマグネットの形状を、磁極の中心部分の肉厚を厚くして、磁極間に向かって徐々に厚みを薄くしてゆく形状を取ることがある。この場合、回転子と固定子とを組み合わせた時の回転子と固定子との間の空隙における磁束密度の最大値、言い換えると、正弦波状に分布させた磁束密度の振幅は、マグネットの厚みによって決まる。このため、磁束密度を大きくとるためには、マグネットの厚みを大きくする必要があり、マグネットの使用量が増加するという課題がある。   As described in Patent Document 1, in order to make the distribution of magnetic flux density on the rotor surface sinusoidal, for example, the shape of the magnet arranged on the rotor surface is made thicker at the center part of the magnetic pole. In some cases, the thickness gradually decreases between the magnetic poles. In this case, the maximum value of the magnetic flux density in the gap between the rotor and the stator when the rotor and the stator are combined, in other words, the amplitude of the magnetic flux density distributed in a sinusoidal shape depends on the thickness of the magnet. Determined. For this reason, in order to increase the magnetic flux density, it is necessary to increase the thickness of the magnet, and there is a problem that the amount of magnet used increases.

また、より正弦波状にするためには磁極間のマグネットの肉厚を薄くしなければならなくなり、リングマグネットの強度がその部分で大きく低下する。一般にこのようなマグネットは、磁性体のバックヨーク（継鉄）を内部に配置することが多く、使用環境の温度変化によって、バックヨークとマグネットとの膨張率が大きく異なる場合には、マグネットに応力がかかり、前述の薄肉部より割れが生じることがある。   In order to make it more sinusoidal, the thickness of the magnet between the magnetic poles must be reduced, and the strength of the ring magnet is greatly reduced at that portion. In general, such magnets often have a magnetic back yoke, and if the expansion coefficient of the back yoke differs greatly from the magnet due to temperature changes in the usage environment, stress is applied to the magnet. And cracks may occur from the aforementioned thin portion.

或いは、回転子から発生する磁束量をより多く得るためには、表面の磁束密度の分布を長方形（台形状）に近づけることで実現は可能である。しかし、この場合、誘起電圧に含まれる高調波成分が増加することとなり、トルクの脈動は大きくなり、振動・騒音の要因となる。   Alternatively, in order to obtain a larger amount of magnetic flux generated from the rotor, it is possible to realize the distribution of the magnetic flux density on the surface close to a rectangle (trapezoidal shape). However, in this case, the harmonic component contained in the induced voltage increases, and the torque pulsation becomes large, causing vibration and noise.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされるもので、同期電動機の振動・騒音を増加させることなく、出力及び効率を向上させることができる同期電動機の回転子及び送風機用電動機及び空気調和機及びポンプ及び給湯機を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is made to solve the above-described problems. The synchronous motor rotor and blower motor can improve the output and efficiency without increasing the vibration and noise of the synchronous motor. An object is to provide an air conditioner, a pump, and a water heater.

この発明に係る同期電動機の回転子は、磁性体のバックヨークの表面にリング状のマグネットを配置した同期電動機の回転子において、
マグネットは、外周面が略真円であり、
磁極の中心部分である極中心が肉厚で、磁極の切り替わる極間部が薄肉であり、
極中心に、周方向に所定長さ、半径方向の肉厚が均一となる均一肉厚部を備えることを特徴とする。 The rotor of the synchronous motor according to the present invention is the rotor of the synchronous motor in which a ring-shaped magnet is disposed on the surface of the magnetic back yoke.
The magnet has a substantially circular outer peripheral surface,
The pole center, which is the center part of the magnetic pole, is thick, and the part between the poles where the magnetic pole changes is thin,
The pole center is provided with a uniform thickness portion having a predetermined length in the circumferential direction and a uniform thickness in the radial direction.

この発明に係る同期電動機の回転子は、マグネットが磁極の中心部分である極中心が肉厚で、磁極の切り替わる極間部が薄肉であり、極中心に周方向に所定長さ、半径方向の肉厚が均一となる均一肉厚部を備えることにより、表面に発生する磁束密度の分布を１磁極対を基本周波数としてｎ×ｍ次（ｎは固定子巻線の相数、ｍは奇数）を多く含み、磁束密度の最大値が同じであっても、トルクを発生させるのに必要な１次の周波数成分を多く含ませることができ、同期電動機の高トルク化、高効率化が可能となる。また、ｎ×ｍ次の高調波成分は、ｎ相の固定子巻線の中で互いに打ち消しあって、誘起電圧には現れないため、余計なトルクの脈動が発生せず、振動・騒音を増加させない。また、磁極間に均一の肉厚を設けることによって、使用環境の温度変化によってマグネットに生じる応力を分散させて、割れの発生を抑えることができる。   In the rotor of the synchronous motor according to the present invention, the center of the pole where the magnet is the central part of the magnetic pole is thick, the part between the poles where the magnetic pole is switched is thin, and the pole center has a predetermined length in the circumferential direction and a radial direction By providing a uniform thickness part with uniform thickness, the distribution of magnetic flux density generated on the surface is nxm order with one magnetic pole pair as the fundamental frequency (where n is the number of stator winding phases and m is an odd number) Even if the maximum value of the magnetic flux density is the same, it is possible to include a large amount of the primary frequency component necessary for generating torque, and it is possible to increase the torque and efficiency of the synchronous motor. Become. In addition, n × m-order harmonic components cancel each other out in the n-phase stator windings and do not appear in the induced voltage, so no extra torque pulsation occurs and vibration and noise increase. I won't let you. In addition, by providing a uniform thickness between the magnetic poles, it is possible to disperse the stress generated in the magnet due to the temperature change in the use environment, thereby suppressing the occurrence of cracks.

実施の形態１．
図１乃至図４は実施の形態１を示す図で、図１（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図１（ｂ）は要部展開図、図１（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図１（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図、図２は同期電動機の回転子１００の表面磁束密度分布を示す図、図３は同期電動機の回転子１００の表面磁束密度の波形に含まれる３次の周波数成分の含有率と基本周波数成分の比率との関係を示す図、図４は同期電動機の回転子１００の表面磁束密度の波形に含まれる３次の周波数成分と１磁極分の波の波形における平坦部の角度の関係を示す図である。 Embodiment 1 FIG.
1 to 4 show the first embodiment. FIG. 1 (a) is a plan view showing a part of a rotor 100 of a synchronous motor, FIG. 1 (b) is a main part development view, and FIG. ) Is a perspective view of the back yoke 2, FIG. 1 (d) is a perspective view of the rotor 100 of the synchronous motor, FIG. 2 is a diagram showing a surface magnetic flux density distribution of the rotor 100 of the synchronous motor, and FIG. 3 is a rotation of the synchronous motor. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the content ratio of the third-order frequency component contained in the surface magnetic flux density waveform of the child 100 and the ratio of the fundamental frequency component, and FIG. It is a figure which shows the relationship between the angle of the flat part in the waveform of the wave of a tertiary frequency component and one magnetic pole.

図１に示すように、本実施の形態による同期電動機の回転子１００は、磁性体のバックヨーク２の表面にリング状のマグネット１を配置している。バックヨーク２には、例えば、鉄粉と樹脂との混合材料を用いる。バックヨーク２とマグネット１との線膨張係数が近い値になるので、マグネット１が割れにくい。以下の実施の形態でも同様である。リング状のマグネット１の形状は、外周面は略真円であるが、内周面は真円ではない。マグネット１は、磁極の中心部分である極中心３が肉厚で、磁極の切り替わる極間部４で薄肉になっている。   As shown in FIG. 1, the rotor 100 of the synchronous motor according to the present embodiment has a ring-shaped magnet 1 disposed on the surface of a magnetic back yoke 2. For the back yoke 2, for example, a mixed material of iron powder and resin is used. Since the linear expansion coefficients of the back yoke 2 and the magnet 1 are close to each other, the magnet 1 is difficult to break. The same applies to the following embodiments. As for the shape of the ring-shaped magnet 1, the outer peripheral surface is a substantially perfect circle, but the inner peripheral surface is not a perfect circle. The magnet 1 is thick at the pole center 3 which is the central part of the magnetic pole, and is thin at the inter-polar part 4 where the magnetic pole is switched.

また、磁極の中心部分である極中心３では、マグネット１の外周の円弧と内周の円弧とが同心円である。即ち、マグネット１の極中心３は、周方向に所定長さ、半径方向の肉厚が均一となる均一肉厚部５になっている。   In addition, at the pole center 3 which is the center part of the magnetic pole, the outer arc and the inner arc of the magnet 1 are concentric circles. That is, the pole center 3 of the magnet 1 is a uniform thickness portion 5 having a predetermined length in the circumferential direction and a uniform thickness in the radial direction.

これによって、全体が同じ肉厚のリング形状のマグネット１に比べると、極中心３部分の肉厚が厚くできる分、マグネット１より発生する磁束を大きく取ることができ、マグネット１の表面に生じる磁束密度の分布は、極中心３付近でほぼ一定の値となる。   As a result, compared with the ring-shaped magnet 1 having the same wall thickness as a whole, the magnetic flux generated from the magnet 1 can be increased by the thickness of the pole center 3 portion, and the magnetic flux generated on the surface of the magnet 1 can be increased. The density distribution has a substantially constant value near the pole center 3.

正弦波状の分布に対して、波形のピーク付近が平らに近い波形は、奇数次の高調波成分を含んでおり、波形に含まれる基本波成分（１次成分）の振幅は、観測される波形（波形のピーク付近が平らに近い波形）の振幅よりも大きくなる。   In contrast to a sinusoidal distribution, a waveform whose peak is nearly flat includes odd-order harmonic components, and the amplitude of the fundamental component (primary component) included in the waveform is the observed waveform. It becomes larger than the amplitude of the waveform (the waveform near the peak of the waveform is almost flat).

例えば、図２は３次の高調波成分を含んだ波形と、その波形の１次成分を示す。図２に示すように、高調波成分を含んだ波形の１次成分の振幅は、高調波成分を含んだ波形の振幅よりも大きい。   For example, FIG. 2 shows a waveform including a third-order harmonic component and a primary component of the waveform. As shown in FIG. 2, the amplitude of the primary component of the waveform including the harmonic component is larger than the amplitude of the waveform including the harmonic component.

マグネット１を用いる同期電動機の発生するトルクは、同期電動機の回転子１００より得られる磁束の１次成分の大きさに左右される。そのため、本実施の形態の同期電動機の回転子１００を用いた同期電動機で得られるトルクは、同期電動機の回転子１００より得られる磁束の最大値（振幅）以上のものとなる。   The torque generated by the synchronous motor using the magnet 1 depends on the magnitude of the primary component of the magnetic flux obtained from the rotor 100 of the synchronous motor. Therefore, the torque obtained by the synchronous motor using the synchronous motor rotor 100 of the present embodiment is greater than or equal to the maximum value (amplitude) of the magnetic flux obtained from the synchronous motor rotor 100.

マグネット１の表面磁束密度の分布に高調波成分を含ませると、同期電動機の発生するトルクに脈動が生じて、振動・騒音の要因となる。しかし、表面磁束密度分布の波形に重畳する高調波成分を、ｎ×ｍ次の成分のみ（ｎは固定子巻線の相数、ｍは奇数）とすると、この高調波成分は、同期電動機の相間で相殺されるため、同期電動機のトルクに脈動が生じることはない。   If a harmonic component is included in the distribution of the surface magnetic flux density of the magnet 1, pulsation is generated in the torque generated by the synchronous motor, causing vibration and noise. However, if the harmonic component to be superimposed on the waveform of the surface magnetic flux density distribution is only the nxm-order component (n is the number of phases of the stator winding and m is an odd number), this harmonic component is Since the phases are canceled out, there is no pulsation in the torque of the synchronous motor.

肉厚を正弦波状に変化させるマグネット１においても、マグネット１の着磁あるいは、製造時の磁場配向によって、前述のように表面の磁束密度分布に高調波成分を重畳することは可能ではあるが、本実施の形態のようなマグネット１の形状とした方が表面磁束密度の分布に高調波を重畳するのは容易である。   Even in the magnet 1 that changes the thickness to a sinusoidal shape, it is possible to superimpose harmonic components on the magnetic flux density distribution on the surface as described above, depending on the magnetization of the magnet 1 or the magnetic field orientation during manufacture. It is easier to superimpose harmonics on the surface magnetic flux density distribution when the magnet 1 is shaped like the present embodiment.

図３は、１磁極対分の表面磁束密度分布の波形にその３倍の周波数の成分を含有させる割合を横軸にとり、そのときの最大振幅に対する１次成分の振幅の割合を縦軸に取ったグラフを示す。   In FIG. 3, the horizontal axis shows the ratio of the frequency component of the surface magnetic flux density distribution for one magnetic pole pair, and the vertical axis shows the ratio of the amplitude of the primary component to the maximum amplitude at that time. The graph is shown.

表面磁束密度分布に３次の成分を含有させることで、波形に含まれる１次成分を大きく取ることができる。波形の振幅値に対して、１０％以上１次成分の振幅を大きく取れるのは、３次成分を９〜２８％の範囲で含有する時であり、なかでも１４〜２０％の範囲の時にほぼ最大となる。   By including a third order component in the surface magnetic flux density distribution, a larger first order component can be obtained. The amplitude of the primary component can be increased by 10% or more with respect to the amplitude value of the waveform when the tertiary component is contained in the range of 9 to 28%, and particularly in the range of 14 to 20%. Maximum.

このとき、表面磁束密度の分布は、極中心３に平坦部を持つような波形となる。前述の３次成分の含有率と平坦部の幅との関係は、図４のようになる。これは、１磁極の角度１８０°としたときの振幅が９５％以上となる範囲（平坦部幅）を示したものである。   At this time, the distribution of the surface magnetic flux density has a waveform having a flat portion at the pole center 3. The relationship between the content rate of the above-mentioned tertiary component and the width of the flat portion is as shown in FIG. This shows a range (flat portion width) in which the amplitude is 95% or more when the angle of one magnetic pole is 180 °.

これより、１次成分が１０％以上大きくなるときの磁束密度分布波形の平坦部幅は６０°〜１０６°である。また、１次成分が最も大きくなるときの平坦部幅は、８４°〜９７°の範囲となる。マグネット１の極中心３の均一肉厚部５の範囲を、これに合わせることで、３次高調波を多く含む表面磁束密度分布波形を実現できる。   From this, the flat part width | variety of a magnetic flux density distribution waveform when a primary component becomes 10% or more becomes 60 degrees-106 degrees. Further, the flat portion width when the primary component becomes the largest is in the range of 84 ° to 97 °. By matching the range of the uniform thickness portion 5 of the pole center 3 of the magnet 1 with this, a surface magnetic flux density distribution waveform containing a lot of third harmonics can be realized.

このようなマグネット１は、バックヨーク２と別々に製造したものを接着して構成することもできるが、マグネット１にプラスチックマグネットを用いる場合には、図１（ｃ）に示すようなバックヨーク２をインサートした金型にマグネットを射出成形することによって、図１（ｄ）に示すような、バックヨーク２とマグネット１とが一体成形された同期電動機の回転子１００を構成することも可能である。   Such a magnet 1 can be configured by adhering a magnet manufactured separately from the back yoke 2, but when a plastic magnet is used for the magnet 1, the back yoke 2 as shown in FIG. It is also possible to constitute a rotor 100 of a synchronous motor in which a back yoke 2 and a magnet 1 are integrally formed as shown in FIG. .

この場合、バックヨーク２の外周に、マグネット１の均一肉厚部５に対向する小径部６を設けることで、容易に均一肉厚部５を形成することができる。   In this case, the uniform thick portion 5 can be easily formed by providing the small diameter portion 6 facing the uniform thick portion 5 of the magnet 1 on the outer periphery of the back yoke 2.

このような構成の同期電動機の回転子１００は、マグネット１が薄肉のリング状のもので構成されることから、マグネット１に希土類マグネットを用いるとマグネット１の使用量を削減でき、コストの上昇を抑えることができる。   In the rotor 100 of the synchronous motor having such a configuration, since the magnet 1 is formed of a thin ring shape, if a rare earth magnet is used for the magnet 1, the amount of use of the magnet 1 can be reduced and the cost is increased. Can be suppressed.

以上のように、本実施の形態によれば、リング状のマグネット１の形状が、外周面は略真円で、極中心３が肉厚で、極間部４で薄肉になっている。さらに、マグネット１の極中心３は、周方向に所定長さ、肉厚が均一となる均一肉厚部５になっている。これにより、トルクを発生させるのに必要な１次の周波数成分を多く含ませることができ、同期電動機の高トルク化、高効率化が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the shape of the ring-shaped magnet 1 is such that the outer peripheral surface is a substantially perfect circle, the pole center 3 is thick, and the inter-electrode portion 4 is thin. Furthermore, the pole center 3 of the magnet 1 is a uniform thickness portion 5 having a predetermined length and a uniform thickness in the circumferential direction. As a result, it is possible to include a large amount of primary frequency components necessary for generating torque, and it is possible to increase the torque and increase the efficiency of the synchronous motor.

また、ｎ×ｍ次の高調波成分は、ｎ相の固定子巻線の中で互いに打ち消しあって、誘起電圧には現れないため余計なトルクの脈動が発生せず、振動・騒音を増加させない。   Further, the n × m-order harmonic components cancel each other in the n-phase stator winding and do not appear in the induced voltage, so that no excessive torque pulsation occurs and vibration and noise do not increase. .

また、均一肉厚部５を設けることによって、使用環境の温度変化によってマグネット１に生じる応力を分散させて、割れの発生を抑えることができる。   In addition, by providing the uniform thick portion 5, it is possible to disperse the stress generated in the magnet 1 due to the temperature change of the use environment and suppress the occurrence of cracks.

実施の形態２．
図５、図６は実施の形態２を示す図で、図５（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図５（ｂ）は要部展開図、図５（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図５（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図、図６は同期電動機の回転子１００の表面磁束密度分布を示す図である。 Embodiment 2. FIG.
5 and 6 are diagrams showing the second embodiment. FIG. 5 (a) is a plan view showing a part of the rotor 100 of the synchronous motor, FIG. 5 (b) is a main part development view, and FIG. ) Is a perspective view of the back yoke 2, FIG. 5D is a perspective view of the rotor 100 of the synchronous motor, and FIG. 6 is a diagram showing a surface magnetic flux density distribution of the rotor 100 of the synchronous motor.

図５に示すように、リング状のマグネット１の形状は、外周面及び内周面のどちらも真円ではない。マグネット１は、磁極の中心部分である極中心３が肉厚で磁極の切り替わる極間部４で薄肉になっている。   As shown in FIG. 5, neither the outer peripheral surface nor the inner peripheral surface of the ring-shaped magnet 1 is a perfect circle. The magnet 1 is thin at the interpolar part 4 where the pole center 3 which is the center part of the magnetic pole is thick and the magnetic pole is switched.

また、極間部４には、外径が極中心３の外径に比べて小さい小径部７が存在する。極間部４の薄肉の肉厚は、実施の形態１と同等で、外周が極中心３の外径よりも小さくても、必ずしも肉厚を小さくする必要はない。   Further, the inter-electrode portion 4 has a small-diameter portion 7 whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the pole center 3. The thickness of the thin portion of the inter-electrode portion 4 is the same as that of the first embodiment, and even if the outer periphery is smaller than the outer diameter of the pole center 3, it is not always necessary to reduce the thickness.

全体が同じ肉厚のリング形状のマグネット１に比べると、極中心３の肉厚が厚くできる分、マグネット１より発生する磁束を大きく取ることができる点は、実施の形態１と同様である。さらに、極間部４に外周が小さい小径部７を設けることで、マグネット１と固定子（図示せず）との距離が大きくなるため、磁極の切り替わる極間部４付近の磁束密度の変化が緩やかになる。   Compared to the ring-shaped magnet 1 having the same wall thickness as a whole, the magnetic flux generated from the magnet 1 can be increased as much as the thickness of the pole center 3 can be increased, as in the first embodiment. Furthermore, since the distance between the magnet 1 and the stator (not shown) is increased by providing the small-diameter portion 7 having a small outer periphery in the inter-electrode portion 4, the change in the magnetic flux density near the inter-electrode portion 4 where the magnetic pole is switched. Be gentle.

図６は、マグネット１の１磁極分の表面磁束密度分布を模擬したものである。高調波成分を重畳すると、磁極の切り替わる極間部４付近の磁束密度の変化が急峻になっていくことがわかる。また、図６の場合、３次成分を重畳した波形に対して、さらに５次成分を重畳した波形は、さらに磁極の切り替わり極間部４付近の磁束密度の変化が急峻になっている。   FIG. 6 simulates the surface magnetic flux density distribution for one magnetic pole of the magnet 1. It can be seen that when the harmonic component is superimposed, the change in the magnetic flux density in the vicinity of the inter-pole portion 4 where the magnetic pole is switched becomes steep. Further, in the case of FIG. 6, the change in magnetic flux density in the vicinity of the pole-switching inter-electrode portion 4 is steep in the waveform in which the fifth-order component is further superimposed on the waveform in which the third-order component is superimposed.

このため、本実施の形態のように極間部４に径が小さくなる小径部７を設けることによって磁極の切り替わる極間部４付近の磁束密度の変化を緩やかにすることで、表面磁束密度分布の高調波成分の中でも高次の成分を減らすことができ、同期電動機のトルク脈動の発生を抑えることができる。   For this reason, by providing the small diameter portion 7 having a small diameter in the interpolar portion 4 as in the present embodiment, the change in magnetic flux density in the vicinity of the interpolar portion 4 where the magnetic pole is switched is moderated, thereby surface magnetic flux density distribution. Among higher harmonic components, higher-order components can be reduced, and generation of torque pulsation of the synchronous motor can be suppressed.

また、マグネット１の厚み薄い部分は、外部からの逆磁界によって、不可逆の減磁を生じやすいため、逆磁界を発生させる固定子からこの薄肉部分（極間部４の薄肉部）を遠ざけることで、減磁しにくい同期電動機の回転子１００を得ることができる。   Further, since the thin portion of the magnet 1 is likely to cause irreversible demagnetization due to a reverse magnetic field from the outside, the thin portion (thin portion of the interpolar portion 4) is kept away from the stator that generates the reverse magnetic field. Thus, it is possible to obtain the rotor 100 of the synchronous motor that is difficult to demagnetize.

また、マグネット１の薄肉部といっても、強度を確保するためには、ある程度の肉厚が必要である。従って、極間部４の磁束密度の変化を緩やかにするために、極間部４を薄肉にすることにも限界はある。本実施の形態では、極間部４の薄肉部にある程度の肉厚があっても、外径を小さくして（小径部７を設けて）、固定子との距離を極中心３より大きくすることで、磁束密度の変化を緩やかにすることができるので、マグネット１の強度を確保することが可能である。   Moreover, even if it says the thin part of the magnet 1, in order to ensure intensity | strength, a certain amount of thickness is required. Therefore, there is a limit to making the inter-electrode portion 4 thin in order to moderate the change in the magnetic flux density of the inter-electrode portion 4. In the present embodiment, even if the thin portion of the inter-electrode portion 4 has a certain thickness, the outer diameter is reduced (the small-diameter portion 7 is provided), and the distance from the stator is made larger than the pole center 3. Thus, the change in magnetic flux density can be moderated, so that the strength of the magnet 1 can be ensured.

極間部４の外周径が小さくなる小径部７は、円弧で構成することも可能であるが、直線上にカットした平面形状とすることで、寸法の確認がしやすく、製造時の管理が容易になる。   The small-diameter portion 7 in which the outer peripheral diameter of the inter-electrode portion 4 becomes small can be formed by an arc, but by making it a planar shape cut on a straight line, the dimensions can be easily confirmed, and management at the time of manufacture can be performed. It becomes easy.

このようなマグネット１（図５）は、実施の形態１と同様、バックヨーク２と別々に製造したものを接着して構成することもできるが、マグネット１にプラスチックマグネットを用いる場合には、図５（ｃ）に示すようなバックヨーク２をインサートした金型にマグネット１を射出成形することによって、図５（ｄ）に示すような、バックヨーク２とマグネット１とが一体成形された同期電動機の回転子１００を構成することも可能である。この場合、マグネット１の外周を形成する金型の内周部に、小径部７に対応する径が小さくなる部分を設ける。   Such a magnet 1 (FIG. 5) can be configured by bonding a separately manufactured back yoke 2 and the magnet as in the first embodiment. A synchronous motor in which the back yoke 2 and the magnet 1 are integrally formed as shown in FIG. 5 (d) by injection molding the magnet 1 in a mold in which the back yoke 2 is inserted as shown in FIG. 5 (c). It is also possible to constitute the rotor 100 of the above. In this case, a portion having a small diameter corresponding to the small diameter portion 7 is provided on the inner peripheral portion of the mold that forms the outer periphery of the magnet 1.

以上のように、本実施の形態によれば、マグネット１を、極中心３が肉厚で極間部４で薄肉にし、さらに極間部４にマグネット１の外周が極中心３の径に比べて小さくなっている小径部７を設けることにより、磁極の切り替わる極間部４付近の磁束密度の変化を緩やかにすることで、表面磁束密度分布の高調波成分の中でも高次の成分を減らすことができ、同期電動機のトルク脈動の発生を抑えることができる。   As described above, according to the present embodiment, the magnet 1 is made thicker at the pole center 3 and thinner at the interpole part 4, and the outer periphery of the magnet 1 is further smaller than the diameter of the pole center 3 at the interpole part 4. By providing the small-diameter portion 7 that is smaller in size, the change in magnetic flux density in the vicinity of the inter-pole portion 4 where the magnetic poles are switched is moderated, thereby reducing higher-order components among the harmonic components of the surface magnetic flux density distribution. And the occurrence of torque pulsation of the synchronous motor can be suppressed.

実施の形態３．
図７は実施の形態３を示す図で、図７（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図７（ｂ）は要部展開図、図７（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図７（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図である。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the third embodiment, FIG. 7 (a) is a plan view showing a part of the rotor 100 of the synchronous motor, FIG. 7 (b) is an exploded view of the main part, and FIG. The perspective view of the yoke 2 and FIG.7 (d) are perspective views of the rotor 100 of a synchronous motor.

図７に示すように、磁性体のバックヨーク２の表面にリング状のマグネット１を配置する点は、前述の実施の形態１、２と同様である。   As shown in FIG. 7, the point that the ring-shaped magnet 1 is arranged on the surface of the magnetic back yoke 2 is the same as in the first and second embodiments.

マグネット１の形状は、磁極の中心部分である極中心３が肉厚で磁極の切り替わる極間部４で薄肉になっている。また、極間部４は、マグネット１の外周が極中心３の径に比べて小さくなるように小径部７が存在している。ここでは、小径部７は直線上にカットした平面である。さらに、マグネット１の極間部４の内周にも外周の小径部７と平行な内周平面部８が存在する。   The shape of the magnet 1 is such that the pole center 3 which is the center part of the magnetic pole is thick, and the thickness is thin at the interpolar part 4 where the magnetic pole is switched. Further, the interpolar part 4 has a small diameter part 7 so that the outer periphery of the magnet 1 is smaller than the diameter of the pole center 3. Here, the small diameter portion 7 is a plane cut on a straight line. Furthermore, an inner peripheral plane portion 8 parallel to the outer peripheral small diameter portion 7 exists also on the inner periphery of the interpolar portion 4 of the magnet 1.

これによって、極間部４は、内周平面部８が存在する付近では均一の肉厚となる。   Thereby, the inter-electrode portion 4 has a uniform thickness in the vicinity where the inner peripheral plane portion 8 exists.

バックヨーク２とマグネット１との材料の違いによって、膨張率が大きく異なる場合など、薄肉のリング状のマグネット１に応力が加わると、マグネット１の最も薄肉の部分に応力が集中して、割れが生じることがある。   When stress is applied to the thin ring-shaped magnet 1, such as when the expansion coefficient differs greatly due to the difference in material between the back yoke 2 and the magnet 1, stress concentrates on the thinnest part of the magnet 1 and cracks occur. May occur.

本実施の形態に示す形状のマグネット１を用いると、マグネット１の薄肉部（極間部４）は、内周平面部８の部分では肉厚が均一である。そのため、応力の集中するのは、肉厚が変化する内周平面部８の両端となる。これによって、応力が集中する部分が分散され、応力自体の大きさが小さくなり、マグネット１の割れが発生しにくくなる。   When the magnet 1 having the shape shown in the present embodiment is used, the thin portion (interpolar portion 4) of the magnet 1 has a uniform thickness at the inner peripheral plane portion 8. Therefore, the stress concentrates at both ends of the inner peripheral plane portion 8 where the thickness changes. As a result, the portion where the stress is concentrated is dispersed, the magnitude of the stress itself is reduced, and the magnet 1 is not easily cracked.

マグネット１をバックヨーク２のインサート成形によって、一体に成形する場合、マグネット材料をマグネット１の形状を形成する金型内部の空間に射出するゲート部は、マグネット１の肉厚部分に設置する。このため、ゲートから注入された材料は、隣り合うゲートとの中間、つまりマグネット１の薄肉部で接触して、ウェルド部（ウェルド部とは、２つ以上のフローフロント（流動先端部）が会合した場所を言う）となり固化する。   When the magnet 1 is integrally formed by insert molding of the back yoke 2, the gate portion for injecting the magnet material into the space inside the mold that forms the shape of the magnet 1 is installed in the thick portion of the magnet 1. For this reason, the material injected from the gate is in contact with the adjacent gate, that is, at the thin portion of the magnet 1, and the weld portion (the weld portion is an assembly of two or more flow fronts (flow tip portions)). To solidify.

このウェルド部は、他の部分と比べると強度が低く、さらに、従来の形状では、薄肉部と一致するためにさらに強度は低くなっている。この部分から、応力が集中する部分をずらすことで、さらにマグネットは割れにくくなる。本実施の形態では、応力の集中するのは、極中心３よりずれた肉厚が変化する内周平面部８の両端であるから、ウェルド部からずれている。   The weld portion has a lower strength than the other portions, and the conventional shape has a lower strength because it matches the thin portion. By shifting the part where the stress is concentrated from this part, the magnet becomes more difficult to break. In the present embodiment, the stress concentrates at both ends of the inner peripheral plane portion 8 where the wall thickness is shifted from the pole center 3, so that the stress is shifted from the weld portion.

また、内周平面部８付近の肉厚は一定であり、内周が円弧である場合と比較すると、最小肉厚が同じであれば、体積は小さくなる。このため、同体積のマグネット１であれば、極中心４部の体積を大きくできるので、同期電動機の回転子１００の磁力を向上させることができる。   Further, the thickness in the vicinity of the inner peripheral plane portion 8 is constant, and the volume becomes smaller if the minimum thickness is the same as compared with the case where the inner periphery is an arc. For this reason, if the magnet 1 has the same volume, the volume of the pole center 4 part can be increased, so that the magnetic force of the rotor 100 of the synchronous motor can be improved.

このようなマグネット１（図７）は、前述の実施の形態１、２と同様、バックヨーク２と別々に製造したものを接着して構成することもできるが、マグネット１にプラスチックマグネットを用いる場合には、図７（ｃ）に示すようなバックヨーク２をインサートした金型にマグネット１を射出成形することによって、図７（ｄ）に示すような、バックヨーク２とマグネット１とが一体成形された同期電動機の回転子１００を構成することも可能である。   Such a magnet 1 (FIG. 7) can be configured by bonding a separately manufactured back yoke 2 and the magnet 1 as in the first and second embodiments. In FIG. 7 (c), the back yoke 2 and the magnet 1 are integrally formed as shown in FIG. 7 (d) by injection molding the magnet 1 into a mold having the back yoke 2 inserted therein. It is also possible to constitute the rotor 100 of the synchronous motor.

以上のように、本実施の形態によれば、マグネット１の形状を極中心３が肉厚で極間部４で薄肉にし、また、極間部４にマグネット１の外周が極中心３の径に比べて小さくなるように直線上にカットした平面である小径部７を設け、さらに極間部４の内周にも外周の小径部７と平行な内周平面部８を形成するようにしたので、マグネット１の薄肉部（極間部４）は、内周平面部８の部分では肉厚が均一である。そのため、応力の集中するのは、肉厚が変化する内周平面部８の両端となり、応力が集中する部分が分散され、応力自体の大きさが小さくなり、マグネット１の割れが発生しにくくなる。   As described above, according to the present embodiment, the shape of the magnet 1 is thin at the pole center 3 and thin at the inter-pole part 4, and the outer circumference of the magnet 1 is the diameter of the pole center 3 at the inter-pole part 4. A small-diameter portion 7 which is a plane cut on a straight line so as to be smaller than the inner diameter is provided, and an inner peripheral plane portion 8 parallel to the outer peripheral small-diameter portion 7 is also formed on the inner periphery of the interelectrode portion 4. Therefore, the thin part (interpolar part 4) of the magnet 1 has a uniform thickness at the inner peripheral plane part 8. Therefore, the stress concentrates at both ends of the inner peripheral plane portion 8 where the thickness changes, the portions where the stress concentrates are dispersed, the size of the stress itself is reduced, and the magnet 1 is not easily cracked. .

実施の形態４．
図８は実施の形態４を示す図で、図８（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図８（ｂ）は要部展開図、図８（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図８（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図である。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the fourth embodiment, FIG. 8 (a) is a plan view showing a part of the rotor 100 of the synchronous motor, FIG. 8 (b) is a main part development view, and FIG. 8 (c) is a back view. The perspective view of the yoke 2 and FIG.8 (d) are perspective views of the rotor 100 of a synchronous motor.

図８に示すように、磁性体のバックヨーク２の表面にリング状のマグネット１を配置する点は、前述の実施の形態１乃至３と同様である。   As shown in FIG. 8, the point that the ring-shaped magnet 1 is arranged on the surface of the magnetic back yoke 2 is the same as in the first to third embodiments.

マグネット１の形状は、磁極の中心部分である極中心３が肉厚で磁極の切り替わる極間部４で薄肉になっている。また、極間部４は、マグネット１の外周が極中心３の径に比べて小さくなるような平面部分である小径部７が存在している。さらに、マグネット１の極間部４の内周にも外周の小径部７と平行な内周平面部８が存在する。   The shape of the magnet 1 is such that the pole center 3 which is the center part of the magnetic pole is thick, and the thickness is thin at the interpolar part 4 where the magnetic pole is switched. Further, the interpolar part 4 has a small-diameter part 7 which is a flat part such that the outer periphery of the magnet 1 is smaller than the diameter of the pole center 3. Furthermore, an inner peripheral plane portion 8 parallel to the outer peripheral small diameter portion 7 exists also on the inner periphery of the interpolar portion 4 of the magnet 1.

これによって、極間部４は、内周平面部８が存在する付近では均一の肉厚となる。   Thereby, the inter-electrode portion 4 has a uniform thickness in the vicinity where the inner peripheral plane portion 8 exists.

また、極中心３部には、均一肉厚部５が存在している。前述の実施の形態１の特徴部分を組合せたものである。   In addition, a uniform thick portion 5 exists at 3 parts of the pole center. This is a combination of the features of the first embodiment.

以上のように、本実施の形態によれば、マグネット１の形状を極中心３が肉厚で極間部４で薄肉にし、また、極間部４にマグネット１の外周が極中心３の径に比べて小さくなるように直線上にカットした平面である小径部７を設け、さらに極間部４の内周にも外周の小径部７と平行な内周平面部８を形成するようにしたので、マグネット１の薄肉部（極間部４）は、内周平面部８の部分では肉厚が均一である。そのため、応力の集中するのは、肉厚が変化する内周平面部８の両端となり、応力が集中する部分が分散され、応力自体の大きさが小さくなり、マグネット１割れが発生しにくくなる。   As described above, according to the present embodiment, the shape of the magnet 1 is thin at the pole center 3 and thin at the inter-pole part 4, and the outer circumference of the magnet 1 is the diameter of the pole center 3 at the inter-pole part 4. A small-diameter portion 7 which is a plane cut on a straight line so as to be smaller than the inner diameter is provided, and an inner peripheral plane portion 8 parallel to the outer peripheral small-diameter portion 7 is also formed on the inner periphery of the interelectrode portion 4. Therefore, the thin part (interpolar part 4) of the magnet 1 has a uniform thickness at the inner peripheral plane part 8. Therefore, the stress concentrates at both ends of the inner peripheral plane portion 8 where the thickness changes, the stress concentrated portions are dispersed, the size of the stress itself is reduced, and the magnet 1 is not easily cracked.

さらに、マグネット１の極中心３は、周方向に所定長さ、肉厚が均一となる均一肉厚部５になっている。これにより、トルクを発生させるのに必要な１次の周波数成分を多く含ませることができ、同期電動機の高トルク化、高効率化が可能となる。   Furthermore, the pole center 3 of the magnet 1 is a uniform thickness portion 5 having a predetermined length and a uniform thickness in the circumferential direction. As a result, it is possible to include a large amount of primary frequency components necessary for generating torque, and it is possible to increase the torque and increase the efficiency of the synchronous motor.

実施の形態５．
図９は実施の形態５を示す図で、図９（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図９（ｂ）は要部展開図、図９（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図９（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図である。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing the fifth embodiment. FIG. 9 (a) is a plan view showing a part of the rotor 100 of the synchronous motor, FIG. 9 (b) is a development view of main parts, and FIG. A perspective view of the yoke 2 and FIG. 9D are perspective views of the rotor 100 of the synchronous motor.

図９に示すように、磁性体のバックヨーク２の表面にリング状のマグネット１を配置する点は、前述の実施の形態１乃至４と同様である。   As shown in FIG. 9, the point that the ring-shaped magnet 1 is arranged on the surface of the magnetic back yoke 2 is the same as in the first to fourth embodiments.

マグネット１の形状は、磁極の中心部分である極中心３が肉厚で磁極の切り替わる極間部４で薄肉になっている。同期電動機の回転子１００の外周は真円である。極中心３及び極間部４の内周は、外周の同心円で、極中心３の円弧は極間部４の円弧よりも小さい径の円弧で構成されている。それにより、極中心３には周方向に所定長さ、肉厚が均一となる均一肉厚部５が設けられる。また、極間部４に周方向に所定長さ、肉厚が均一となる均一肉厚部９が設けられる。   The shape of the magnet 1 is such that the pole center 3 which is the center part of the magnetic pole is thick, and the thickness is thin at the interpolar part 4 where the magnetic pole is switched. The outer periphery of the synchronous motor rotor 100 is a perfect circle. The inner periphery of the pole center 3 and the inter-pole portion 4 is a concentric circle on the outer periphery, and the arc of the pole center 3 is formed by an arc having a smaller diameter than the arc of the inter-pole portion 4. Thereby, the pole center 3 is provided with a uniform thickness portion 5 having a predetermined length and a uniform thickness in the circumferential direction. In addition, a uniform thickness portion 9 having a predetermined length and a uniform thickness in the circumferential direction is provided in the inter-electrode portion 4.

極中心３に均一肉厚部５を設けることで、表面磁束密度分布の波形にｎ×ｍ次の高調波成分を効果的に重畳できるため、同期電動機に生じるトルク脈動を抑えながら、トルク向上ができる。また、極間部４に均一肉厚部９を設けることで、マグネット１に加わる応力を均一肉厚部９の両側に分散させることができ、マグネット１の割れを抑えることができる。   By providing the uniform thick portion 5 at the pole center 3, an n × m-order harmonic component can be effectively superimposed on the waveform of the surface magnetic flux density distribution, so that torque improvement can be achieved while suppressing torque pulsation occurring in the synchronous motor. it can. Further, by providing the uniform thickness portion 9 in the inter-electrode portion 4, the stress applied to the magnet 1 can be dispersed on both sides of the uniform thickness portion 9, and the crack of the magnet 1 can be suppressed.

実施の形態６．
図１０は実施の形態６を示す図で、空気調和機２００の構成を示す図である。 Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating the sixth embodiment, and is a diagram illustrating a configuration of the air conditioner 200.

空気調和機２００は、前述の実施の形態１乃至５のいずれかの同期電動機の回転子１００を用いた同期電動機を、送風機用の電動機として搭載したものである。   The air conditioner 200 is mounted with a synchronous motor using the rotor 100 of the synchronous motor according to any one of the first to fifth embodiments as a motor for a blower.

空気調和機２００は、室内ユニット１０と、室外ユニット１１とを備える。   The air conditioner 200 includes an indoor unit 10 and an outdoor unit 11.

室内ユニット１０には、図示しない室内熱交換器に送風を行う室内送風機が搭載される。室内送風機は、室内送風機用電動機１２（送風機用電動機の一例）を備える。この室内送風機用電動機１２に、実施の形態１乃至５のいずれかの同期電動機の回転子１００を使用する。   The indoor unit 10 is equipped with an indoor blower that blows air to an indoor heat exchanger (not shown). The indoor fan includes an indoor fan motor 12 (an example of a fan motor). The synchronous motor rotor 100 according to any one of the first to fifth embodiments is used for the indoor fan motor 12.

室外ユニット１１には、図示しない室外熱交換器に送風を行う室外送風機が搭載される。室外送風機は、室外送風機用電動機１３（送風機用電動機の一例）を備える。この室外送風機用電動機１３に、実施の形態１乃至５のいずれかの同期電動機の回転子１００を使用する。   The outdoor unit 11 is equipped with an outdoor fan that blows air to an outdoor heat exchanger (not shown). The outdoor blower includes an outdoor fan motor 13 (an example of a fan motor). The synchronous motor rotor 100 according to any one of the first to fifth embodiments is used for the outdoor fan motor 13.

特に、室内送風機用電動機１２及び室外送風機用電動機１３は、低騒音化が求められることから、実施の形態１乃至５のいずれかの同期電動機の回転子１００を用いた同期電動機をこれらに用いることで、空気調和機２００から発生する振動・騒音を抑えながら、消費電力を少なくすることができる。   In particular, since the indoor fan motor 12 and the outdoor fan motor 13 are required to reduce noise, the synchronous motor using the rotor 100 of the synchronous motor according to any one of the first to fifth embodiments is used for these. Thus, power consumption can be reduced while suppressing vibration and noise generated from the air conditioner 200.

実施の形態７．
図１１は実施の形態７を示す図で、ポンプ３００の構成を示す縦断面図である。 Embodiment 7 FIG.
FIG. 11 is a diagram showing the seventh embodiment, and is a longitudinal sectional view showing the configuration of the pump 300.

図１１に示すポンプ３００は、回転子１６に実施の形態１乃至５のいずれかの同期電動機の回転子１００を使用している。   A pump 300 shown in FIG. 11 uses the rotor 100 of the synchronous motor according to any one of the first to fifth embodiments as the rotor 16.

ポンプ３００は、電動機が羽根１７を回すことで、吸入口１４から吸い込んだ液体（例えば、水）を、吐出口１５より吐出する。回転子１６は、羽根１７と一体であるため、液体雰囲気中で使用される。固定子１８と回転子１６の間には、防水のためのシール部１９が存在する。シール部１９と回転子１６の間には、液体が存在するため、運転に大きな抵抗とならないように、距離をある程度大きく取る必要がある。   The pump 300 causes the liquid (for example, water) sucked from the suction port 14 to be discharged from the discharge port 15 as the electric motor rotates the blade 17. Since the rotor 16 is integral with the blade 17, it is used in a liquid atmosphere. Between the stator 18 and the rotor 16, there is a seal portion 19 for waterproofing. Since a liquid exists between the seal portion 19 and the rotor 16, it is necessary to increase the distance to some extent so as not to cause a large resistance to operation.

このため、固定子１８と回転子１６との間の空隙は通常の電動機に比べると広くなっており、回転子１６の磁束が固定子１８の巻線に鎖交しにくくなっている。このため、このようなポンプ３００も効率を向上させるためには、小形でも高磁力の回転子１６が必要となる。   For this reason, the space | gap between the stator 18 and the rotor 16 is wide compared with a normal electric motor, and the magnetic flux of the rotor 16 becomes difficult to interlink with the winding of the stator 18. For this reason, in order to improve the efficiency of such a pump 300 as well, a small but high magnetic force rotor 16 is required.

高磁力の材料といえば、通常Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂの希土類マグネットが用いられるが、液体が水であるような用途の場合、前述のマグネットは酸化しやすいため、本用途には不向きである。   Speaking of high magnetic force materials, Ne—Fe—B rare earth magnets are usually used. However, in applications where the liquid is water, the aforementioned magnets are susceptible to oxidation and are not suitable for this application.

これに対して、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎのマグネットを用いることで材料の劣化を抑えて、高磁力の回転子１６が得られ、ポンプの性能を向上できる。また、前述の実施の形態１又は５の同期電動機の回転子１００を用いると、回転子１６の外周が真円であることから、液体の抵抗が少なく、損失が少ない。   On the other hand, by using a magnet of Sm—Fe—N, deterioration of the material can be suppressed, and a high magnetic force rotor 16 can be obtained, thereby improving the pump performance. Further, when the rotor 100 of the synchronous motor according to the first or fifth embodiment described above is used, the outer periphery of the rotor 16 is a perfect circle, so that the resistance of the liquid is small and the loss is small.

実施の形態８．
図１２は実施の形態８を示す図で、給湯機４００の構成を示す図である。 Embodiment 8 FIG.
FIG. 12 is a diagram illustrating the eighth embodiment, and is a diagram illustrating a configuration of the water heater 400.

給湯機４００は、実施の形態７のポンプ３００を循環ポンプ２０に用いたものである。ポンプ３００は、給湯ユニット２１のタンク２３のお湯を加熱するために加熱ユニット２２に水を循環させる循環ポンプ２０に用いられる。また、ポンプ３００は、風呂の浴槽のお湯を加熱・循環させるための循環ポンプ２０に用いられる。   The water heater 400 uses the pump 300 of the seventh embodiment as the circulation pump 20. The pump 300 is used in the circulation pump 20 that circulates water through the heating unit 22 in order to heat the hot water in the tank 23 of the hot water supply unit 21. The pump 300 is used in the circulation pump 20 for heating and circulating hot water in a bath tub.

給湯機４００において、循環ポンプ２０は加熱ユニット２２の次に電力を消費し、お湯の循環する役割を果たすため、実施の形態７のポンプ３００を用いることで、給湯機４００の性能をより向上することができる。   In hot water supply machine 400, circulation pump 20 consumes electric power next to heating unit 22 and plays a role of circulating hot water. Therefore, by using pump 300 of Embodiment 7, the performance of hot water supply machine 400 is further improved. be able to.

本発明の活用例として、同期電動機の回転子１００を、空気調和機２００、ポンプ３００、給湯機４００等に用いられる同期電動機への適用が可能である。   As an application example of the present invention, the rotor 100 of a synchronous motor can be applied to a synchronous motor used in the air conditioner 200, the pump 300, the hot water heater 400, and the like.

実施の形態１を示す図で、図１（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図１（ｂ）は要部展開図、図１（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図１（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図。FIG. 1A is a plan view showing a part of a rotor 100 of a synchronous motor, FIG. 1B is a main part development view, and FIG. 1C is a view of a back yoke 2. FIG. FIG. 1D is a perspective view of a rotor 100 of a synchronous motor. 実施の形態１を示す図で、同期電動機の回転子１００の表面磁束密度分布を示す図。FIG. 5 shows the first embodiment, and shows the surface magnetic flux density distribution of the rotor 100 of the synchronous motor. 実施の形態１を示す図で、同期電動機の回転子１００の表面磁束密度の波形に含まれる３次の周波数成分の含有率と基本周波数成分の比率との関係を示す図。FIG. 5 shows the first embodiment and shows the relationship between the content ratio of the third-order frequency component and the ratio of the fundamental frequency component included in the waveform of the surface magnetic flux density of the rotor 100 of the synchronous motor. 実施の形態１を示す図で、同期電動機の回転子１００の表面磁束密度の波形に含まれる３次の周波数成分と１磁極分の波の波形における平坦部の角度の関係を示す図。FIG. 5 shows the first embodiment, and shows the relationship between the third-order frequency component included in the surface magnetic flux density waveform of the rotor 100 of the synchronous motor and the angle of the flat portion in the waveform of one magnetic pole wave. 実施の形態２を示す図で、図５（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図５（ｂ）は要部展開図、図５（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図５（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図。FIG. 5A is a plan view showing a part of a rotor 100 of a synchronous motor, FIG. 5B is a main part development view, and FIG. FIG. 5D is a perspective view of the rotor 100 of the synchronous motor. 実施の形態２を示す図で、同期電動機の回転子１００の表面磁束密度分布を示す図。FIG. 5 shows the second embodiment, and shows the surface magnetic flux density distribution of the rotor 100 of the synchronous motor. 実施の形態３を示す図で、図７（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図７（ｂ）は要部展開図、図７（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図７（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the third embodiment, in which FIG. 7A is a plan view showing a part of the rotor 100 of the synchronous motor, FIG. 7B is an exploded view of main parts, and FIG. FIG. 7D is a perspective view of the rotor 100 of the synchronous motor. 実施の形態４を示す図で、図８（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図８（ｂ）は要部展開図、図８（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図８（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図。FIG. 8A is a plan view showing a part of a rotor 100 of a synchronous motor, FIG. 8B is a development view of main parts, and FIG. FIG. 8D is a perspective view of the rotor 100 of the synchronous motor. 実施の形態５を示す図で、図９（ａ）は同期電動機の回転子１００の一部を示す平面図、図９（ｂ）は要部展開図、図９（ｃ）はバックヨーク２の斜視図、図９（ｄ）は同期電動機の回転子１００の斜視図。FIG. 9A is a plan view showing a part of the rotor 100 of the synchronous motor, FIG. 9B is a main part development view, and FIG. 9C is a view of the back yoke 2. FIG. FIG. 9D is a perspective view of the rotor 100 of the synchronous motor. 実施の形態６を示す図で、空気調和機２００の構成を示す図。FIG. 12 shows the sixth embodiment and shows the structure of the air conditioner 200. FIG. 実施の形態７を示す図で、ポンプ３００の構成を示す縦断面図。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a pump 300, showing Embodiment 7. 実施の形態８を示す図で、給湯機４００の構成を示す図。FIG. 18 shows a configuration of a hot water heater 400 according to Embodiment 8.

符号の説明Explanation of symbols

１ マグネット、２ バックヨーク、３ 極中心、４ 極間部、５ 均一肉厚部、６ 小径部、７ 小径部、８ 内周平面部、９ 均一肉厚部、１０ 室内ユニット、１１ 室外ユニット、１２ 室内送風機用電動機、１３ 室外送風機用電動機、１４ 吸入口、１５ 吐出口、１６ 回転子、１７ 羽根、１８ 固定子、１９ シール部、２０ 循環ポンプ、２１ 給湯ユニット、２２ 加熱ユニット、２３ タンク、１００ 同期電動機の回転子、２００ 空気調和機、３００ ポンプ、４００ 給湯機。   1 magnet, 2 back yoke, 3 pole center, 4 pole part, 5 uniform thickness part, 6 small diameter part, 7 small diameter part, 8 inner peripheral plane part, 9 uniform thickness part, 10 indoor unit, 11 outdoor unit, 12 motors for indoor fans, 13 motors for outdoor fans, 14 suction ports, 15 discharge ports, 16 rotors, 17 blades, 18 stators, 19 seals, 20 circulation pumps, 21 hot water supply units, 22 heating units, 23 tanks, 100 rotor of synchronous motor, 200 air conditioner, 300 pump, 400 water heater.

Claims (12)

磁性体のバックヨークの表面にリング状のマグネットを配置した同期電動機の回転子において、
前記マグネットは、外周面が略真円であり、
磁極の中心部分である極中心が肉厚で、磁極の切り替わる極間部が薄肉であり、
前記極中心に、周方向に所定長さ、半径方向の肉厚が均一となる均一肉厚部を備えることを特徴とする同期電動機の回転子。 In the rotor of the synchronous motor in which a ring-shaped magnet is arranged on the surface of the magnetic back yoke,
The magnet has a substantially circular outer peripheral surface,
The pole center, which is the center part of the magnetic pole, is thick, and the part between the poles where the magnetic pole changes is thin,
The synchronous motor rotor according to claim 1, further comprising a uniform thickness portion having a predetermined length in the circumferential direction and a uniform thickness in the radial direction at the pole center. 磁性体のバックヨークの表面にリング状のマグネットを配置した同期電動機の回転子において、
前記マグネットは、外周面が略真円であり、
磁極の中心部分である極中心が肉厚で、磁極の切り替わる極間部が薄肉であり、
前記極間部に、周方向に所定長さ、半径方向の肉厚が均一となる均一肉厚部を備えることを特徴とする同期電動機の回転子。 In the rotor of the synchronous motor in which a ring-shaped magnet is arranged on the surface of the magnetic back yoke,
The magnet has a substantially circular outer peripheral surface,
The pole center, which is the center part of the magnetic pole, is thick, and the part between the poles where the magnetic pole changes is thin,
The synchronous motor rotor according to claim 1, further comprising a uniform thickness portion having a predetermined length in the circumferential direction and a uniform thickness in the radial direction at the inter-electrode portion. 磁性体のバックヨークの表面にリング状のマグネットを配置した同期電動機の回転子において、
前記マグネットは、
磁極の中心部分である極中心が肉厚で、磁極の切り替わる極間部が薄肉であり、
前記極間部に、外径が前記極中心の外径に比べて小さい小径部を備えることを特徴とする同期電動機の回転子。 In the rotor of the synchronous motor in which a ring-shaped magnet is arranged on the surface of the magnetic back yoke,
The magnet
The pole center, which is the center part of the magnetic pole, is thick, and the part between the poles where the magnetic pole changes is thin,
The synchronous motor rotor according to claim 1, further comprising a small-diameter portion having an outer diameter smaller than an outer diameter at the pole center in the inter-electrode portion. 前記小径部を平面形状としたことを特徴とする請求項３記載の同期電動機の回転子。   4. The synchronous motor rotor according to claim 3, wherein the small-diameter portion has a planar shape. 前記極間部の内周に、外周の前記小径部と平行な内周平面部を設けたことを特徴とする請求項４記載の同期電動機の回転子。   The synchronous motor rotor according to claim 4, wherein an inner peripheral plane portion parallel to the outer peripheral small-diameter portion is provided on an inner periphery of the interpolar portion. 前記バックヨークの材料に、鉄粉と樹脂との混合材料を用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の同期電動機の回転子。   The synchronous motor rotor according to claim 1, wherein a mixed material of iron powder and resin is used as a material of the back yoke. 前記バックヨークと前記マグネットとを一体成形で製造することを特徴とする請求項６記載の同期電動機の回転子。   The synchronous motor rotor according to claim 6, wherein the back yoke and the magnet are manufactured by integral molding. 請求項１乃至７のいずれかに記載の同期電動機の回転子を用いたことを特徴とする送風機用電動機。   A blower motor using the rotor of a synchronous motor according to any one of claims 1 to 7. 請求項８記載の送風機用電動機を搭載したことを特徴とする空気調和機。   An air conditioner equipped with the blower motor according to claim 8. 請求項１又は請求項２記載の同期電動機の回転子を用いたことを特徴とするポンプ。   A pump using the rotor of the synchronous motor according to claim 1. 前記マグネットの材料が、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎであることを特徴とする請求項１０記載のポンプ。   11. The pump according to claim 10, wherein the material of the magnet is Sm-Fe-N. 請求項１０又は請求項１１記載のポンプを用いたことを特徴とする給湯機。   A water heater using the pump according to claim 10 or 11.
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