JP2011078283A - 永久磁石埋込型モータの回転子及び送風機及び圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スキューを施すことなく、スリットによりトルクリップルが低減可能な永久磁石埋込型モータの回転子を提供する。
【解決手段】この発明に係る永久磁石埋込型モータの回転子１００は、回転子鉄心１０１の外周部に沿って形成された複数の永久磁石挿入穴１０２と、永久磁石挿入穴１０２の両端部に設けられる永久磁石端部空隙１０４と、永久磁石挿入穴１０２に挿入される永久磁石１０３と、永久磁石挿入穴１０２の外側の鉄心部に形成された複数のスリット１０５と、を備え、複数のスリット１０５は、略平行に形成されるとともに、磁極中心線に対して所定の角度傾斜して形成され、隣り合う磁極にいて、一方の磁極の複数のスリット１０５は、磁極中心線に対して回転方向に所定の角度傾斜して形成され、他方の磁極の複数のスリット１０５は、磁極中心線に対して反回転方向に所定の角度傾斜して形成されるものである。
【選択図】図１４

Description

この発明は、永久磁石埋込型モータの回転子に関するもので、特に永久磁石挿入穴の外周鉄心部に配置されるスリット形状に関するものである。また、その永久磁石埋込型モータの回転子を永久磁石埋込型モータに用いる送風機及び圧縮機に関する。以下、永久磁石埋込型モータを、単に電動機と呼ぶ場合もある。

従来から、回転子を複数の回転子コアに分割し、所定の角度分を軸方周にずらしてスキューを設けることで、電動機のトルクリプルを軽減する技術が提案されている。

しかしながら、これらの電動機のトルクリプルを軽減する技術は、回転子コアの各々からなる軸方向のずれ角は１つであるため、複数の次数の振動の高調波成分を同時に低減できないという課題があった。

そこで、複数の次数の振動の高調波成分を同時に低減できる回転子を供給することを目的として、以下に示す回転子が提案されている。即ち、軸（Ｚ）についての周方向において相互に回転することなく、軸方向に相互に連結された複数の回転子部分（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備え、複数の回転子部分のそれぞれは軸方向に一様に構成され、複数の回転子部分のそれぞれが、軸に並行な側面と、側面において、相互に異なる複数の磁極面を所定のペア数（ｐ）で形成する界磁磁石（６）とを有し、所定のペア数は複数の回転子部分のそれぞれで同一であり、複数の回転子部分のうち、第１の回転子部分（１ｂ）と第２の回転子部分（１ａ）とは周方向において第１のスキュー角（θ１，φ１）を形成し、複数の回転子部分のうち、第１の回転子部分と第３の回転子部分（１ｃ）とは周方向において第２のスキュー角（θ２，φ３）を形成し、第１のスキュー角は、１より大きな第１の整数とペア数との積で１８０度を除した値であり、第２のスキュー角は、１より大きく第１の整数とは異なる第２の整数とペア数との積で１８０度を除した値であり、軸を中心として回転する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１３１７８３号公報

従来の永久磁石埋込型モータの回転子は、スリットを設けることや、スキューを施すことによりトルクリップルを低減して、低騒音化を図っていた。しかし、スキューを施すことは、回転子の位相を変更するため、製造しにくいため製造時のコストが増加し、さらにトルクの低下により効率が低下するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、スキューを施すことなく、スリットによりトルクリップルが低減可能な永久磁石埋込型モータの回転子を提供する。

また、その永久磁石埋込型モータの回転子を永久磁石埋込型モータに用いる送風機及び圧縮機を提供する。

この発明に係る永久磁石埋込型モータの回転子は、所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を、所定の枚数積層して形成される回転子鉄心と、
回転子鉄心の外周部に沿って形成された複数の永久磁石挿入穴と、
永久磁石挿入穴の両端部に設けられる永久磁石端部空隙と、
永久磁石挿入穴に挿入される永久磁石と、
永久磁石挿入穴の外側の鉄心部に形成された複数のスリットと、を備え、
複数のスリットは、略平行に形成されるとともに、磁極中心線に対して所定の角度傾斜して形成され、
隣り合う磁極にいて、一方の磁極の複数のスリットは、磁極中心線に対して回転方向に所定の角度傾斜して形成され、他方の磁極の複数のスリットは、磁極中心線に対して反回転方向に所定の角度傾斜して形成されるものである。

この発明に係る永久磁石埋込型モータの回転子は、隣り合う磁極にいて、一方の磁極の複数のスリットは、磁極中心線に対して回転方向に所定の角度傾斜して形成され、他方の磁極の複数のスリットは、磁極中心線に対して反回転方向に所定の角度傾斜して形成されるので、隣り合う磁極のトルク位相がずれる効果により、トルクリップルを低減できる。

比較のために示す図で、一般的な永久磁石埋込型モータの回転子３００の横断面図。 図１の部分拡大図。 図１の回転子鉄心３０１の横断面図。 図３の部分拡大図。 比較のために示す図で、スリット４０５を回転方向に傾斜させた一般的な永久磁石埋込型モータの回転子４００の横断面図。 図５の部分拡大図。 図５の回転子鉄心４０１の横断面図。 図７の部分拡大図。 比較のために示す図で、スリット５０５を反回転方向に傾斜させた一般的な永久磁石埋込型モータの回転子５００の横断面図。 図９の部分拡大図。 図９の回転子鉄心５０１の横断面図。 図１１の部分拡大図。 回転子３００，４００，５００のトルクを比較した図。 実施の形態１を示す図で、永久磁石埋込型モータの回転子１００の横断面図。 図１４のＡ部拡大図。 図１４のＢ部拡大図。 図１４のＣ部拡大図。 図１４のＤ部拡大図。 図１４の回転子鉄心１０１の横断面図。 図１９のＡ部拡大図。 図１９のＢ部拡大図。 図１９のＣ部拡大図。 図１９のＤ部拡大図。 実施の形態１を示す図で、回転子１００，４００，５００のトルクを比較した図。 実施の形態１を示す図で、変形例の永久磁石埋込型モータの回転子２００の横断面図。 図２５のＡ部拡大図。 図２５のＢ部拡大図。 図２５のＣ部拡大図。 図２５のＤ部拡大図。 図２５の回転子鉄心２０１の横断面図。 図３０のＡ部拡大図。 図３０のＢ部拡大図。 図３０のＣ部拡大図。 図３０のＤ部拡大図。

実施の形態１．
図１乃至図１３は比較のために示す図で、一般的な永久磁石埋込型モータの回転子３００の横断面図、図２は図１の部分拡大図，図３は図１の回転子鉄心３０１の横断面図、図４は図３の部分拡大図、図５はスリット４０５を回転方向に傾斜させた一般的な永久磁石埋込型モータの回転子４００の横断面図、図６は図５の部分拡大図、図７は図５の回転子鉄心４０１の横断面図、図８は図７の部分拡大図、図９はスリット５０５を反回転方向に傾斜させた一般的な永久磁石埋込型モータの回転子５００の横断面図、図１０は図９の部分拡大図、図１１は図９の回転子鉄心５０１の横断面図、図１２は図１１の部分拡大図、図１３は回転子３００，４００，５００のトルクを比較した図である。

先ず、一般的な永久磁石埋込型モータの回転子について説明する。図１乃至図４に示す永久磁石埋込型モータの回転子３００は、少なくとも回転子鉄心３０１と、永久磁石３０３とを備える。

尚、永久磁石埋込型モータの回転子３００を、単に回転子３００と呼ぶ。また、回転子３００等を、単に回転子と呼ぶ場合もある。

回転子鉄心３０１は、全体の横断面形状が略円形状で、薄板の電磁鋼板（例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度の板厚で、無方向性電磁鋼板（鋼板の特定方向に偏って磁気特性を示さないよう、各結晶の結晶軸方向をできる限りランダムに配置させたもの））を所定の形状に金型で打ち抜き、所定の枚数（複数枚）積層して形成される。

回転子鉄心３０１には、横断面が長方形の四個の永久磁石挿入穴３０２が、周方向に四角形を形成するように形成されている（図３参照）。

永久磁石挿入穴３０２の内部に、Ｎ極とＳ極とが交互になるように着磁された四枚の平板形状の永久磁石３０３を挿入することで４極の回転子３００を形成している。

永久磁石３０３には、ネオジウム、鉄、ボロンを主成分とする希土類が用いられる。

永久磁石挿入穴３０２の両端部には、永久磁石挿入穴３０２に連結する永久磁石端部空隙３０４が形成されている。

永久磁石挿入穴３０２の外周鉄心部に、複数のスリット３０５が、周方向に所定の間隔で形成されている。図１の回転子３００では、一磁極に５個のスリット３０５が形成されている（図２も参照）。

５個のスリット３０５の磁極中心線に平行な方向の長さは、磁極中心に位置するスリット３０５が最も長く、極間に向かって徐々に短かくなっている。

また、図４の拡大図に示すように、回転子鉄心３０１の外周部３０１ａとスリット３０５との間のスリット薄肉部３０６（薄肉鉄心部である）の径方向の寸法ｔは、一磁極の５個のスリット３０５において同じ（均一）である。

回転子３００を用いる永久磁石埋込型モータは、スリット３０５により、回転子外周部の磁束密度を正弦波状にすることにより、誘起電圧の高調波が低減するとともに、コギングトルクが低減し、その結果、トルクリップルが低下していた。

スリット３０５の効果について、以下に説明する。回転子３００の永久磁石３０３から発生した磁束は、永久磁石３０３の外周鉄心部を通り固定子（図示せず）に流れ込む。

そのとき、永久磁石３０３から発生した磁束の磁路は、隣り合うスリット３０５間に規制される。

スリット３０５が存在しない時は、永久磁石３０３から発生した磁束は、永久磁石３０３の外周部鉄心の中を自由に移動することができるため、磁束が流れやすい方に移動し、その影響によりトルクリップルが悪化していた。

つまり、スリット３０５は、永久磁石３０３から発生した磁束が永久磁石３０３の外周鉄心部を自由に移動しないよう規制する。

そのため、スリット３０５の形状を変えることにより、回転子外周部の磁束を自由に変えることができる。

しかし、図１に示す回転子３００は、回転子３００内の永久磁石３０３から発生した磁力と、固定子（図示せず）から発生する磁力によりトルクが発生し回転するが、スリット３０５のみではトルクリップルを十分に低減することが困難であり、騒音が増加するという課題があった。

次に、図５乃至図８を参照しながら、スリット４０５を回転方向に傾斜させた永久磁石埋込型モータの回転子４００について説明する。

図５乃至図８に示すスリット４０５を回転方向に傾斜させた永久磁石埋込型モータの回転子４００は、少なくとも回転子鉄心４０１と、永久磁石４０３とを備える。

回転子鉄心４０１は、全体の横断面形状が略円形状で、薄板の電磁鋼板（例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度の板厚で、無方向性電磁鋼板（鋼板の特定方向に偏って磁気特性を示さないよう、各結晶の結晶軸方向をできる限りランダムに配置させたもの））を所定の形状に金型で打ち抜き、所定の枚数（複数枚）積層して形成される。

回転子鉄心４０１には、横断面が長方形の四個の永久磁石挿入穴４０２が、周方向に四角形を形成するように形成されている（図７参照）。

永久磁石挿入穴４０２の内部に、Ｎ極とＳ極とが交互になるように着磁された四枚の平板形状の永久磁石４０３を挿入することで４極の回転子４００を形成している。

永久磁石４０３には、例えばネオジウム、鉄、ボロンを主成分とする希土類が用いられる。

永久磁石挿入穴４０２の両端部には、永久磁石挿入穴４０２に連結する永久磁石端部空隙４０４が形成されている。

永久磁石挿入穴４０２の外周鉄心部に、複数のスリット４０５が、周方向に所定の間隔で形成されている。図５の回転子４００では、一磁極に５個のスリット４０５が形成されている（図６も参照）。

図５の回転子４００では、各磁極のスリット４０５が回転子４００の回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している。

５個のスリット４０５の磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜した方向の長さは、磁極中心に位置するスリット４０５が最も長く、極間に向かって徐々に短かくなっている。

また、図８の拡大図に示すように、回転子鉄心４０１の外周部４０１ａとスリット４０５との間のスリット薄肉部４０６（薄肉鉄心部である）の径方向の寸法ｔは、一磁極の５個のスリット４０５において同じ（均一）である。

次に、図９乃至図１２を参照しながら、スリット５０５を反回転方向に傾斜させた永久磁石埋込型モータの回転子５００について説明する。

図９乃至図１２に示すスリット５０５を反回転方向に傾斜させた永久磁石埋込型モータの回転子５００は、少なくとも回転子鉄心５０１と、永久磁石５０３とを備える。

回転子鉄心５０１は、全体の横断面形状が略円形状で、薄板の電磁鋼板（例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度の板厚で、無方向性電磁鋼板（鋼板の特定方向に偏って磁気特性を示さないよう、各結晶の結晶軸方向をできる限りランダムに配置させたもの））を所定の形状に金型で打ち抜き、所定の枚数（複数枚）積層して形成される。

回転子鉄心５０１には、横断面が長方形の四個の永久磁石挿入穴５０２が、周方向に四角形を形成するように形成されている（図１１参照）。

永久磁石挿入穴５０２の内部に、Ｎ極とＳ極とが交互になるように着磁された四枚の平板形状の永久磁石５０３を挿入することで４極の回転子５００を形成している。

永久磁石５０３には、例えばネオジウム、鉄、ボロンを主成分とする希土類が用いられる。

永久磁石挿入穴５０２の両端部には、永久磁石挿入穴５０２に連結する永久磁石端部空隙５０４が形成されている。

永久磁石挿入穴５０２の外周鉄心部に、複数のスリット５０５が、周方向に所定の間隔で形成されている。図９の回転子５００では、一磁極に５個のスリット５０５が形成されている（図１０も参照）。

図９の回転子５００では、各磁極のスリット５０５が回転子５００の反回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している。

５個のスリット５０５の磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜した方向の長さは、磁極中心に位置するスリット５０５が最も長く、極間に向かって徐々に短かくなっている。

また、図１２の拡大図に示すように、回転子鉄心５０１の外周部５０１ａとスリット５０５との間のスリット薄肉部５０６（薄肉鉄心部である）の径方向の寸法ｔは、一磁極の５個のスリット５０５において同じ（均一）である。

図１３にスリット３０５が傾斜していない回転子３００、スリット４０５が回転方向に傾斜している回転子４００及びスリット５０５が回転方向に傾斜している回転子５００の回転子回転角度［ｄｅｇ］に対するトルク［Ｎｍ］を示す。

図１３に示すように、例えば、スリット４０５が回転方向に所定の角度θ傾斜している回転子４００は、スリット３０５が傾斜していない回転子３００と比較すると、トルクの波形は大きく変化せず、位相がずれていることが確認できる（位相が進んでいる）。これは回転子表面の磁束密度分布が大きく変化せず、位相のみ変わった（位相が進む）ことを示している。

また、図１３に示すように、例えば、スリット５０５が反回転方向に所定の角度θ傾斜している回転子５００は、スリット３０５が傾斜していない回転子３００と比較すると、トルクの波形は大きく変化せず、位相がずれていることが確認できる（位相が遅れている）。これは回転子表面の磁束密度分布が大きく変化せず、位相のみ変わった（位相が遅れる）ことを示している。

即ち、スリットの角度θを変えることにより、トルク波形の位相を変えることができることを示している。スリットを回転子の回転方向に傾ければ、スリットを傾斜させない場合に比べてトルク波形の位相が進む。

また、スリットを回転子の反回転方向に傾ければ、スリットを傾斜させない場合に比べてトルク波形の位相が遅れる。

図１３において、回転子４００のトルク波形と回転子５００のトルク波形とを比較すると、位相が概略１８０°異なることがわかる。

以上のことから、一つの回転子において、スリットの角度θを回転方向に傾けた磁極と、スリットの角度θを反回転方向に傾けた磁極とを組み合わせることにより、ピーク部分が相殺されてトルクリップルが低減されることが予想される。

例えば、隣り合う磁極のスリットの傾きを、一方は回転方向、他方は反回転方向とすることにより、各々の磁極で発生するトルクの位相が、一方は進み、他方は遅れるので、トルクの高調波が打ち消されることによりトルクリップルが低減できることが予想される。

図１４乃至図２０は実施の形態１を示す図で、図１４は永久磁石埋込型モータの回転子１００の横断面図、図１５は図１４のＡ部拡大図、図１６は図１４のＢ部拡大図、図１７は図１４のＣ部拡大図、図１８は図１４のＤ部拡大図、図１９は図１４の回転子鉄心１０１の横断面図、図２０は図１９のＡ部拡大図、図２１は図１９のＢ部拡大図、図２２は図１９のＣ部拡大図、図２３は図１９のＤ部拡大図、図２４は回転子１００，４００，５００のトルクを比較した図、図２５は変形例の永久磁石埋込型モータの回転子２００の横断面図、図２６は図２５のＡ部拡大図、図２７は図２５のＢ部拡大図、図２８は図２５のＣ部拡大図、図２９は図２５のＤ部拡大図、図３０は図２５の回転子鉄心２０１の横断面図、図３１は図３０のＡ部拡大図、図３２は図３０のＢ部拡大図、図３３は図３０のＣ部拡大図、図３４は図３０のＤ部拡大図である。

図１４乃至図２３を参照しながら、実施の形態１の永久磁石埋込型モータの回転子１００について説明する。

図１４乃至図２３に示す永久磁石埋込型モータの回転子１００は、少なくとも回転子鉄心１０１と、永久磁石１０３とを備える。

回転子鉄心１０１は、全体の横断面形状が略円形状で、薄板の電磁鋼板（例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度の板厚で、無方向性電磁鋼板（鋼板の特定方向に偏って磁気特性を示さないよう、各結晶の結晶軸方向をできる限りランダムに配置させたもの））を所定の形状に金型で打ち抜き、所定の枚数（複数枚）積層して形成される。

回転子鉄心１０１には、横断面が長方形の四個の永久磁石挿入穴１０２が、周方向に四角形を形成するように形成されている（図１９参照）。

永久磁石挿入穴１０２の内部に、Ｎ極とＳ極とが交互になるように着磁された四枚の平板形状の永久磁石１０３を挿入することで４極の回転子１００を形成している。

永久磁石１０３には、例えばネオジウム、鉄、ボロンを主成分とする希土類が用いられる。

永久磁石挿入穴１０２の両端部には、永久磁石挿入穴１０２に連結する永久磁石端部空隙１０４が形成されている。

永久磁石挿入穴１０２の外周鉄心部に、複数のスリット１０５が、周方向に所定の間隔で形成されている。図１４の回転子１００では、一磁極に５個のスリット１０５が形成されている（図１５乃至図１８も参照）。

図１４の回転子１００は、Ａ部の磁極のスリット１０５が回転子１００の回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している（図１５、図２０参照）。

また、Ａ部の時計方向に隣の、Ｂ部の磁極のスリット１０５が回転子１００の反回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している（図１６、図２１参照）。

また、Ｂ部の時計方向に隣の、Ｃ部の磁極のスリット１０５が回転子１００の回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している（図１７、図２２参照）。

さらに、Ｃ部の時計方向に隣の、Ｄ部の磁極のスリット１０５が回転子１００の反回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している（図１８、図２３参照）。

５個のスリット１０５の磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜した方向の長さは、磁極中心に位置するスリット１０５が最も長く、極間に向かって徐々に短かくなっている。

また、図２０の拡大図に代表して示すように、回転子鉄心１０１の外周部１０１ａとスリット１０５との間のスリット薄肉部１０６（薄肉鉄心部である）の径方向の寸法ｔは、一磁極の５個のスリット１０５において同じ（均一）である。

図２４に回転子１００，４００，５００のトルクを比較した結果を示す。図２４に示すように、回転子１００のトルクは、スリット４０５を回転方向に傾斜させた永久磁石埋込型モータの回転子４００のトルクと、スリット５０５を反回転方向に傾斜させた永久磁石埋込型モータの回転子５００のトルクとを合成した形となる。

位相が、略１８０°異なる（ずれた）回転子４００のトルクと、回転子５００のトルクとがたし合わされることによりトルクの高調波成分が相殺され、トルクリップルが低減していることが分かる。

以上のことから、スリット１０５が回転子１００の回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している磁極と、スリット１０５が回転子１００の反回転方向に、磁極中心線に対して所定の角度θ傾斜している磁極とを交互に組み合わせることにより、トルクリップルを低減することができる。

次に、図２５乃至図３４を参照しながら変形例の永久磁石埋込型モータの回転子２００について説明する。

変形例の永久磁石埋込型モータの回転子２００は、一磁極の各スリットが磁極中心線側に傾き、各スリットの延長線の交点が回転子２００の外部に存在する。

さらに、各スリットの延長線の交点は、磁極中心線と所定の距離ずれる。そして、隣り合う磁極において、各スリットの延長線の交点が磁極中心線ずれる方向が異なる。

図２５乃至図３４に示す永久磁石埋込型モータの回転子２００は、少なくとも回転子鉄心２０１と、永久磁石２０３とを備える。

回転子鉄心２０１は、全体の横断面形状が略円形状で、薄板の電磁鋼板（例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度の板厚で、無方向性電磁鋼板（鋼板の特定方向に偏って磁気特性を示さないよう、各結晶の結晶軸方向をできる限りランダムに配置させたもの））を所定の形状に金型で打ち抜き、所定の枚数（複数枚）積層して形成される。

回転子鉄心２０１には、横断面が長方形の四個の永久磁石挿入穴２０２が、周方向に四角形を形成するように形成されている（図３０参照）。

永久磁石挿入穴２０２の内部に、Ｎ極とＳ極とが交互になるように着磁された四枚の平板形状の永久磁石２０３を挿入することで４極の回転子２００を形成している。

永久磁石２０３には、例えばネオジウム、鉄、ボロンを主成分とする希土類が用いられる。

永久磁石挿入穴２０２の両端部には、永久磁石挿入穴２０２に連結する永久磁石端部空隙２０４が形成されている。

永久磁石挿入穴２０２の外周鉄心部に、複数のスリット２０５が、周方向に所定の間隔で形成されている。図２５の回転子２００では、一磁極に５個のスリット２０５が形成されている（図２６乃至図２９も参照）。

スリットを略平行にすることにより、磁気飽和の影響を緩和可能であるが、回転子外周部の磁束密度をより正弦波状に近づけるため、各々のスリットを磁極中心側に傾けることも行われる。

各々のスリットを磁極中心側に傾けた一般的な永久磁石埋込型モータの回転子は、スリットの延長線上の交点が磁極中心に存在する。

変形例の永久磁石埋込型モータの回転子２００は、スリット２０５の延長線の交点が、磁極中心線から所定の距離ずれて配置されることを特徴とする。そして、隣り合う磁極において、各スリット２０５の延長線の交点が磁極中心線からずれる方向が異なることも特徴とする。

図２５の回転子２００は、Ａ部の磁極の各スリット２０５の延長線の交点が、磁極中心線から回転子の回転方向に所定距離Ｗずれている（図２６、図３１参照）。

また、図２５の回転子２００は、Ｂ部の磁極の各スリット２０５の延長線の交点が、磁極中心線から回転子の反回転方向に所定距離Ｗずれている（図２７、図３２参照）。

また、図２５の回転子２００は、Ｃ部の磁極の各スリット２０５の延長線の交点が、磁極中心線から回転子の回転方向に所定距離Ｗずれている（図２８、図３３参照）。

また、図２５の回転子２００は、Ｄ部の磁極の各スリット２０５の延長線の交点が、磁極中心線から回転子の反回転方向に所定距離Ｗずれている（図２９、図３４参照）。

５個のスリット２０５の磁極中心線に対して所定の角度傾斜した方向の長さは、磁極中心に位置するスリット２０５が最も長く、極間に向かって徐々に短かくなっている。

また、図３１の拡大図に代表して示すように、回転子鉄心２０１の外周部２０１ａとスリット２０５との間のスリット薄肉部２０６（薄肉鉄心部である）の径方向の寸法ｔは、一磁極の５個のスリット２０５において同じ（均一）である。

このような構成の変形例の回転子２００は、Ａ部及びＣ部のトルク波形と、Ｂ部及びＣ部のトルク波形との位相が略１８０°変わり、トルクの高調波成分が打ち消されトルクリップルを低減できる。

また、本実施の形態の回転子は、回転子に存在するある磁極と隣り合う磁極のトルク位相を変化させて、トルクの高調波成分を相殺する。そのため、隣り合う磁極のスリット形状を、トルクの高調波を打ち消すような関係にすればよく、隣り合う磁極とスリット形状が異なる場合に効果を示すことができる。つまりは、ある磁極のスリット形状が隣り合う磁極のスリット形状と非対称形状であれば効果を奏する。

また、スリットが磁極中心に対して非対称であり、極間に対して線対称である形状であると、トルクの波形を変化させずに位相を変化するのに効果的であり、更に効果を奏することができる。

また、スリットとスリットの間隔は磁気飽和しない程度に設定されることが多く、略一定の方が磁気飽和しにくい特徴も持つ。そのため、各磁極のスリットは略平行とし、スリットとスリットとの間隔を一定にすることにより、磁気飽和の影響を緩和し、電流の増加を抑え高効率化が可能である。

また、本実施の形態の効果として、スリットにより誘起電圧の高調波成分を低減できるとともに、高調波鉄損を低減できるので、高効率な回転子が得られる。

また、トルクリップルが低減することにより、低振動な回転子が得られるので、回転子の長寿命化が図れる。

また、以上説明した回転子は、極数が４極の回転子であったが、４極以外の回転子であっても、本実施の形態の形状を適用することによりトルクリップルを低減することができ、高効率で低騒音な回転子が得られる。

また、本実施の形態では、回転子鉄心の外周部とスリットとの間のスリット薄肉部（薄肉鉄心部である）の径方向の寸法ｔは、一磁極の５個のスリットにおいて同じ（均一）としたが、不均一であっても同様の効果を示すことができる。

また、図示しない固定子の巻線は、分布巻、集中巻のどちらでも効果を奏することができる。

また、永久磁石に焼結希土類磁石を使用すると、焼結希土類磁石は高磁力のため、回転子の磁束密度が他の磁石を使用した時よりも高くなり、スリットの影響が大きくなる。

そのため、回転子に焼結希土類磁石を使用する時、より効果を奏することができる。

また、実施の形態１の回転子を用いた電動機（例えば、永久磁石埋込型モータ）を、冷凍サイクル装置等の圧縮機、空気調和機等の送風機に搭載することにより、高効率で低コスト、長寿命な圧縮機、送風機が得られる。

１００ 回転子、１０１ 回転子鉄心、１０１ａ 外周部、１０２ 永久磁石挿入穴、１０３ 永久磁石、１０４ 永久磁石端部空隙、１０５ スリット、１０６ スリット薄肉部、２００ 回転子、２０１ 回転子鉄心、２０１ａ 外周部、２０２ 永久磁石挿入穴、２０３ 永久磁石、２０４ 永久磁石端部空隙、２０５ スリット、２０６ スリット薄肉部、３００ 回転子、３０１ 回転子鉄心、３０１ａ 外周部、３０２ 永久磁石挿入穴、３０３ 永久磁石、３０４ 永久磁石端部空隙、３０５ スリット、３０６ スリット薄肉部、４００ 回転子、４０１ 回転子鉄心、４０１ａ 外周部、４０２ 永久磁石挿入穴、４０３ 永久磁石、４０４ 永久磁石端部空隙、４０５ スリット、４０６ スリット薄肉部、５００ 回転子、５０１ 回転子鉄心、５０１ａ 外周部、５０２ 永久磁石挿入穴、５０３ 永久磁石、５０４ 永久磁石端部空隙、５０５ スリット、５０６ スリット薄肉部。

Claims (8)

1. 所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を、所定の枚数積層して形成される回転子鉄心と、
   前記回転子鉄心の外周部に沿って形成された複数の永久磁石挿入穴と、
   前記永久磁石挿入穴の両端部に設けられる永久磁石端部空隙と、
   前記永久磁石挿入穴に挿入される永久磁石と、
   前記永久磁石挿入穴の外側の鉄心部に形成された複数のスリットと、を備え、
   前記複数のスリットは、略平行に形成されるとともに、磁極中心線に対して所定の角度傾斜して形成され、
   隣り合う磁極にいて、一方の磁極の前記複数のスリットは、前記磁極中心線に対して回転方向に所定の角度傾斜して形成され、他方の磁極の前記複数のスリットは、前記磁極中心線に対して反回転方向に所定の角度傾斜して形成されることを特徴とする永久磁石埋込型モータの回転子。
2. 所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を、所定の枚数積層して形成される回転子鉄心と、
   前記回転子鉄心の外周部に沿って形成された複数の永久磁石挿入穴と、
   前記永久磁石挿入穴の両端部に設けられる永久磁石端部空隙と、
   前記永久磁石挿入穴に挿入される永久磁石と、
   前記永久磁石挿入穴の外側の鉄心部に形成された複数のスリットと、を備え、
   前記複数のスリットは、夫々の延長線が当該回転子の外部に位置する交点において交わるように形成されるとともに、前記交点は磁極中心線から所定の距離ずれて形成され、
   隣り合う磁極にいて、一方の磁極の前記複数のスリットは、前記交点が磁極中心線から回転方向に所定の距離ずれて形成され、他方の磁極の前記複数のスリットは、前記交点が磁極中心線から反回転方向に所定の距離ずれて形成されることを特徴とする永久磁石埋込型モータの回転子。
3. 前記回転子鉄心の外周部と前記スリットとの間のスリット薄肉部の径方向の寸法は、一磁極の全スリットにおいて均一であることを特徴とする請求項１又請求項２記載の永久磁石埋込型モータの回転子。
4. 前記スリットの前記磁極中心線に対して所定の角度傾斜した方向の長さは、前記磁極中心に位置する前記スリットが最も長く、極間に向かって徐々に短くなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の永久磁石埋込型モータの回転子。
5. 前記スリットの形状は、極間中心線に対して線対称であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の永久磁石埋込型モータの回転子。
6. 前記永久磁石に、希土類磁石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永久磁石埋込型モータの回転子。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の永久磁石埋込型モータの回転子を備えたことを特徴とする送風機。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載の永久磁石埋込型モータの回転子を備えたことを特徴とする圧縮機。

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