JP2013027150A

JP2013027150A - 電動機およびそれを備えた圧縮機および機器

Info

Publication number: JP2013027150A
Application number: JP2011159657A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Tamamura; 俊幸玉村; Yukio Ozaki; 行雄尾崎; Yasuo Nanbu; 靖生南部; Yuichi Yoshikawa; 祐一吉川; Toshi Ogawa; 登史小川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】電動機の低騒音化の方法としては、ロータ外周部に凹部を設け磁束の変化を緩和させるものが提案されているが、磁石端面部も凹部としているため、磁石幅が制限され、磁束量が減少しトルクが低下してしまうという課題があった。
【解決手段】環状のヨークと前記ヨークの内周部に配置された複数のティースとを有し、複数の前記ティースに巻線を施してなるステータと、前記固定子の内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持され、ロータ鉄心内部に永久磁石を設けてなるロータにより構成され、前記ロータコアの外周に凹部を設け、前記凹部の位置が、前記永久磁石の端部よりも極中心側のみに配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、低騒音で高トルクな電動機およびこれを搭載した圧縮機またはその他機器に関するものである。

電動機の低騒音化の方法としては、ロータ外周部に凹部を設け磁束の変化を緩和させるものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。図２に示すように、特許文献１は電動機の低騒音化を行う手段として、ロータ外周部３１に凹部３２を設け磁束の変化を緩和させ低騒音化を図っている。

特開２００２−８４６９３号公報

しかしながら、特許文献１は、図２に示すように、凹部３２の形状を最適化することで振動・騒音を抑制しているが、磁石端面部３３も凹部としているため、磁石幅３４が制限され、磁束量が減少しトルクが低下してしまう。

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータ外周の凹部の位置を永久磁石端部よりも極中心側のみに配置することで、低騒音で、高トルクな電動機を提供することにある。

上記の目的を達成するため、第１の発明は、環状のヨークと前記ヨークの内周部に配置された複数のティースとを有し、複数の前記ティースに巻線を施してなるステータと、前記ステータの内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持され、ロータコア内部に永久磁石を設けてなるロータにより構成され、前記ロータコアの外周に凹部を設け、磁束の変化を緩和させることで、低騒音化が図られると共に、前記凹部の位置が、前記永久磁石の端部よりも極中心側のみに配置することで、磁石幅を大きくすることができ、磁束量が増加し、トルクをアップすることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記永久磁石の残留磁束が概ね１Ｔ以下の磁束量が小さい場合において大きな効果を得ることができる。

第３の発明は、安価であるが、残留磁束密度が低いフェライト系磁石を使用する場合、更に磁束量が少なくなるため、磁石端部に凹部を設けると磁石幅が小さくなり、磁束量が少なくなるため大幅にトルクが低下する。前記凹部の位置を、前記永久磁石の端部よりも極中心側のみに配置することで磁石幅を大きくすることができ、磁束量が増加し、トルクをアップすることができる。

第４の発明の圧縮機は、第１から第３のいずれかの発明の電動機を備えている。この発明の圧縮機は、対応する第１から第３のいずれかの発明の作用、効果を奏する。

第５の発明の機器は、第１から第３のいずれかの発明の電動機を備えている。この発明の機器は、対応する第１から第３のいずれかの発明の作用、効果を奏する。

本発明によれば、回転子鉄心の外周に凹部を設け、前記凹部の位置が、前記永久磁石端部よりも極中心側のみに配置することで、低騒音で高トルクの電動機を提供することができる。

本発明の実施形態における電動機の径方向の断面図従来の電動機のロータの径方向断面図

以下、本発明を電動機に具体化した一実施形態を図１に従って説明する。図１は、本発明の実施形態における電動機の径方向の断面図である。

この図に示すように、本発明の電動機はステータ１０とロータ２０からなり、ステータ１０は、ヨーク１１と前記ヨークの内周部に配置された複数のティース１２を有し、絶縁物（絶縁フィルムやインシュレータ等（図示せず））を介して、巻線１３が施されている。ロータ２０は、ロータコア２１に永久磁石２２が挿入されており、ロータ外周２３に凹部２４が設けられている。前記凹部２４の位置は、前記永久磁石２２の端部２５よりも極中心２６側のみに配置されているため、磁石幅２７を大きくすることができ、磁束量が増加し、トルクをアップすることができる。

また、凹部２４の形状を最適化することで、ステータに鎖交する磁束の変化を緩和することができ、低騒音化を図ることができる。

磁石の残留磁束密度が、概ね１Ｔ以下の場合、磁石から流れる磁束量が少なくなるため、磁石幅２７が小さくなると更にに磁束量が低下する。本発明では、磁石幅２７を大きくすることができ、磁束量が増加し、トルクをアップすることができる。

なお、安価であるが、残留磁束密度の低いフェライト磁石を用いる場合には、さらに効果を増すことができる。

上記形態は、６極９スロット集中巻での形態であるが、極数、スロット数違いの場合や、分布巻線の場合も、同様の効果が得られる。また、残留磁束密度の高い、例えば希土類磁石においても同様の効果を得ることができる。

更に、本発明の電動機は、圧縮機およびその他の機器に搭載されている。

以上のように、本発明に係る電動機は低騒音で高トルクであるので圧縮機やその他の電気機器などの用途に適用できる。

１０ステータ
１１ヨーク
１２ティース
１３巻線
２０ロータ
２１ロータコア
２２永久磁石
２３ロータ外周
２４凹部
２５端部
２６極中心
２７磁石幅

Claims

環状のヨークと前記ヨークの内周部に配置された複数のティースとを有し、複数の前記ティースに巻線を施してなるステータと、前記ステータの内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持され、ロータコア内部に永久磁石を設けてなるロータにより構成され、前記ロータコアの外周に凹部を設け、前記凹部の位置が、前記永久磁石の端部よりも極中心側のみに配置されていることを特徴とする電動機。
前記永久磁石の残留磁束密度が、概ね１Ｔ以下であることを特徴とする請求項１記載の電動機。
前記永久磁石の材質がフェライト系であることを特徴とする請求項１記載の電動機。
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電動機を備えた圧縮機。
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電動機を備えた機器。