JP2020129959A - Electric motor and compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、永久磁石を使用する電動機及び電動機を搭載した圧縮機に関する。 The present disclosure relates to an electric motor using a permanent magnet and a compressor equipped with the electric motor.
空気調和機の省エネ性を向上させるため、圧縮機に搭載される電動機の永久磁石には、エネルギー密度の高い希土類磁石(Nd−Fe−B(ネオジム・鉄・ボロン))が一般に用いられている。圧縮機のような高温雰囲気中で希土類磁石(Nd−Fe−B)を用いる場合、磁石の保磁力は温度上昇により劣化する。そのため、固定子が発生する反磁界が永久磁石の減磁界以下になるような設計、駆動を行う必要性があった。 In order to improve the energy saving of the air conditioner, rare earth magnets (Nd-Fe-B (neodymium, iron, boron)) with high energy density are generally used as permanent magnets of electric motors installed in compressors. .. When a rare earth magnet (Nd-Fe-B) is used in a high temperature atmosphere such as a compressor, the coercive force of the magnet deteriorates due to the temperature rise. Therefore, it is necessary to design and drive such that the demagnetizing field generated by the stator is equal to or less than the demagnetizing field of the permanent magnet.
高温雰囲気中での減磁による駆動制約を拡大するために、希土類磁石(Nd−Fe−B)にDy(ディスプロシウム)元素を添加して保磁力の向上を図る手法が一般的に用いられている(例えば、特許文献1参照)。 In order to increase the driving constraint due to demagnetization in a high temperature atmosphere, a method of adding a Dy (dysprosium) element to a rare earth magnet (Nd-Fe-B) to improve the coercive force is generally used. (For example, see Patent Document 1).
Dy元素を添加した場合、永久磁石の保磁力は向上するが、相反して、残留磁束密度は低下するという性質を持つ。また、Dyは貴重なレアアース資源であるため、価格が高く、その使用量には制約がある。 When the Dy element is added, the coercive force of the permanent magnet is improved, but on the contrary, the residual magnetic flux density is lowered. Further, since Dy is a valuable rare earth resource, its price is high and its usage amount is limited.
トルクの発生を損なわずに、電動機の構成で減磁に強くするためには、磁石の厚さを厚くする、もしくは、極数を増やすという方法がある。 In order to make the structure of the electric motor strong against demagnetization without impairing the generation of torque, there is a method of increasing the thickness of the magnet or increasing the number of poles.
磁石の厚さを増す方法は、磁石体積を増加させ、レアアースであるDy使用量を増加させてしまうため好ましくない。 The method of increasing the thickness of the magnet is not preferable because it increases the magnet volume and the amount of rare earth Dy used.
また、極数を増やした設計においては、駆動周波数が極数に比例して大きくなるため,電動機のコアに発生する鉄損が増加する。鉄損には、ヒステリシス損と渦電流損があり、いずれも、駆動周波数の関数で表される。 In addition, in a design with an increased number of poles, the drive frequency increases in proportion to the number of poles, so iron loss generated in the core of the motor increases. Iron loss includes hysteresis loss and eddy current loss, both of which are expressed as a function of drive frequency.
ヒステリシス損は、鉄心の磁区が交番磁界によって磁界の向きを変えるときの損失である。次のスタインメッツの実験式で表される。
Ph=khfBm1.6 (1)
ここで、
Ph:ヒステリシス損
kh:比例定数
f:周波数
Bm:最大磁束密度
Hysteresis loss is the loss when the magnetic domain of the iron core changes the direction of the magnetic field by the alternating magnetic field. It is expressed by the following Steinmetz empirical formula.
Ph=khfBm1.6 (1)
here,
Ph: Hysteresis loss kh: Proportional constant f: Frequency Bm: Maximum magnetic flux density
渦電流損は、鉄心の中に生じる渦電流によって生じる。高周波になるほど渦電流損の比率が大きくなる。
Pe=ke(tfBm)2/ρ (2)
ここで、
Pe:渦電流損
ke:比例定数
t:鉄板の厚さ
f:周波数
Bm:最大磁束密度
ρ:磁性体の抵抗率
Eddy current loss is caused by the eddy current generated in the iron core. The ratio of eddy current loss increases as the frequency becomes higher.
Pe=ke(tfBm)2/ρ (2)
here,
Pe: eddy current loss ke: proportional constant t: thickness of iron plate f: frequency Bm: maximum magnetic flux density ρ: resistivity of magnetic material
渦電流を流れにくくするために、透磁率が高いが、導電率の低い材料を使ったり、また渦電流の大きさは板厚の2乗に比例することから、両面に絶縁加工を施した薄い材料を重ねて使うなどの対策がとられる。 In order to make it difficult for eddy currents to flow, a material with high magnetic permeability but low conductivity is used, and the size of the eddy currents is proportional to the square of the plate thickness. Measures such as stacking materials will be taken.
また、極数を増やした設計においては、駆動周波数が極数に比例して大きくなるため、PWM駆動を行う場合、スイッチングのキャリア周波数を一定とすると、正弦波電流の波形生成が悪化し、高効率な駆動ができない。そのため、極数を増やす場合は、インバータのキャリア周波数を極数に比例させて増加させるが、インバータのスイッチング損失が増加し、効率が悪化する課題がある。 Further, in the design with the increased number of poles, the drive frequency increases in proportion to the number of poles. Therefore, when PWM drive is performed, if the switching carrier frequency is constant, the waveform generation of the sine wave current deteriorates, and Cannot drive efficiently. Therefore, when increasing the number of poles, the carrier frequency of the inverter is increased in proportion to the number of poles, but there is a problem that switching loss of the inverter increases and efficiency deteriorates.
本開示は、電動機に使用する希土類磁石に含有されるDy(ディスプロシウム)量を少なくしても減磁耐力がある圧縮機を提供する。 The present disclosure provides a compressor that has a demagnetization resistance even when the amount of Dy (dysprosium) contained in a rare earth magnet used in an electric motor is reduced.
本開示に係る電動機は、
円筒状の回転子鉄心の外周縁に沿って、平板形状の永久磁石を埋め込んだ永久磁石埋込型の電動機であり、
鉄、ネオジウム、ボロン及びディスプロシウムを含むネオジウム希土類磁石であって、ディスプロシウムの含有量が4重量%以下3重量%以上のネオジウム希土類磁石を用いる回転子を有し、弱め界磁制御で駆動する6極の電動機である。
The electric motor according to the present disclosure is
A permanent magnet embedded type electric motor in which a flat plate-shaped permanent magnet is embedded along the outer peripheral edge of a cylindrical rotor core.
A neodymium rare earth magnet containing iron, neodymium, boron and dysprosium, which has a rotor using a neodymium rare earth magnet having a dysprosium content of 4% by weight or less and 3% by weight or more, and is driven by field weakening control. It is a 6-pole electric motor.
本開示に係る圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素と、圧縮要素を駆動し、鉄、ネオジウム、ボロン及び4重量%以下のディスプロシウム含むネオジウム希土類磁石を用いる回転子を有する6極の電動機を備えたことで、磁石の残留磁束密度が向上し、小型で高効率な圧縮機を構成することができる。 A compressor according to the present disclosure is a 6-pole electric motor having a compression element for compressing a refrigerant and a rotor for driving the compression element and using a neodymium rare earth magnet containing iron, neodymium, boron and 4 wt% or less of dysprosium. With the above, the residual magnetic flux density of the magnet is improved, and a compact and highly efficient compressor can be configured.
実施の形態1.
図1は比較のために示す図で、一般的な電動機100の横断面図である。図1に示す一般的な電動機100は、例えばブラシレスDCモータである。電動機100は、固定子101と、この固定子101の内側に空隙120を介して配置される回転子102とを備える。
FIG. 1 is a diagram shown for comparison and is a cross-sectional view of a general
電動機100のスロット数と極数との組合せは、6スロット4極である。電動機100は、駆動回路のインバータによるPWM制御により可変速駆動を行うことにより、要求の製品負荷条件に合わせた高効率な運転を行っている。インバータのスイッチングキャリアは、例えば4.5kHzで波形生成されておりインバータなどのPWM制御で可変速駆動される。
The combination of the number of slots and the number of poles of the
図2は比較のために示す図で、一般的な電動機100の固定子101の横断面図である。固定子101は、少なくとも固定子鉄心101aと、巻線101b(図示しない絶縁材で固定子鉄心と絶縁される)とを備える。巻線101bは、ティース101a−1(図3)に巻回される集中巻であるが、分布巻の場合もある。巻線101bは、三相巻線であり、結線方式はY結線(星形結線、スター結線)である。但し、結線方式は、三角結線の場合もある。
FIG. 2 is a view shown for comparison, and is a cross-sectional view of a
図3は比較のために示す図で、一般的な電動機100の固定子鉄心101aの横断面図である。固定子鉄心101aは、略リング状(円筒状)で、外周側にリング状のコアバック101a−2が形成されている。ティース101a−1が、コアバック101a−2から回転子102側に放射状に6個形成される。6個のティース101a−1は、周方向に略等間隔に配置される。ティース101a−1の周方向の幅は、径方向に略一定である。
FIG. 3 is a view shown for comparison, and is a cross-sectional view of a
隣接するティース101a−1の間の空間をスロット101a−3と呼ぶ。スロット101a−3の数も、ティース101a−1の数と同じ6個である。ティース101a−1の周方向の幅は、径方向に略一定であるので、スロット101a−3の周方向の幅は、内側から外側(コアバック101a−2側)に向かって徐々に大きくなる構成である。
The space between the
固定子鉄心101aは、厚さ0.7mm以下の薄い電磁鋼板を所定の形状に形成されて、所定の枚数を積層することで構成される。
The
図4、図5は比較のために示す図で、図4は一般的な電動機100の回転子102の横断面図、図5は一般的な電動機100の回転子鉄心102aの横断面図である。回転子102は永久磁石埋込型(埋め込磁石型)であり、少なくとも回転子鉄心102aと、回転子鉄心102aの磁石挿入孔102a−1に挿入される、平板形状の永久磁石102bを備える。
4 and 5 are views for comparison, FIG. 4 is a cross-sectional view of the
4個の永久磁石102bは、回転子鉄心102aの外周縁に沿って形成された磁石挿入孔102a−1に挿入され、4極の回転子102を構成する。
The four
回転子102の永久磁石102bは、Nd−Fe−B(ネオジウム・鉄・ボロン)を主成分とするネオジウム希土類磁石で構成され、厚さ2mm程度の平板形状である。
The
回転子鉄心102aは、略円筒状であり、外周縁に沿って断面形状が略長方形の磁石挿入孔102a−1が、4個形成されている。横断面において、4個の磁石挿入孔102a−1で略四角形を形成している。回転子鉄心102aの略中心部に、回転軸(図示せず)が挿入される軸孔102a−2を備える。
The
回転子鉄心102aも、固定子鉄心101aと同様に、厚さ0.7mm以下の薄い電磁鋼板を所定の形状に形成されて、所定の枚数を積層することで構成される。
Similarly to the
永久磁石102bに反磁界を印加した場合、反磁界が小さいと印加後に磁気特性は回復するが(可逆減磁)、反磁界がある大きさを超えると磁気特性が低下して回復しなくなる不可逆減磁と呼ばれる現象が起こる。不可逆減磁する難しさの程度を表す数値を保磁力と呼ぶ。不可逆減磁を起こすと電動機の特性が低下するため、電機子反作用による反磁界により、磁石が不可逆減磁を起こさないような負荷設計、及び、保持力の磁石を選定する。
When a demagnetizing field is applied to the
Nd−Fe−Bを主成分とするネオジウム希土類磁石の保磁力は、温度により低下する性質を持つ。圧縮機のような100℃以上の高温雰囲気中でネオジウム希土類磁石を用いた電動機を使用する場合、磁石の保磁力は温度により劣化(約−0.5〜−0.6%/ΔK)するため、Dy(ディスプロシウム)元素を添加して保磁力の向上を図る必要性がある。 The coercive force of a neodymium rare earth magnet containing Nd-Fe-B as a main component has a property of decreasing with temperature. When using an electric motor using a neodymium rare earth magnet in a high temperature atmosphere of 100° C. or higher such as a compressor, the coercive force of the magnet deteriorates with temperature (about −0.5 to −0.6%/ΔK). , Dy (dysprosium) elements must be added to improve the coercive force.
図6はネオジウム希土類磁石のDy含有量と保磁力・残留磁束密度との関係図である。ネオジウム希土類磁石の保磁力は、図6に示すように、Dy含有量にほぼ比例して向上する。 FIG. 6 is a relationship diagram between the Dy content of a neodymium rare earth magnet and the coercive force/residual magnetic flux density. As shown in FIG. 6, the coercive force of the neodymium rare earth magnet is improved almost in proportion to the Dy content.
一般的な圧縮機では電動機の雰囲気温度上限は150℃程度である。一般的な圧縮機では電動機は、常温20℃から常温20℃に対して130℃程度の温度上昇した上限(150℃程度)の範囲で使用される。従って、例えば、−0.5%/ΔKの温度係数では、永久磁石の保磁力は65%低下することになる。 In a general compressor, the upper limit of the ambient temperature of the electric motor is about 150°C. In a general compressor, an electric motor is used within a range of an upper limit (about 150° C.) in which a temperature rises by about 130° C. from a room temperature of 20° C. to a room temperature of 20° C. Therefore, for example, with a temperature coefficient of −0.5%/ΔK, the coercive force of the permanent magnet is reduced by 65%.
圧縮機の最大負荷で減磁しないようにするためには、1100〜1500A/m程度の保磁力が必要であり、150℃の雰囲気温度中で前記保磁力(1100〜1500A/m程度)を保証するためには、常温保磁力を1800〜2300A/m程度に設計する必要がある。 To prevent demagnetization under the maximum load of the compressor, a coercive force of about 1100 to 1500A/m is required, and the coercive force (about 1100 to 1500A/m) is guaranteed at an ambient temperature of 150°C. In order to do so, it is necessary to design the room temperature coercive force to be about 1800 to 2300 A/m.
Nd−Fe−Bを主成分とするネオジウム希土類磁石のDy元素を添加していない状態での常温保磁力は1000A/m程度であり、前記必要保磁力(1100〜1500A/m程度)を得るために、6〜8重量%のDy元素を添加していた。 In order to obtain the necessary coercive force (about 1100 to 1500 A/m), the room temperature coercive force of the neodymium rare earth magnet containing Nd-Fe-B as a main component is about 1000 A/m without adding the Dy element. Was added with 6 to 8% by weight of Dy element.
Dy元素は2010年の生産量は中国に一極集中しており、価格の不安定、調達リスクを伴うため、添加量を削減したいという要求がある。 The production amount of Dy element in 2010 is concentrated in China, which causes price instability and procurement risk. Therefore, there is a demand to reduce the addition amount.
また、図6に示すよう、Dy元素を添加すると、保磁力特性は向上するが、残留磁束密度特性が低下するというデメリットがある。残留磁束密度が低下すると、電動機のマグネットトルクが低下し、通電電流が増加するため、銅損が増加する。そのため、効率面でもDy添加量を低減したいという要求は大きい。 Further, as shown in FIG. 6, when the Dy element is added, there is a demerit that the coercive force characteristic is improved but the residual magnetic flux density characteristic is lowered. When the residual magnetic flux density is reduced, the magnet torque of the electric motor is reduced and the energizing current is increased, so that the copper loss is increased. Therefore, there is a great demand for reducing the amount of Dy added in terms of efficiency.
図7は電動機100の極数と永久磁石にかかる減磁力・インバータの駆動周波数との関係図である。永久磁石にかかる減磁力は、巻線起磁力に比例し、磁石厚さ、及び、極数に反比例する。トルクの発生を損なわずに、減磁に強い電動機を構成するためには、磁石厚さを厚くする、もしくは極数を大きく設計することが好ましい。
FIG. 7 is a relationship diagram between the number of poles of the
磁石厚さを厚くした場合、磁石体積そのものが大きくなるため、Dy使用量が多くなり好ましくない。 When the thickness of the magnet is increased, the magnet volume itself is increased, and the amount of Dy used is increased, which is not preferable.
極数を増やした設計においては、駆動周波数が極数に比例して大きくなる。そのため、電動機のコアに発生する鉄損の増加、及び、インバータのスイッチング損失が増加し、効率が悪化する課題がある。 In a design with an increased number of poles, the drive frequency increases in proportion to the number of poles. Therefore, there is a problem that the iron loss generated in the core of the electric motor and the switching loss of the inverter increase, and the efficiency deteriorates.
本実施の形態の電動機は、6極以上の極数で構成され,希土類磁石に含有されるDy含有量を4重量%以下に抑制し、インバータ主回路のスイッチング部にSiCを用いるデバイスを使用する駆動回路により駆動することで、上記課題を解決するものである。 The electric motor of the present embodiment is configured with a number of poles of 6 poles or more, suppresses the Dy content contained in the rare earth magnet to 4% by weight or less, and uses a device using SiC for the switching portion of the inverter main circuit. By driving with a drive circuit, the said subject is solved.
図8は実施の形態1を示す図で、電動機200の横断面図である。図8に示す電動機200は、例えばブラシレスDCモータである。電動機200は、固定子201と、この固定子201の内側に空隙220を介して配置される回転子202とを備える。
FIG. 8 shows the first embodiment and is a cross-sectional view of the
電動機200のスロット数と極数との組合せは、12スロット8極である。
The combination of the number of slots and the number of poles of the
図9は実施の形態1を示す図で、固定子201の横断面図である。固定子201は、少なくとも固定子鉄心201aと、巻線201b、固定子鉄心201aと巻線201bとを絶縁する絶縁材201cとを備える。
FIG. 9 is a view showing the first embodiment and is a cross-sectional view of the
巻線201bは、ティース201a−1(図10)に巻回される集中巻であるが、分布巻の場合もある。巻線201bは、三相巻線であり、結線方式はY結線(星形結線、スター結線)である。但し、結線方式は、三角結線の場合もある。
The winding 201b is a concentrated winding wound around the
図10は実施の形態1を示す図で、固定子鉄心201aの横断面図である。固定子鉄心201aは略リング状(円筒状)で、外周側にリング状のコアバック201a−2が形成されている。ティース201a−1が、コアバック201a−2から回転子202側に放射状に12個形成される。12個のティース201a−1は、周方向に略等間隔に配置される。ティース201a−1の周方向の幅は、径方向に略一定である。
FIG. 10 is a view showing the first embodiment and is a cross-sectional view of the
隣接するティース201a−1の間の空間をスロット201a−3と呼ぶ。スロット201a−3の数も、ティース201a−1の数と同じ12個である。ティース201a−1の周方向の幅は、径方向に略一定であるので、スロット201a−3の周方向の幅は、内側から外側(コアバック201a−2側)に向かって徐々に大きくなる構成である。
The space between the
固定子鉄心201aは、厚さ0.7mm以下の薄い電磁鋼板を所定の形状に形成されて、所定の枚数を積層することで構成される。
The
12スロットの場合、6スロットに比べ、巻線作業が倍になる。また、固定子201のスロットオープニング201a−4の総和を同じにした場合、6スロットに比べ、スロットオープニング201a−4の幅は小さくなる。固定子鉄心201aが一体でできている場合は、巻線201bを挿入する作業が非常に困難になる。
In the case of 12 slots, the winding work is doubled as compared with 6 slots. When the total of the
本実施の形態の固定子鉄心201aは、ティース201a−1毎にコアを分割して巻線を行い、巻線後に分割されたコアを円環状に固定する。多極構成にする場合、スロット数も増加するため、分割コア方式を用いた方が、巻線の占積率が高くなり、生産性も良い。
In the
また、スロット201a−3内には巻線201bと固定子鉄心201aを絶縁するための絶縁材201cが介在している。一般的に絶縁材201cは樹脂を成型して構成されており、成型強度を確保するために厚さは1mm程度である。多極構成でスロット数が増えた場合、絶縁材201cの量が増えるため、巻線面積が低減し、銅損が増加して好ましくない。
An insulating
図11は実施の形態1を示す図で、絶縁材にPETフィルムを用いた固定子201の横断面図である。スロット201a−3内の絶縁に図11に示すようにPETフィルム201c−1を用いることにより、スロット数増加による絶縁材の増加を抑制でき、多極多スロット構成にした場合でも高効率な電動機を構成することができる。
FIG. 11 is a diagram showing the first embodiment and is a cross-sectional view of a
図12、図13は実施の形態1を示す図で、図12は漏洩電流対策を施した固定子201の横断面図、図13は漏洩電流対策を施した固定子鉄心201aの横断面図である。
12 and 13 are views showing the first embodiment, FIG. 12 is a cross-sectional view of a
多極にしてインバータキャリア周波数を大きくした場合、巻線とコア(固定子鉄心)の間の浮遊容量による漏洩電流が流れやすくなる。 When the number of poles is increased and the inverter carrier frequency is increased, leakage current easily flows due to stray capacitance between the winding and the core (stator core).
そこで、図13に示すように、スロット201a−3のコアバック201a−2部分をえぐるような構成とし、切欠き部201a−5が形成される。切欠き部201a−5は、各ティース201a−1の両側に形成される。
Therefore, as shown in FIG. 13, the core back 201a-2 portion of the
このように構成することにより、巻線201bと固定子鉄心201a間の静電容量を低減させ、漏洩電流を低減することができる。
With this configuration, it is possible to reduce the electrostatic capacitance between the winding 201b and the
図14、図15は実施の形態1を示す図で、図14は回転子202の横断面図、図15は回転子鉄心202aの横断面図である。
14 and 15 are views showing the first embodiment, FIG. 14 is a cross-sectional view of the
回転子202は永久磁石埋込型であり、少なくとも回転子鉄心202aと、回転子鉄心202aの磁石挿入孔202a−1に挿入される、平板形状の永久磁石202bを備える。
The
8個の永久磁石202bは、回転子鉄心202aの外周縁に沿って形成された磁石挿入孔202a−1にされ、8極の回転子202を構成する。
The eight
永久磁石202bは、Nd−Fe−B(ネオジウム・鉄・ボロン)を主成分とするネオジウム希土類磁石を搭載しており、厚さ2mm程度の平板形状である。本実施の形態では、Dy含有量を3重量%としている。
The
永久磁石202bについて別の表現をすると、Fe(鉄)、Nd(ネオジウム)、Dy(ディスプロシウム)、B(ボロン)を含むネオジウム希土類磁石である。その他に、微量の不純物を含む。
In other words, the
回転子鉄心202aは、略円筒状であり、外周縁に沿って断面形状が略長方形の磁石挿入孔202a−1が、8個形成されている。横断面において、8個の磁石挿入孔202a−1で略八角形を形成している。回転子鉄心202aの略中心部に、回転軸(図示せず)が挿入される軸孔202a−2を備える。
The
回転子鉄心202aは、厚さ0.7mm以下の薄い電磁鋼板を所定の形状に形成されて、所定の枚数を積層することで構成される。
The
図16は実施の形態1を示す図で、各磁極の永久磁石202bを二分割した回転子202の横断面図である。電動機を多極にした場合、駆動周波数が大きくなるため、永久磁石202bに流れる渦電流による損失が大きくなる。図16では、各磁極の永久磁石202bを幅方向(周方向)に二分割している。それにより、永久磁石202bの固有抵抗を大きくすることで渦電流が流れにくくなり、損失(渦電流損)による永久磁石202bの発熱を抑制している。
FIG. 16 is a view showing the first embodiment, and is a cross-sectional view of the
図17は実施の形態1を示す図で、永久磁石の厚さ及びDy含有量を一定とし、極数を変えた場合の減磁率と相起磁力との関係図である。図17において、減磁率は、永久磁石と逆位相の磁束が発生するように固定子と回転子を固定して通電を行い、通電前後の誘起電圧の比を通電前を基準として低下率で表している。横軸は通電電流と相の巻数の積をとった相起磁力を指標としている。圧縮機では製品の性能保証値として、例えば、減磁率1.5%以内となるように設計を行っている。 FIG. 17 shows the first embodiment, and is a relationship diagram between the demagnetization rate and the magnetomotive force when the thickness and Dy content of the permanent magnet are fixed and the number of poles is changed. In FIG. 17, the demagnetization rate is expressed by the reduction rate based on the ratio of the induced voltage before and after energization, with the stator and rotor fixed to energize so that a magnetic flux having a phase opposite to that of the permanent magnet is generated. ing. The horizontal axis is the index of the magnetomotive force, which is the product of the applied current and the number of turns of the phase. In the compressor, the product performance guarantee value is designed so that the demagnetization rate is within 1.5%, for example.
図18、図19は実施の形態1を示す図で、図18は6極の電動機200の横断面図、図19は10極の電動機200の横断面図である。
18 and 19 are views showing the first embodiment, FIG. 18 is a cross-sectional view of a 6-pole
図18に示す6極の電動機200は、固定子201のスロット201a−3が9個、回転子202の永久磁石202bが6個の、9スロット6極の電動機である。
The 6-pole
図19に示す10極の電動機200は、固定子201のスロット201a−3が12個、回転子202の永久磁石202bが6個の、12スロット10極の電動機である。
The 10-pole
図17より、極数が大きくなるにつれ、1.5%減磁する相起磁力が大きくなっていることがわかる。4極を基準とした場合、1.5%減磁する相起磁力は6極の場合で約1.5倍、8極の場合で約2倍、10極の場合で約2.5倍に向上している。電動機の雰囲気温度、及び、発生する負荷トルクが一定の場合、極数が大きいほど保磁力の低い、すなわち、Dy含有量の少ない磁石を使用することができる。多極にすることで固定子が発生する反磁界が分散されるため、減磁力が低減するためである。 From FIG. 17, it can be seen that as the number of poles increases, the magnetomotive force for demagnetizing by 1.5% increases. When using 4 poles as a reference, the magnetomotive force for demagnetizing 1.5% is about 1.5 times for 6 poles, about 2 times for 8 poles and about 2.5 times for 10 poles. Has improved. When the atmospheric temperature of the electric motor and the generated load torque are constant, the larger the number of poles, the lower the coercive force, that is, the magnet having the smaller Dy content can be used. This is because demagnetizing force is reduced because the demagnetizing field generated by the stator is dispersed by using multiple poles.
図20は実施の形態1を示す図で、1.5%減磁率を確保するために必要なDy含有量と極数との関係図である。図20より、極数を大きくすることで、減磁耐力の面からDy含有量を低減した設計が可能となる。6極の場合、Dy含有量を最大4重量%以下に抑制した永久磁石が使用できる。同様に、8極の場合Dy含有量を最大3重量%以下、10極の場合Dy含有量を最大2重量%以下に抑制した永久磁石が使用可能となる。 FIG. 20 is a diagram showing the first embodiment, and is a relationship diagram between the Dy content and the number of poles required to secure the 1.5% demagnetization rate. From FIG. 20, by increasing the number of poles, it is possible to design with a reduced Dy content in terms of demagnetization proof strength. In the case of 6 poles, a permanent magnet having a Dy content suppressed to 4% by weight or less can be used. Similarly, in the case of 8 poles, the maximum Dy content is 3 wt% or less, and in the case of 10 poles, the permanent magnet whose Dy content is suppressed to the maximum 2 wt% or less can be used.
電動機の極数を大きくした場合、電動機のコアで発生する磁束密度は低下するが、磁束密度の周波数が増加する。そのため、極数を大きくしすぎると鉄損が増加する。 When the number of poles of the electric motor is increased, the magnetic flux density generated in the core of the electric motor is reduced, but the frequency of the magnetic flux density is increased. Therefore, increasing the number of poles too much increases iron loss.
図21は実施の形態1を示す図で、モータ効率と極数との関係図である。電動機の極数を大きくした場合、固定子のスロット数が増加するため、スロット内と固定子の巻線を絶縁するための絶縁材の面積が大きくなり、巻線断面積が縮小し、銅損が増加する。そのため、従来と同じ永久磁石(Dy含有量一定)で設計した場合、図21の実線に示すように4極の場合のモータ効率が最も良いという結果であった。 FIG. 21 shows the first embodiment, and is a relationship diagram between the motor efficiency and the number of poles. When the number of poles of the motor is increased, the number of slots in the stator increases, so the area of the insulating material that insulates the windings of the stator from the slots increases, reducing the cross-sectional area of the windings and reducing copper loss. Will increase. Therefore, in the case of designing with the same permanent magnet (constant Dy content) as in the conventional case, as shown by the solid line in FIG. 21, the motor efficiency in the case of four poles was the best.
しかし、上記のように減磁耐力向上のため、6極の場合Dy含有量を最大4%以下、8極の場合Dy含有量を最大3重量%以下、10極の場合Dy含有量を最大2重量%以下に低減すると、永久磁石の残留磁束密度が向上する。そのため、電動機のサイズを縮小でき、鉄損、及び、銅損を低減できる。 However, as described above, in order to improve the demagnetization resistance, the Dy content in the case of 6 poles is up to 4% or less, the Dy content in the case of 8 poles is up to 3% by weight or less, and the Dy content in case of 10 poles is up to 2%. When it is reduced to not more than wt%, the residual magnetic flux density of the permanent magnet is improved. Therefore, the size of the electric motor can be reduced, and iron loss and copper loss can be reduced.
Dy含有量を低減した場合のモータ効率を示す図21の破線のように、Dy含有量を低減した場合、モータ効率は6極以上でも効率を落とさず設計できることがわかる。 As indicated by the broken line in FIG. 21 showing the motor efficiency when the Dy content is reduced, it can be seen that when the Dy content is reduced, the motor efficiency can be designed without lowering the efficiency even if it is 6 poles or more.
モータ効率は、Dy含有量を4重量%以下に低減した6極、Dy含有量を最大3重量%以下に低減した8極、Dy含有量を最大2重量%以下に低減した10極が好ましい結果である。12極以上では残留磁束密度の向上よりも、駆動周波数増加による鉄損増加の影響が大きいため、モータ効率は6〜10極よりも低下する。なお、圧縮機の電動機は定格回転数が60rps、最大回転数が120rps程度の設計である。 The motor efficiency is preferably 6 poles with a Dy content reduced to 4 wt% or less, 8 poles with a Dy content reduced to a maximum of 3 wt% or less, and 10 poles with a Dy content reduced to a maximum of 2 wt% or less. Is. When the number of poles is 12 or more, the increase in iron loss due to an increase in driving frequency is more important than the improvement in residual magnetic flux density, so the motor efficiency is lower than that of 6 to 10 poles. The motor of the compressor is designed to have a rated rotation speed of 60 rps and a maximum rotation speed of about 120 rps.
本実施の形態の電動機は、駆動回路のインバータによるPWM制御により可変速駆動を行うことにより、要求の製品負荷条件に合わせた高効率な運転を行っている。インバータのスイッチングキャリアは、例えば9kHzで波形生成されておりインバータなどのPWM制御で可変速駆動される。 The electric motor of the present embodiment is driven at a variable speed by PWM control by the inverter of the drive circuit, thereby performing highly efficient operation in accordance with the required product load condition. The switching carrier of the inverter has a waveform generated at, for example, 9 kHz, and is driven at a variable speed by PWM control of the inverter or the like.
次に、電動機200の駆動回路1について説明する。図22は実施の形態1を示す図で、電動機200の駆動回路1の回路図である。外部に設けられた商用交流電源2から交流の電力が駆動回路1に供給される。商用交流電源2から供給される交流電圧は、整流回路3で直流電圧に変換される。整流回路3で変換された直流電圧は、インバータ主回路4で可変周波数の交流電圧に変換されて電動機200に印加される。電動機200はインバータ主回路4から供給される可変周波数の交流電力により駆動される。尚、整流回路3には商用交流電源2から印加される電圧を昇圧するチョッパー回路や整流した直流電圧を平滑にする平滑コンデンサなどを有する。
Next, the
インバータ主回路4は3相ブリッジのインバータ回路であり、インバータ主回路4のスイッチング部はインバータ主素子となる6つのIGBT6a〜6f(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)と6つのフライホイルダイオード(FRD)としてシリコンカーバイド(SiC)を用いたSiC−SBD7a〜7f(ショットキーバリアダイオード)を備えている。FRDであるSiC−SBD7a〜7fはIGBT6a〜6fが電流をONからOFFする時に生じる逆起電力を抑制する逆電流防止手段である。
The inverter
尚、ここでは、IGBT6a〜6fとSiC−SBD7a〜7fは同一リードフレーム上に各チップが実装されエポキシ樹脂でモールドされてパッケージされたICモジュールとする。IGBT6a〜6fはシリコンを用いたIGBT(Si−IGBT)に代えてSiC、GaN(窒化ガリウム)を用いたIGBTとしてもよく、またIGBTに代えてSiもしくはSiC、GaNを用いたMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)などの他のスイッチング素子を使用してもよい。
Note that, here, the IGBTs 6a to 6f and the SiC-
整流回路3とインバータ主回路4の間には直列に接続された2つの分圧抵抗8a,8bが設けられており、この分圧抵抗8a,8bによる分圧回路にて高圧直流電圧を低圧化した電気信号をサンプリングし保持する直流電圧検出部8が設けられている。
Two
電動機200のU相巻線201b−u及びW相巻線201b−wに流れる電流を検出する電流検出素子30a,30cが設けられている。電流検出素子30a,30cは直流電流トランス(DCCT)や交流電流トランス(ACCT)などが用いられ、U相巻線201b−u、W相巻線201b−wに流れる電流の瞬時値を検出する。
Current detection elements 30a and 30c that detect a current flowing through the U-phase winding 201b-u and the W-phase winding 201b-w of the
回転子位置検出部10は、電流検出素子30a,30cの出力信号から電動機200の回転子202の位置を演算し、回転子202の位置情報を出力電圧演算部9に出力する。尚、ここでは、電動機200のU相巻線201b−u及びW相巻線201b−wの二相分の電流を検出したが、V相巻線201b−vの電流も加えた三相分の電流を検出しても良いし、他の組合せの二相分の電流を検出しても良い。
The rotor
尚、回転子位置検出部10は、電動機200の端子電圧を検出して、電動機200の回転子202の位置を検出するようにしてもよい。
The rotor
回転子位置検出部10が検出する回転子202の位置情報は、出力電圧演算部9に出力される。この出力電圧演算部9は、駆動回路1の外部から与えられる目標回転数Nの指令もしくは装置の運転条件の情報と回転子202の位置情報に基づいて、電動機200に加えられるべき最適なインバータ主回路4の出力電圧を演算する。出力電圧演算部9はその演算した出力電圧をPWM信号生成部31に出力する。PWMは、Pulse Width Modulationの略語である。
The position information of the
PWM信号生成部31は、出力電圧演算部9から与えられた出力電圧となるようなPWM信号をインバータ主回路4のそれぞれのIGBT6a〜6fを駆動する主素子駆動回路4aに出力し、インバータ主回路4のIGBT6a〜6fはそれぞれ主素子駆動回路4aによってスイッチングされる。
The PWM
ここで固定子201の反磁界を抑制する制御方法について説明する。固定子201の反磁界は誤って巻線201b(U相巻線201b−u、V相巻線201b−v及びW相巻線201b−w)に大電流が流れることによって発生する。
Here, a control method for suppressing the demagnetizing field of the
本実施の形態では、巻線201bに流れる電流の瞬時値を検出しており、検出した瞬時電流値が所定電流値より高くなった場合、出力電圧演算部9はPWM信号生成部31への出力を停止するように制御しているため、巻線201bに大電流が流れることがなくなり、固定子201の反磁界による永久磁石202bの減磁を抑制することができ、信頼性の高い電動機200を得ることができる。
In the present embodiment, the instantaneous value of the current flowing in the winding 201b is detected, and when the detected instantaneous current value becomes higher than the predetermined current value, the output
ここでワイドバンドギャップ半導体について説明する。ワイドバンドギャップ半導体はSiよりもバンドギャップが大きい半導体の総称であって、SiC−SBD7a〜7fに使用しているSiCはワイドバンドギャップ半導体の一つであり、その他には窒化ガリウム(GaN)、ダイヤモンドなどがある。さらにワイドバンドギャップ半導体、特にSiCはSiに比べて耐熱温度や絶縁破壊強度や熱伝導率が大きい。尚、ここでは、SiCをインバータ回路のFRDに用いる構成としているが、SiCに代えてその他のワイドバンドギャップ半導体を用いてもよい。
Here, the wide band gap semiconductor will be described. The wide bandgap semiconductor is a general term for semiconductors having a bandgap larger than Si, and SiC used in the SiC-
SiCは、絶縁破壊電圧がSiの10倍、バンドギャップがSiの3倍といった優れた物性を有している。パワーデバイスの耐圧はエピタキシャル層(ドリフト層)で支えるが、オン時には抵抗にもなってしまう。SiCは絶縁破壊電圧がSiの10倍であるため、エピタキシャル層の厚さを1/10に低減でき、オン抵抗を小さくできる。また、バンドギャップが広いことから200℃以上の高温動作も可能となる。また、Siはオン抵抗を低くするために正孔注入を行っており、リカバリが遅く、その必要がないSiCはリカバリが早く、リカバリ損失を大幅削減でき、低損失な高速スイッチングが可能となる。
SiC has excellent physical properties such as a
図23は実施の形態1を示す図で、図21の破線に示したDy含有量を低減した場合の電動機をインバータ素子がSiとSiC場合で駆動した総合効率の比較図である。前述のように極数が大きくなると、駆動周波数が大きくなるため、インバータのキャリア周波数を上げる必要があり、インバータのスイッチングロスが増加する。そのため、実線で示すSi素子を用いる場合は、4極の総合効率が最も高い結果であった。 FIG. 23 is a diagram showing the first embodiment and is a comparison diagram of the total efficiency when the inverter element drives the electric motor when the Dy content shown in the broken line of FIG. 21 is reduced when the inverter element is Si and SiC. As described above, as the number of poles increases, the driving frequency also increases, so that it is necessary to increase the carrier frequency of the inverter, which increases switching loss of the inverter. Therefore, when the Si element shown by the solid line is used, the total efficiency of the four poles is the highest.
一方、破線で示すSiC素子を用いる場合は、スイッチングロスが大幅に低減できるため、6極以上の場合でも高効率な駆動システムを構成することができる。 On the other hand, when the SiC element indicated by the broken line is used, the switching loss can be significantly reduced, so that a highly efficient drive system can be configured even when the number of poles is 6 or more.
本実施の形態の電動機200は、高速時の誘起電圧が端子電圧を超える領域においては、弱め界磁制御を行う。固定子201の巻線201bに永久磁石202bと反対の向きに固定子磁界を発生させる電流の進角制御を行うことで、永久磁石202bにより発生する誘起電圧を抑制し、トルクを増加させる。
The
弱め界磁制御は、永久磁石202bに対向する向きに固定子磁界を発生させるため、減磁耐力に大きく影響する。弱め界磁制御の弱め量が小さくなれば、保磁力の小さい(Dy含有量の少ない)永久磁石202bをより使用しやすくなる。
Since the field weakening control generates a stator magnetic field in a direction facing the
弱め界磁制御を行わないようにするには、誘起電圧を下げた設計、もしくは、コンバータで出力する端子電圧を商用の200V電源を昇圧して設計すればよい。誘起電圧を下げて設計することは、巻線の巻数を減らす、もしくは、永久磁石の磁力を下げることとなり、モータ電流が増加し、インバータの通電損失の増加、銅損の増加をもたらすため好ましくない。 In order not to perform the field weakening control, the design may be such that the induced voltage is lowered or the terminal voltage output by the converter is designed by boosting a commercial 200V power supply. Designing with a lower induced voltage reduces the number of turns of the winding or reduces the magnetic force of the permanent magnet, which increases the motor current, increases the conduction loss of the inverter, and increases the copper loss. ..
コンバータで昇圧する場合、素子の絶縁耐圧の課題があったが、絶縁耐圧の大きいSiC素子を用いることで、従来に対して大幅な昇圧が可能となる。そのため、コンバータにSiC素子を用いる回路で、電動機が電圧飽和する電圧の80〜100%まで昇圧し、弱め磁界の大きさを小さく駆動することで、従来の制御よりも永久磁石のDy含有量を更に低減することが可能となる。 When the voltage is boosted by the converter, there is a problem of withstand voltage of the element, but by using a SiC element having a high withstand voltage, it is possible to significantly boost the voltage as compared with the conventional case. Therefore, in the circuit using the SiC element in the converter, the Dy content of the permanent magnet is made smaller than that in the conventional control by boosting the voltage to 80 to 100% of the voltage at which the electric motor saturates and driving the weakening magnetic field to a smaller magnitude. Further reduction is possible.
図24は実施の形態1を示す図で、電動機200を搭載するロータリ圧縮機300の縦断面図である。図24に示すロータリ圧縮機300(圧縮機)の一例は、密閉容器70内が高圧の縦型のものである。密閉容器70内の下部に圧縮要素400が収納される。密閉容器70内の上部で、圧縮要素400の上方に圧縮要素400を駆動する電動要素である電動機200が収納される。
FIG. 24 is a view showing the first embodiment and is a vertical sectional view of a
密閉容器70内の底部に、圧縮要素400の各摺動部を潤滑する冷凍機油90が貯留されている。
Refrigerating
先ず、圧縮要素400の構成を説明する。内部に圧縮室が形成されるシリンダ401は、外周が平面視略円形で、内部に平面視略円形の空間であるシリンダ室(図示せず)を備える。シリンダ室は、軸方向両端が開口している。シリンダ401は、側面視で所定の軸方向の高さを持つ。
First, the configuration of the
シリンダ401の略円形の空間であるシリンダ室に連通し、半径方向に延びる平行なベーン溝(図示せず)が軸方向に貫通して設けられる。
A parallel vane groove (not shown) extending in the radial direction is provided so as to communicate with a cylinder chamber, which is a substantially circular space of the
また、ベーン溝の背面(外側)に、ベーン溝に連通する平面視略円形の空間である背面室(図示せず)が設けられる。 Further, on the back surface (outside) of the vane groove, there is provided a back surface chamber (not shown) which is a space having a substantially circular shape in plan view and which communicates with the vane groove.
シリンダ401には、冷凍サイクルからの吸入ガスが通る吸入ポート(図示せず)が、シリンダ401の外周面からシリンダ室に貫通している。
A suction port (not shown) through which suction gas from the refrigeration cycle passes through the
シリンダ401には、略円形の空間であるシリンダ室を形成する円の縁部付近(電動機200側の端面)を切り欠いた吐出ポート(図示せず)が設けられる。
The
シリンダ401の材質は、ねずみ鋳鉄、焼結、炭素鋼等である。
The material of the
ローリングピストン402が、シリンダ室内を偏心回転する。ローリングピストン402はリング状で、ローリングピストン402の内周が回転軸50の偏心軸部50aに摺動自在に嵌合する。
The rolling
ローリングピストン402の外周と、シリンダ401のシリンダ室の内壁との間は、常に一定の隙間があるように組立られる。
The outer circumference of the
ローリングピストン402の材質は、クロム等を含有した合金鋼等である。
The material of the
ベーン403がシリンダ401のベーン溝内に収納され、背圧室に設けられるベーンスプリング408でベーン403が常にローリングピストン402に押し付けられている。ロータリ圧縮機300は、密閉容器70内が高圧であるから、運転を開始するとベーン403の背面(背圧室側)に密閉容器70内の高圧とシリンダ室の圧力との差圧による力が作用するので、ベーンスプリング408は主にロータリ圧縮機300の起動時(密閉容器70内とシリンダ室の圧力に差がない状態)に、ベーン403をローリングピストン402に押し付ける目的で使用される。
The
ベーン403の形状は、平たい(周方向の厚さが、径方向及び軸方向の長さよりも小さい)略直方体である。
The
ベーン403の材料には、高速度工具鋼が主に用いられている。
High speed tool steel is mainly used as the material of the
主軸受け404は、回転軸50の主軸部50b(偏心軸部50aより上の部分で、回転子20に嵌合する部分)に摺動自在に嵌合するとともに、シリンダ401のシリンダ室(ベーン溝も含む)の一方の端面(電動機200側)を閉塞する。
The
主軸受け404は、吐出弁(図示せず)を備える。但し、主軸受け404、副軸受け405のいずれか一方、または、両方に付く場合もある。
The
主軸受け404は、側面視略逆T字状である。
The
副軸受け405が、回転軸50の副軸部50c(偏心軸部50aより下の部分)に摺動自在に嵌合するとともに、シリンダ401のシリンダ室(ベーン溝も含む)の他方の端面(冷凍機油90側)を閉塞する。
The
副軸受け405は、側面視略T字状である。
The
主軸受け404、副軸受け405の材質は、シリンダ401の材質と同じで、ねずみ鋳鉄、焼結、炭素鋼等である。
The material of the
主軸受け404には、その外側(電動機200側)に吐出マフラ407が取り付けられる。主軸受け404の吐出弁から吐出される高温・高圧の吐出ガスは、一端吐出マフラ407に入り、その後吐出マフラ407から密閉容器70内に放出される。但し、副軸受け405側に吐出マフラ407を持つ場合もある。
A
密閉容器70の横に、冷凍サイクルからの低圧の冷媒ガスを吸入し、液冷媒が戻る場合に液冷媒が直接シリンダ401のシリンダ室に吸入されるのを抑制する吸入マフラ51が設けられる。吸入マフラ51は、シリンダ401の吸入ポートに吸入管52を介して接続する。吸入マフラ51本体は、溶接等により密閉容器70の側面に固定される。
A
密閉容器70には、電力の供給源である電源に接続する端子74(ガラス端子という)が、溶接により固定されている。図24の例では、密閉容器70の上面に端子74が設けられる。端子74には、電動要素である電動機200からのリード線73が接続される。
A terminal 74 (referred to as a glass terminal) that is connected to a power source that is a power supply source is fixed to the sealed
密閉容器70の上面に、両端が開口した吐出管75が嵌挿されている。圧縮要素400から吐出される吐出ガスは、密閉容器70内から吐出管75を通って外部の冷凍サイクルへ吐出される。
A
ロータリ圧縮機300の一般的な動作について説明する。端子74、リード線73から電動要素である電動機200の固定子201に電力が供給されることにより、回転子202が回転する。すると回転子202に固定された回転軸50が回転し、それに伴いローリングピストン402はシリンダ401のシリンダ室内で偏心回転する。シリンダ401のシリンダ室とローリングピストン402との間の空間は、ベーン403によって2分割されている。回転軸50の回転に伴い、それらの2つの空間の容積が変化し、片側はだんだん容積が広がることにより吸入マフラ51より冷媒を吸入し、他側は容積が除々に縮小することにより、中の冷媒ガスが圧縮される。圧縮された吐出ガスは、吐出マフラ407から密閉容器70内に一度吐出され、更に電動要素である電動機200を通過して密閉容器70の上面にある吐出管75より密閉容器70外へ吐出される。
A general operation of the
電動要素である電動機200を通過する吐出ガスは、例えば、図示しない電動機200の回転子202の風穴部(貫通孔)、固定子201のスロット開口部(図示せず)含む空隙220(図8参照)、固定子201の外周に配置された切欠き(図9参照)等を通る。冷媒はR410A、R407C等である。
The discharge gas passing through the
1 駆動回路、2 商用交流電源、3 整流回路、3a リアクトル、3b 整流ダイオード、3c 平滑コンデンサ、4 インバータ主回路、4a 主素子駆動回路、6a〜6f IGBT、7a〜7f SiC−SBD、8 直流電圧検出部、8a 分圧抵抗、8b 分圧抵抗、9 出力電圧演算部、10 回転子位置検出部、30a 電流検出素子、30c 電流検出素子、31 PWM信号生成部、50 回転軸、50a 偏心軸部、50c 副軸部、51 吸入マフラ、70 密閉容器、73 リード線、74 端子、75 吐出管、90 冷凍機油、100 電動機、101 固定子、101a 固定子鉄心、101b 巻線、101a−1 ティース、101a−2 コアバック、101a−3 スロット、102 回転子、102a 回転子鉄心、102a−1 磁石挿入孔、102a−2 軸孔、102b 永久磁石、120 空隙、200 電動機、201 固定子、201a 固定子鉄心、201a−1 ティース、201a−2 コアバック、201a−3 スロット、201a−4 スロットオープニング、201a−5 切欠き部、201b 巻線、201b−u U相巻線、201b−v V相巻線、201b−w W相巻線、201c 絶縁材、201c−1 PETフィルム、202 回転子、202a 回転子鉄心、202a−1 磁石挿入孔、202a−2 軸孔、202b 永久磁石、220 空隙、300 ロータリ圧縮機、400 圧縮要素、401 シリンダ、402 ローリングピストン、403 ベーン、404 主軸受け、405 副軸受け、407 吐出マフラ、408 ベーンスプリング。 1 drive circuit, 2 commercial AC power supply, 3 rectifier circuit, 3a reactor, 3b rectifying diode, 3c smoothing capacitor, 4 inverter main circuit, 4a main element drive circuit, 6a to 6f IGBT, 7a to 7f SiC-SBD, 8 DC voltage Detecting unit, 8a voltage dividing resistor, 8b voltage dividing resistor, 9 output voltage calculating unit, 10 rotor position detecting unit, 30a current detecting element, 30c current detecting element, 31 PWM signal generating unit, 50 rotating shaft, 50a eccentric shaft unit , 50c secondary shaft part, 51 suction muffler, 70 closed container, 73 lead wire, 74 terminal, 75 discharge pipe, 90 refrigeration oil, 100 electric motor, 101 stator, 101a stator core, 101b winding, 101a-1 teeth, 101a-2 core back, 101a-3 slot, 102 rotor, 102a rotor core, 102a-1 magnet insertion hole, 102a-2 shaft hole, 102b permanent magnet, 120 air gap, 200 electric motor, 201 stator, 201a stator Iron core, 201a-1 teeth, 201a-2 core back, 201a-3 slot, 201a-4 slot opening, 201a-5 notch, 201b winding, 201b-u U-phase winding, 201b-v V-phase winding , 201b-w W-phase winding, 201c insulating material, 201c-1 PET film, 202 rotor, 202a rotor core, 202a-1 magnet insertion hole, 202a-2 shaft hole, 202b permanent magnet, 220 air gap, 300 rotary Compressor, 400 compression element, 401 cylinder, 402 rolling piston, 403 vane, 404 main bearing, 405 auxiliary bearing, 407 discharge muffler, 408 vane spring.
Claims (6)
鉄、ネオジウム、ボロン及びディスプロシウムを含むネオジウム希土類磁石であって、ディスプロシウムの含有量が4重量%以下3重量%以上のネオジウム希土類磁石を用いる回転子を有し、弱め界磁制御で駆動する6極の電動機。 A permanent magnet embedded type electric motor in which a flat plate-shaped permanent magnet is embedded along the outer peripheral edge of a cylindrical rotor core.
A neodymium rare earth magnet containing iron, neodymium, boron and dysprosium, which has a rotor using a neodymium rare earth magnet having a dysprosium content of 4% by weight or less and 3% by weight or more, and is driven by field weakening control. 6-pole electric motor.
鉄、ネオジウム、ボロン及びディスプロシウムを含むネオジウム希土類磁石であって、ディスプロシウムの含有量が3重量%以下2重量%以上のネオジウム希土類磁石を用いる回転子を有し、弱め界磁制御で駆動する8極の電動機。 A permanent magnet embedded type electric motor in which a flat plate-shaped permanent magnet is embedded along the outer peripheral edge of a cylindrical rotor core.
A neodymium rare earth magnet containing iron, neodymium, boron and dysprosium, which has a rotor using a neodymium rare earth magnet having a dysprosium content of 3% by weight or less and 2% by weight or more, and is driven by field weakening control. 8-pole electric motor.
鉄、ネオジウム、ボロン及びディスプロシウムを含むネオジウム希土類磁石であって、ディスプロシウムの含有量が2重量%以下1.6重量%以上のネオジウム希土類磁石を用いる回転子を有し、弱め界磁制御で駆動する10極の電動機。 A permanent magnet embedded type electric motor in which a flat plate-shaped permanent magnet is embedded along the outer peripheral edge of a cylindrical rotor core.
A neodymium rare earth magnet containing iron, neodymium, boron and dysprosium, which has a rotor using a neodymium rare earth magnet having a dysprosium content of 2% by weight or less and 1.6% by weight or more, and has a weak field control. An electric motor with 10 poles to drive.
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