JP3749389B2 - 圧縮機用電動機の着磁方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮機用電動機の着磁方法に係り、特に、未着磁の磁石を着磁する際に固定子鉄心に巻装した多層巻線、絶縁性ボビン等を損傷しないようにした圧縮機用電動機の着磁方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
冷凍サイクル用圧縮機を駆動する電動機10としては図11に示すように6つの磁極歯11に多層巻線12Ua、12Ub、12Va、12Vb、12Wa、12Wbを巻装した固定子13と、この固定子13の内部に4つの永久磁石14を90°の角度もって設けた回転子15とから成る電動機がある。
【0003】
この永久磁石14は回転子15の4つの円弧状孔16に備えた未着磁の磁石を固定子13、回転子15等を組み込んだ後に多層巻線12Ua等に大きな直流電流を流して着磁するようになっている。
【0004】
この着磁には図12に示すように多層巻線12Ua等が2相接続され、これに直流電源17からの直流電流を流すようになっている。この多層巻線12Ua等に直流電流を流すと電動機10には図13に矢印で示すような磁束が生ずる。この磁束と多層巻線12Ua等を流れる電流により相の異なる巻線12Ua、12Va等に同一方向の直流電流が流れる部分がある。この部分の巻線12Ua、12Va間、12Ub、12Vb間等には互いに引き合う力Fが働きこれらの巻線12Ua、12Va、12Ub、12Vb等は図14に示すように変形させられる。
【0005】
この変形が大きいと巻線12Ua、12Va等同士が接触して絶縁破壊を起こすばかりか各多層巻線12Ua、12Ub等を巻装する絶縁性ボビン19の隅部19aや鍔部の根元部に大きな力が加わりこれを亀裂させる。
【0006】
そのため、これらの多層巻線12Ua、12Ub等が地絡事故を起こすと言う問題があった。
【0007】
そこで本発明は着磁に際し固定子に巻装した多層巻線、絶縁性ボビン等を損傷しないようにした圧縮機用電動機の着磁方法および圧縮機用電動機を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、固定子鉄心の複数の磁極歯に絶縁性ボビンを介して多層巻線を巻装し、この多層巻線により回転子鉄心に備えた未着磁の磁石を着磁し永久磁石を形成する圧縮機用電動機の着磁方法において、
磁石の着磁を行う際に少なくとも電流が同方向に流れるスロットの多層巻線間にスぺーサを挿入し、
着磁が終了した後に挿入したスぺーサを抜き取る、
ようにしたことを特徴とするものである。
【0017】
本発明電動機20には図1に示すように環状の固定子21Sが備えられる。この固定子21Sは薄鉄板を積層して固定子鉄心21に半径方向に等間隔で延びる複数の磁極歯22が設けられ、これに絶縁性ボビン23を装着するようになっている。
【0018】
この絶縁性ボビン23には図2に示すようにその内周側および外周側には鍔部23a、23aが設けられ、この鍔部23a、23a間に固定子鉄心21の内周側から多層巻線24Ua、24Ub、24Va、24Vb、24Wa、24Wbが巻装され、回転磁界を発生するようになっている。
【0019】
環状の固定子21Sの内周部には回転子25Rが備えられ、多層巻線24Ua等により発生した回転磁界により図示しない圧縮機を回転駆動するようになっている。
【0020】
回転子25Rの薄鉄板を積層して構成した回転子鉄心25には軸方向に延び、かつ、等間隔に配置された4つの円弧状孔26が開けられ、これに未着磁の磁石27を嵌め込むようになっている。
【0021】
図3には多層巻線24Ua、24Vaとの間、24Ub、24Vbとの間に挿入されあるいは抜き取られる絶縁材料からなるスペーサ28Aが示されている。このスペーサ28Aの厚さM1は図6に示す多層巻線24Ua、24Va間等の隙間Mの70%〜110%の厚さに形成されている。スペーサ28Aの厚さM1が巻線間の隙間Mの70%未満では巻線の変形を充分に抑制できず、また、巻線間の隙間Mの110%を越えると挿入作業性が悪化し、巻線に傷をつけるおそれがある。
【0022】
なお、すぺーサの形状は図3に示したものに限らず、例えば、図4、図5に示した形状にしてもよい。すなわち、
図4に示すスペーサ28Bは先端の厚さM2が主要部の厚さM1より薄く形成され、先端付近がテーパー状に形成されていて、狭い多層巻線24Ua、24Va部の間隙でも容易に挿入あるいは抜き取ることができるとともに巻線の間に挿入するとき巻線が傷付けられるのを防止するようになっている。
【0023】
図5に示すスペーサ28Cは先端部28Caの幅M3が主要部の幅M0より狭められ、先端部付近に傾斜部が形成されていて、多層巻線24Ua、24Va間に障害物としての電源接続線がある場合でもこれを固定子21Sの外周方向に形成しながら容易に挿入あるいは抜き取ることができるようになっている。
【0024】
つぎに、このように構成された電動機20の着磁方法を説明する。
【0025】
固定子鉄心21の磁極歯22にボビン23を装着しこれに多層巻線24Ua、24Ub、24Va等を巻装した固定子21Sの内周部に回転子鉄心25の円弧状孔26に未着磁の磁石27を嵌め込んだ回転子25Rを組み込む。
【0026】
この巻装した多層巻線、特に、着磁をする際に異相の多層巻線に同方向の直流電流が流れこれらの多層巻線に引き合い力Fが働く多層巻線24Ua、24Vaの間にはスペーサ28Cを挿入し、また、多層巻線24Ub、24Vbの間には図6に示すようにスペーサ28Aを挿入する。
【0027】
このような準備が完了したら図12で示すものと同様に多層巻線24Ua、24Ub、24Vb、24Va等を2相通電を行い図13に示すものと同様に大きな直流電流を流しその直流磁界により磁石27を磁化する。
【0028】
このとき異相の多層巻線24Ua、24Va、24Ub、24Vbの間等に大きな引き合い力Fが発生するが多層巻線24Ua、24Va等の間にはスペーサ28A、28Cが挿入してあるからその変形を防止する。
【0029】
そのため、絶縁性ボビン23に大きな力を加わることを防止し亀裂を発生を防止できいるばかりか多層巻線24Ua、24Va等の接触を防止し地絡事故等を起こすことがない。
【0030】
この磁化が終了したらスペーサ28A、28Cを抜き取り電動機20を完成させる。
これによりスペーサ28A、28C等を何回も使用でき部品の節約により製造コストを低減することができる。
【0031】
図7に示す本発明の第2の実施の形態は多層巻線24Ubb、24Vbb、24Wbb等を図2に示すような完全な整列巻状態にしないで、少なくとも一部を乱巻状態、すなわち、下層の巻線と上層の巻線の少なくとも一部が交わる(クロスする)ようにしたものである。
【0032】
図2に示すような完全な整列巻状態にした場合には、着磁時には図14に示すような引き合い力が生じた時に、上層の巻線が下層の巻線間に入り込もうとして絶縁性ボビン23の顎部23aを外側に広げようする大きな力が作用して顎部23aの根元部に亀裂を生じやすい。
【0033】
これに対して、本実施例の形態のものにおいては図8に示すように着磁時に引き合い力Fが生じても、下層の巻線の方向と上層の巻線の方向とが交わる(クロスする)ようになっているから上層の巻線が下層の巻線間に入り込もうとするのを防止でき、その結果、絶縁性ボビン23の顎部23aに作用する力を低減でき、鍔部23aの根元部の亀裂の発生を防止できる。
【0034】
図9に示す本発明の第3の実施の形態は絶縁材料で形成された絶縁性ボビン33の上下、すなわち、固定子鉄心25の上下端面に接す端板33aの厚さL1を固定子鉄心25のスロット内に位置する側板33bの厚さL2より厚くし、この端板33aの機械的強度を高めたものである。
【0035】
端板33aの厚さL1は全体を厚くしてもよいし、亀裂を生じやすい隅部23aや鍔部の厚さも厚くすることにより強度を高めることができる。
【0036】
なお、絶縁性ボビン23の全体の厚さを厚く形成した場合には機械的強度を高めることができるが、巻線が巻装される固定子鉄心21のスロット内空間スペースが小さくなり不具合を生じる。
【0037】
上記実施の形態のものにおいては絶縁性ボビン23の機械的強度が高まるから着磁時に引き合い力Fが生じても絶縁性ボビン23の損傷の発生を防止できる。
【0038】
上記各実施の形態は、それぞれ単独で実施しても巻線や絶縁性ボビンの損傷の発生を防止できる効果があるが組み合わせることにより一層の効果を高めることができる。
【0039】
図10に示す第4の実施の形態はスペーサ28A、28C等を各多層巻線間に別々に挿入する代わりに環状体の連結部44に複数のスペーサ45、46等を立設して一体的に形成し、その挿入および抜き取りを一度に行うようにした方法である。
【0040】
この方法によりスペーサ45、46の挿入および取り取り作業が簡単になり着磁を短時間で行うことができる。
【0041】
また、連結部44の形状は環状に限らず四角の板体等の任意な形状でもよく、連結部44とスペーサ45、46は一体形成でもよく、別体に形成して固着してもよい。
【0042】
なお、上記各実施の形態では6磁極歯の固定子鉄心により4つの永久磁石を着磁する方法について説明したがこれに限られるものではない。
【0043】
また、着磁の際に多層巻線を2相通電したがこれを3相通電して着磁をするときに生じる引き合い力による障害の低減にも使用することができる。
【0044】
さらに、スペーサは異相巻線に同方向の直流電流が流れる多層巻線間に挿入等したが全ての多層巻線間に挿入あるいは抜き取りするようにしてもよい。
【0045】
このよにすれば着磁の際に挿入場所等を選択して挿入等する必要がないから着磁作業が簡易化することができる。
【0046】
【発明の効果】
本発明は固定子鉄心の複数の磁極歯に絶縁性ボビンを介して多層巻線を巻装し、この多層巻線により回転子鉄心に備えた未着磁の磁石を着磁し永久磁石を形成する圧縮機電動機の着磁方法において、
磁石の着磁を行う際に複数の磁極歯に巻装した多層巻線間にスぺーサを挿入し、着磁が終了した後に挿入したスぺーサを抜き取るようにしたから着磁の際に多層巻線等の短絡等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電動機の着磁方法の概要を示す説明図。
【図2】図1をII−II線に沿って切断し矢印方向に見た断面図。
【図3】本発明のスペーサの一例を示す斜視図。
【図4】本発明のスペーサの他の一例を示す斜視図。
【図5】本発明のスペーサの他の一例を示す斜視図。
【図6】本発明のスペーサの挿入および抜き取り出方法の一例を示す説明図。
【図7】本発明の相巻線の他の一例を示す説明図。
【図8】図7の作用説明図。
【図9】本発明のボビンの他の一例を示す説明図。
【図10】本発明のスペーサのさらに他の一例を示す説明図。
【図11】従来の電動機の着磁方法の概要を示す説明図。
【図12】着磁の際の多層巻線の接続例を示す説明図。
【図13】図12による電動機の磁束流の概要を示す説明図。
【図14】着磁の際の多層巻線の引き合い力の概要を示す説明図。
【符号の説明】
10、20 電動機
11、22 磁極歯
12Ua、12Ub…、24Ua、24Ub…、24Vaa、24Uaa…、 多層巻線
13 21 固定子鉄心
14 永久磁石
15、25 回転子鉄心
16、26 円弧状孔
17 直流電源
18 スロット
19、23、33 絶縁性ボビン
27 磁石
28A、28B、28C、45、46 スペーサ
Claims (3)
- 固定子鉄心の複数の磁極歯に絶縁性ボビンを介して多層巻線を巻装し、この多層巻線により回転子鉄心に備えた未着磁の磁石を着磁し永久磁石を形成する圧縮機用電動機の着磁方法において、
磁石の着磁を行う際に少なくとも電流が同方向に流れるスロットの多層巻線間にスぺーサを挿入し、
着磁が終了した後に挿入したスぺーサを抜き取る、
ようにしたことを特徴とする圧縮機用電動機の着磁方法。 - スペーサの厚さは多層巻線間の隙間の70%〜110%にしたことを特徴とする請求項1記載の圧縮機用電動機の着磁方法。
- 複数のスペーサを一体的に形成したことを特徴とする請求項1または2記載の圧縮機用電動機の着磁方法。
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