JP3754324B2 - Induction synchronous motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転子継鉄部の周辺部に設けられた複数の2次導体と回転子継鉄部両端面の周辺部に位置して2次導体と一体にダイカスト成型されたエンドリングと回転子継鉄部に埋め込まれた永久磁石とを備えて成る誘導同期電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より例えば、エアーコンデショナー(空気調和機)、或いは、冷蔵庫(電気冷蔵庫)などにおいては、その冷却装置の冷凍サイクルを構成する密閉型電動圧縮機が搭載されている。そして、圧縮機を駆動する電動要素としては単相、或いは、三相商用電源で駆動する、誘導電動機、又はDCブラシレス電動機や誘導同期電動機が用いられていた。
【0003】
該誘導同期電動機の回転子は、固定子巻線を備えた固定子と、この固定子内で回転する回転子とから構成されている。そして、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に位置する複数の2次導体がダイカスト成型されると共に、回転子継鉄部両端面の周辺部に2次導体と一体にエンドリングがダイカスト成型されている。また、回転子継鉄部にスロットが貫通形成され、このスロット内に永久磁石が挿入され、スロットの両端開口がそれぞれ端面部材にて固定されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回転子に設けられる永久磁石は回転子継鉄部に設けられたスロットに挿入された後固定部材にて固定されている。また、回転子の回転バランスを良好にするため、回転子継鉄部の端面の周辺部に位置するエンドリング近傍にバランサが取り付けられている。この場合、エンドリングのダイカスト成型後に永久磁石をスロット内に固定する端面部材と、バランサとを別々に取り付けていた。このため、誘導同期電動の組み立て作業性が著しく悪化してしまう問題があった。
【0005】
また、回転子に永久磁石を固定するためスロットのスペースを設けることを考えるとエンドリングは小さくしなければならない。このため、どうしてもエンドリングの断面積が少なくなってしまう。この結果、運転時のロータの発熱量が多くなり、磁石の磁力の低下による運転性能の低下、及び永久磁石に希土類磁石を使用した場合は、極端に減磁してしまうという問題もあった。
【0006】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、誘導同期電動機の回転子の組み立て作業性の向上を図り、且つ、電動機の運転性能を向上した誘導同期電動機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の誘導同期電動機は、固定子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に位置してダイカスト成型された複数の2次導体と、前記回転子継鉄部両端面の周辺部に位置して前記2次導体と一体にダイカスト成型されたエンドリングと、前記回転子継鉄部に貫通形成されたスロット内に挿入された永久磁石と、前記スロットの両端開口をそれぞれ閉塞する非磁性体から成る一対の端面部材とを備え、前記両エンドリングの内側に接して、電流を通し易い銅或いは黄銅などにて構成された非磁性材料を配置し、該非磁性材料により前記両端面部材を前記回転子継鉄部に押圧固定したものである。
【0008】
更に、請求項2の誘導同期電動機は、請求項1に加えて、圧縮機に搭載したものである。
【0009】
更にまた、請求項3の誘導同期電動機は、請求項2に加えて、圧縮機は、空気調和機、或いは、電気冷蔵庫に用いられるものである。
【0010】
本発明によれば、誘導同期電動機は、固定子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に位置してダイカスト成型された複数の2次導体と、前記回転子継鉄部両端面の周辺部に位置して前記2次導体と一体にダイカスト成型されたエンドリングと、前記回転子継鉄部に貫通形成されたスロット内に挿入された永久磁石と、前記スロットの両端開口をそれぞれ閉塞する非磁性体から成る一対の端面部材とを備え、前記両エンドリングの内側に接して、電流を通し易い銅或いは黄銅などにて構成された非磁性材料を配置し、該非磁性材料により前記両端面部材を前記回転子継鉄部に押圧固定したので、非磁性材料の押圧固定分、エンドリングの断面積を増やすことが可能となる。これにより、エンドリングの断面積が増えた分、回転子の損失を減らすことが可能となる。この結果、回転子の発熱量を減らすことができ、誘導同期電動機の運転性能を大幅に向上させることができるようになるものである。
【0011】
請求項2の発明によれば、誘導同期電動機は、請求項1に加えて、圧縮機に搭載したので、圧縮機の生産コストを大幅に低減させることができるようになるものである。
【0012】
請求項3の発明によれば、誘導同期電動機は、請求項2に加えて、圧縮機は、空気調和機、或いは、電気冷蔵庫などに用いられるので、空気調和機、或いは、電気冷蔵庫の生産コストを大幅に低減させることができるようになるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明の誘導同期電動機2を適用した密閉型電動圧縮機Cの縦断側面図例である。図において、1は密閉容器であり、内部の上側に誘導同期電動機2、下側にこの誘導同期電動機2で回転駆動される圧縮機3が収納されている。密閉容器1は予め2分割されたものに誘導同期電動機2、圧縮機3を収納した後、高周波溶着などによって密閉されたものである。尚、密閉型電動圧縮機Cとしては、ロータリー、レシプロ、スクロールコンプレッサなどが挙げられる。
【0014】
誘導同期電動機2は、単相2極で構成されると共に密閉容器1の内壁に固定された固定子4と、この固定子4の内側に回転軸6を中心にして回転自在に支持された回転子5とから構成されている。そして、固定子4は回転子5に回転磁界を与える固定子巻線7を備えている。
【0015】
圧縮機3は中間仕切板8で仕切られた第1のロータリー用シリンダ9及び第2のロータリー用シリンダ10を備えている。各シリンダ9、10には回転軸6で回転駆動される偏心部11、12が取り付けられており、これら偏心部11、12は偏心位置がお互いに180度位相がずれている。
【0016】
13、14はそれぞれシリンダ9、10内を回転する第1のローラ、第2のローラであり、それぞれ偏心部11、12の回転でシリンダ内を回転する。15、16はそれぞれ第1の枠体、第2の枠体であり、第1の枠体15は中間仕切板8との間にシリンダ9の閉じた圧縮空間を形成させ、第2の枠体16も同様に中間仕切板8との間にシリンダ10の閉じた圧縮空間を形成させている。また、第1の枠体15、第2の枠体16はそれぞれ回転軸6の下部を回転自在に軸支する軸受部17、18を備えている。
【0017】
19、20は吐出マフラーであり、それぞれ第1の枠体15、第2の枠体16を覆うように取り付けられている。尚、シリンダ9と吐出マフラー19は第1の枠体15に設けられた図示しない吐出孔にて連通されており、シリンダ10と吐出マフラー20も第2の枠体16に設けられた図示しない吐出孔にて連通されている。21は密閉容器1の外部に設けられたバイパス管であり、吐出マフラー20の内部に連通している。
【0018】
また、22は密閉容器1の上に設けられた吐出管であり、23、24はそれぞれシリンダ9、10へつながる吸入管である。また、25は密閉ターミナルであり、密閉容器1の外部から固定子4の固定子巻線7へ電力を供給するものである(密閉ターミナル25と固定子巻線7とをつなぐリード線は図示せず)。
【0019】
また、26は回転子鉄心であり、図示しないが厚さ0.3mm〜0.7mmの電磁鋼板を所定の形状に打ち抜いた回転子用鉄板を複数枚積層し、お互いにカシメて一体に積層されている(尚、カシメによらずに溶接にて一体化しても良い)。66、67は回転子鉄心26の上下端に取り付けられる端面部材である。該端面部材66、67はステンレス、アルミニウム、銅、黄銅などの非磁性体からなる平板材にて構成されている。尚、端面部材66、67に磁性体を使用すると、端面部材66、67が磁路となり回転子5の磁石が磁気短絡を起こし誘導同期電動機2の運転性能が悪化するため非磁性体としている。
【0020】
図2は密閉容器1を2分割した密閉型電動圧縮機Cの平面図、図3は密閉型電動圧縮機Cの横断上面図、図4は回転子5の横断上面図、図5は回転子5の側面図である。固定子4には固定子巻線7が捲回され、この固定子巻線7とつながれている引出し線50と、固定子巻線7のコイルエンドとが一緒にポリエステル糸70にて結線されると共に、この引出し線50は前記密閉ターミナル25に接続される。
【0021】
回転子5は、回転子継鉄部5Aと、この回転子継鉄部5Aの周辺部に位置してダイカスト成型された籠型の2次導体5Bと、回転子継鉄部5Aの両端面の周辺部に位置してリング状に所定寸法突出すると共に当該籠型の2次導体5Bと一体にダイカスト成型された他方のエンドリング69と、回転子継鉄部5Aに埋め込まれた永久磁石31とから構成されている。この永久磁石31は永久磁石材が後述するスロット44内に挿入された後着磁が行なわれる。着磁は回転軸6の一側(例えば、図中右側)に埋め込まれた永久磁石31(31SA、31SB)をそれぞれ同じS極とし、他側(図中左側)に埋め込まれた永久磁石31(31NA、31NB)をそれぞれ同じN極としている。
【0022】
また、籠型の2次導体5Bは、回転子継鉄部5Aの周辺部に複数設けられると共に回転軸6の延在方向に渡って籠型に形成された図示しない円筒形の孔にアルミダイカストが射出成型されている。該籠型の2次導体5Bは一端から他端に渡って回転軸6の円周方向に所定の角度の螺旋状に傾斜した、所謂スキュー付き構造に形成されている(図5)。
【0023】
回転子継鉄部5Aには上下方向に貫通形成され両端を開口したスロット44が複数形成され(本実施例では4個)、このスロット44の両端開口は一対の前記端面部材66、67にてそれぞれ閉塞される(図6、図7)。そして、籠型の2次導体5B及びエンドリング68、69のダイカスト成型時に一方の端面部材67を、一方のエンドリング69によって回転子継鉄部5Aに固定している。また、他方の端面部材66を固定具としての複数のリベット66・・・にて回転子継鉄部5Aに固定している。
【0024】
この場合、スロット44の開口から永久磁石31が挿入された後、他方の端面部材66にて開口が閉塞され、この端面部材66がリベット66A・・・にて回転子継鉄部5Aに設けられた係合孔5Cにカシメ固定され、これによって各永久磁石31・・・はスロット44内に固定される。該永久磁石31は、例えばプラセオジウム系永久磁石、若しくは表面にニッケルメッキ等を施したネオジウム系永久磁石の希土類系永久磁石材にて強力な磁力に構成されている。この永久磁石31、31は回転軸6に対向して設けられると共に、対向する永久磁石31、31はそれぞれ異なる磁極で埋め込まれている。
【0025】
回転軸6の一側(例えば、図中右側及び上側、)に埋め込まれた永久磁石31SA、31SBはそれぞれ同じS極、他側(図中左側及び下側)に埋め込まれた永久磁石31NA、31NBはそれぞれ同じN極としている。即ち、各永久磁石31SA、31SB、永久磁石31NA、31NBは回転軸6を中心に略四角形に配置されると共に、回転軸6の円周方向外側に向けてそれぞれ異なるS極と、N極の2極構成で埋め込まれ、後述する主巻線7A、補助巻線7Bの磁力で回転子5に回転力を付与できるように構成されている。尚、図6、図7の永久磁石31の配置は前記図2、図3、図4の永久磁石31の配置に対して異なる配置となっているが、図6、図7の永久磁石31の配置を図2、図3、図4のような配置にしても差し支えない。この場合はリベット66Aのカシメ位置を変える必要がある。また、図2、図3、図4の永久磁石31を図6、図7のように配置しても差し支えない。
【0026】
このような、誘導同期電動機2を搭載した密閉型電動圧縮機Cを用いたエアーコンデショナー、或いは、電気冷蔵庫などの冷媒回路(図8)に使用し、室内の空気調和や冷蔵庫の庫内が冷却される。即ち、冷媒回路内に封入された冷媒は、密閉型電動圧縮機Cの圧縮機3が駆動されると、吸込管23から吸引され第1のロータリー用シリンダ9及び第2のロータリー用シリンダ10にて圧縮されて吐出管22から配管27に吐出される。配管27に吐出された圧縮ガス冷媒は、凝縮器28(コンデンサ)に流入し、そこで放熱して凝縮され液冷媒となって受液器(レシーバタンク)29に流入する。
【0027】
受液器29に流入しそこで一旦貯溜され液冷媒は、受液器29の出口側の配管29Aからドライヤ30、モイスチャインジケータ35、電磁弁36を介して温度自動膨張弁37で絞られた後、蒸発器38(エバポレータ)に流入し、そこで蒸発気化する。その時に周囲から熱を吸収することにより冷却作用を発揮し殆どが液化した後、冷媒は蒸発器38の出口側の配管38Aからアキュムレータ39に流入し、そこで、気液分離された後、逆止弁40を介して圧縮機3に再び吸い込まれる冷凍サイクルを繰り返す。
【0028】
前記受液器29を出た液冷媒は配管29Aから分岐してキャピラリチューブ41、高低圧圧力スイッチ42、キャピラリチューブ43を介して蒸発器38とアキュムレータ39間の配管38Aに接続されている。この高低圧圧力スイッチ42はキャピラリチューブ41、43を介して配管29Aと配管38Aの圧力を検出し、両配管29A、38Aの圧力が、所定の圧力差以上になり密閉型電動圧縮機Cに吸い込まれる冷媒が不足した場合、受液器29からの液冷媒を圧縮機3内に流入し保護する。また、温度自動膨張弁37は蒸発器38の出口側に設けられた感温筒34が検出した温度によって開度を自動調整する。
【0029】
一方、図9に誘導同期電動機2の電気回路図を示している。図9において、単相交流商用電源ACより電力供給される誘導同期電動機2は主巻線7Aと補助巻線7Bとを備えており、単相交流商用電源ACの一方に接続された主巻線7Aは単相交流商用電源ACの他方に接続されている。また、単相交流商用電源ACの一方に接続された補助巻線7Bは、PTC46、始動コンデンサ48を介して単相交流商用電源ACの他方に直列に接続されると共に、PTC46、始動コンデンサ48と並列に運転コンデンサ47が接続されている。
【0030】
該PTC46は温度に比例して抵抗値が増大する半導体素子で、誘導同期電動機2の始動時は抵抗値が低く、電流が流れて発熱すると抵抗値が高くなる。尚、49は電源スイッチで、線電流を検知する電流感応型の線電流検知器と単相交流商用電源ACから固定子巻線7への電力供給を行なうと共に、固定子巻線7への電力供給を遮断する保護スイッチを兼ねた過負荷リレーにて構成されている。また、運転コンデンサ47は定常運転に適した容量に設定され、運転コンデンサ47と始動コンデンサ48とが並列に接続された状態で、それらのコンデンサ47、48は始動に適した容量に設定されてる。
【0031】
次に、誘導同期電動機2の動作を説明する。電源スイッチ49が閉じられると、単相交流商用電源ACから主巻線7A及び補助巻線7Bに電流が流れる。誘導同期電動機2の始動時当初はPTC46の温度は低く、抵抗値も低いためにPTC46に大きな電流が流れて補助巻線7Bにも大きな電流が流れると共に、補助巻線7Bは並列に接続された運転コンデンサ47、始動コンデンサ48と主巻線7Aとの電流位相差にて始動トルクを得て誘導同期電動機2は始動運転を開始する。そして、この通電によってPTC46は自己発熱するため、抵抗値が増大していきやがてPTC46自体には殆ど電流は流れなくなる。これによって始動コンデンサ48が切り離され運転コンデンサ47による主巻線7Aと補助巻線7Bの電流位相差にて誘導同期電動機2は定常運転を継続する。該密閉型電動圧縮機Cの運転によって、空気調和で室内の空気調和が行なわれると共に冷蔵庫の庫内が冷却される。
【0032】
このように、一方の端面部材67を、2次導体5B及び両エンドリング68、69の成型時に一方のエンドリング69によって回転子継鉄部5Aに固定している。また、他方の端面部材66はリベット66Aにより回転子継鉄部5Aに固定しているので、一方の端面部材67を2次導体5Bとエンドリング68、69のダイカスト成型時に同時に回転子継鉄部5Aに固定しておくことが可能となる。これにより、永久磁石31をスロット44に挿入した後、他方の端面部材66をリベット66Aで回転子継鉄部5Aに固定するだけで永久磁石31を回転子5に固定することができるようになる。
【0033】
次に、他の回転子5を図10、図11に示している。この場合、回転子5を構成する籠型の2次導体5Bと一体にダイカスト成型された両エンドリング68、69の内側に接して非磁性材料55、56を配置すると共に、この非磁性材料55、56は電流を通し易い銅或いは黄銅などにて構成されている。非磁性材料55、56は、回転子継鉄部5Aに埋め込んだ永久磁石31の両端を塞ぐ平板状の端面部材66上に密着して取り付けられた状態で回転子継鉄部5Aの両端面より突出して一体にダイカスト成型されたエンドリング68、69より突出しない厚さを呈している。
【0034】
非磁性材料55、56は回転子継鉄部5Aに設けられた係合孔5C・・・を貫通するリベット66B・・・にて両端部がカシメ固定されている。該リベット66B・・・は回転軸6を中心に略四角形に配置された、それぞれの永久磁石31SA、31SB、永久磁石31NA、31NBの両端部が接する各角部内側に位置して4カ所カシメ固定されている。これによって、非磁性材料55、56は両端面部材66、67を回転子継鉄部5Aに押圧固定している。
【0035】
また、図12、図13に他の回転子5を示している。この場合、図10、図11同様回転子5を構成する籠型の2次導体5Bと一体にダイカスト成型された両エンドリング68、69の内側に接して非磁性材料55、56を配置すると共に、この非磁性材料55、56は電流を通し易い銅或いは黄銅などにて構成されている。非磁性材料55、56は回転子継鉄部5Aに埋め込んだ永久磁石31の両端を塞ぐ平板状の端面部材66上に密着して取り付けられた状態で回転子継鉄部5Aの両端面より突出して一体にダイカスト成型されたエンドリング68、69より突出しない厚さを呈している。
【0036】
非磁性材料55の一面側には所定の径、所定の長さの係合ピン55A、55Aが突出成型されると共に、非磁性材料56の一面側にも所定の径、所定の長さの係合ピン56A、56Aが突出成型されている。非磁性材料55、56は鋳型によって鋳造されており、これらの係合ピン55A、55A、56A、56Aは非磁性材料55、56にそれぞれ一体に成型されている。そして、非磁性材料55、56は回転子継鉄部5Aに設けられた係合孔5C・・・に厚入固定される。これによって、非磁性材料55、56は両端面部材66、67を回転子継鉄部5Aに押圧固定している。
【0037】
このように、両エンドリング68、69の内側に接して非磁性材料55を配置し、この非磁性材料55により両端面部材66、67を回転子継鉄部5Aに押圧固定しているので、非磁性材料55の押圧固定分、エンドリング68、69の断面積を増やすことが可能となる。これにより、エンドリング68、69の断面積が増えた分、2次抵抗が低下する。従って、エンドリング68、69の温度上昇を抑制する事ができ、磁石の磁力を有効利用し、誘導同期電動機2の運転性能を大幅に向上させることができるようになる。
【0038】
他方、回転子継鉄部5Aに回転子5の回転バランスを良好にするためのバランサ60を設けている(図14、図15)。このバランサ60はダイカストなどにて予め所定形状に成型され、端面部材66を固定する端面固定部60Aと、端面固定部60Aからエンドリング68上に載置される載置部60Bとの段差形状を呈すると共に、バランサ60は回転子継鉄部5Aの略半円形状を呈している。半円形状のバランサ60の中心を挟んで略等間隔位置がリベット66Cにより固定されると共に、バランサ60はリベット66Cにより端面部材66、67と共に回転子継鉄部5Aに固定される。
【0039】
このように、バランサ60はリベット66Cにより端面部材66、67と共に回転子継鉄部5Aに固定しているので、バランサ60の取り付け作業性を大幅に向上することができるようになる。これにより、永久磁石31とバランサ60とを別々に固定する必要も無くなるので、誘導同期電動機2の生産性を大幅に向上することができる。
【0040】
また、図16に他のバランサ61を示している。このバランサ61は所定の厚さのステンレス板、銅板或いは黄銅板などを図14に示すバランサ60の端面固定部60Aと外径が略同形状の金属板の板状バランサ61Aと、載置部60Bと外径が略同形状の金属板の板状バランサ61Bとから構成され、これらの板状バランサ61Aと板状バランサ61Bとが所定枚数積層され、リベット66Cによって端面部材66、67と共に回転子継鉄部5Aに固定されてバランサ61が構成される。
【0041】
このように、リベット66Aにより端面部材66、67と共にバランサ60を回転子継鉄部5Aに固定しているので、バランサ60の取り付け作業性が向上し、生産性を大幅に向上することができるようになる。また、板状バランサ61A、61Bを複数枚積層しているので、バランサ60の重さを容易に調整することが可能となると共に、例えば、低コストの金属板をバランサ60に使用することにより、バランサ60のコストを大幅に削減することができるようになる。
【0042】
また、図17、18に他のバランサ62を示している。このバランサ62は前記一方の端面部材67と図14に示すバランサ60とを一体に成型したものであり、バランサ60に該当する部分としてのウエイト部62Aと、このウエイト部62Aに連続して形成された一方の端面部材67に該当する部分としての端面部62Bによって一体に形成されている。このバランサ62はダイカスト、銅或いは黄銅などが鋳型に流し込まれて鋳造される。そして、端面部62はリベット66Bで、ウエイト部62Aはリベット66Bによって他方の端面部材67と共に回転子継鉄部5Aに固定される。
【0043】
このように、一方の端面部材67とバランサ60とを一体に成型したバランサ62を設けているので、部品点数の削減を行なうことが可能となる。これにより、端面部材67の取り付け作業を簡素化でき、大幅に生産性を向上することができるようになる。
【0044】
尚、実施例では、永久磁石31を押さえる端面部材66、67にステンレス板を使用したが、端面部材66、67に更に電流の流れ易いアルミニウム板を利用すれば、2次抵抗を下げることができ、大幅に運転性能を向上することができるようになる。
【0045】
また、実施例では密閉型電動圧縮機Cの一例としてロータリーコンプレッサを採用したが、それに限らず、相互に噛み合う一対のスクロールから成る密閉式のスクロール圧縮機にも本発明は有効である。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、誘導同期電動機は、固定子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に位置してダイカスト成型された複数の2次導体と、前記回転子継鉄部両端面の周辺部に位置して前記2次導体と一体にダイカスト成型されたエンドリングと、前記回転子継鉄部に貫通形成されたスロット内に挿入された永久磁石と、前記スロットの両端開口をそれぞれ閉塞する非磁性体から成る一対の端面部材とを備え、前記両エンドリングの内側に接して、電流を通し易い銅或いは黄銅などにて構成された非磁性材料を配置し、該非磁性材料により前記両端面部材を前記回転子継鉄部に押圧固定したので、非磁性材料の押圧固定分、エンドリングの断面積を増やすことが可能となる。これにより、エンドリングの断面積が増えた分、2次抵抗が低下する。従って、回転子の損失を低減でき、発熱を抑え、磁石の磁力の有効利用により、誘導同期電動機の運転性能を大幅に向上させることができるようになるものである。
【0047】
更に、請求項2の発明によれば、誘導同期電動機は、請求項1に加えて、圧縮機に搭載したので、圧縮機の生産コストを低減させることができるようになるものである。
【0048】
更にまた、請求項3の発明によれば、誘導同期電動機は、請求項2に加えて、圧縮機は、空気調和機、或いは、電気冷蔵庫などに用いられるので、空気調和機、或いは、電気冷蔵庫の生産コストを低減させることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の誘導同期電動機を適用した密閉型電動圧縮機の縦断側面図例である。
【図2】 密閉容器を2分割した密閉型電動圧縮機の平面図である。
【図3】 電動機の横断上面図である。
【図4】 回転子の一部破断した横断上面図である。
【図5】 回転子の側面図である。
【図6】 回転子の上面図である。
【図7】 同図6の回転子の縦断側面図である。
【図8】 本発明の誘導同期電動機を搭載した密閉型電動圧縮機を用いたエアーコンデショナー、或いは、電気冷蔵庫などの冷媒回路図である。
【図9】 誘導同期電動機の電気回路図である。
【図10】 もう一つの回転子の上面図である。
【図11】 同図10の回転子の一部縦断側面図である。
【図12】 もう一つの回転子の上面図である。
【図13】 同図12の回転子の縦断側面図である。
【図14】 エンドリング内側に設けた端面部材をバランサで固定している状態を示す回転子の上面図である。
【図15】 同図12の回転子の縦断側面図の一部を示す図である。
【図16】 複数枚の板状バランサを積層したバランサを取り付けた回転子の縦断側面図の一部を示す図である。
【図17】 端面部材とバランサを一体に成型して取り付けた回転子の上面図である。
【図18】 同図17の回転子の縦断側面図の一部を示す図である。
【符号の説明】
1 密閉容器
2 誘導同期電動機
3 圧縮機
4 固定子
5 回転子
5A 回転子継鉄部
5B 2次導体
5C 係合孔
7 固定子巻線
7A 主巻線
7B 補助巻線
26 回転子鉄心
28 凝縮器
29 受液器
31 永久磁石
31SA 永久磁石
31SB 永久磁石
31NA 永久磁石
31NB 永久磁石
38 蒸発器
44 スロット
47 運転コンデンサ
48 始動コンデンサ
49 電源スイッチ
55 非磁性材料
55A 係合ピン
56 非磁性材料
56A 係合ピン
60 バランサ
60A 端面固定部
60B 載置部
61A 板状バランサ
61B 板状バランサ
62 バランサ
66 端面部材
67 端面部材
68 エンドリング
69 エンドリング
C 密閉型電動圧縮機
AC 単相交流商用電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a plurality of secondary conductors provided at the periphery of the rotor yoke portion, an end ring die-cast integrally with the secondary conductor located at the periphery of both end surfaces of the rotor yoke portion, and rotation The present invention relates to an induction synchronous motor including a permanent magnet embedded in a child yoke part.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in an air conditioner (air conditioner) or a refrigerator (electric refrigerator), a hermetic electric compressor constituting a refrigeration cycle of the cooling device is mounted. As an electric element for driving the compressor, an induction motor, a DC brushless motor or an induction synchronous motor driven by a single-phase or three-phase commercial power source has been used.
[0003]
The rotor of the induction synchronous motor is composed of a stator having a stator winding and a rotor that rotates within the stator. A plurality of secondary conductors located in the periphery of the rotor yoke part constituting the rotor are die-cast, and end rings integrally formed with the secondary conductor are provided in the periphery of both end faces of the rotor yoke part. Is die-cast. Further, a slot is formed through the rotor yoke, a permanent magnet is inserted into the slot, and both end openings of the slot are fixed by end face members.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the permanent magnet provided in the rotor is fixed by a fixing member after being inserted into a slot provided in the rotor yoke. Moreover, in order to make the rotation balance of a rotor favorable, the balancer is attached to the end ring vicinity located in the peripheral part of the end surface of a rotor yoke part. In this case, the end face member for fixing the permanent magnet in the slot after die casting of the end ring and the balancer are separately attached. For this reason, there has been a problem that the assembly workability of the induction synchronous electric motor is remarkably deteriorated.
[0005]
Further, considering the provision of a slot space for fixing the permanent magnet to the rotor, the end ring must be made small. For this reason, the cross-sectional area of the end ring inevitably decreases. As a result, the amount of heat generated by the rotor during operation increases, resulting in a decrease in operating performance due to a decrease in the magnetic force of the magnet, and when the rare earth magnet is used as the permanent magnet, there is a problem that the magnet is extremely demagnetized.
[0006]
The present invention has been made to solve the problems of the related art, and provides an induction synchronous motor that improves the assembly workability of the rotor of the induction synchronous motor and improves the driving performance of the motor. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the induction synchronous motor according to the present invention includes a stator having a stator winding and a rotor that rotates in the stator, and is positioned in the periphery of the rotor yoke portion that constitutes the rotor. A plurality of die-cast secondary conductors, an end ring die-cast integrally with the secondary conductor located at the periphery of both end faces of the rotor yoke portion, and the rotor yoke portion. A permanent magnet inserted into a slot formed so as to penetrate, and a pair of end surface members made of a non-magnetic material that respectively close both end openings of the slot;A non-magnetic material made of copper or brass that easily conducts current is placed in contact with the inside of both end rings, and the both end surface members are pressed and fixed to the rotor yoke portion by the non-magnetic material. It is.
[0008]
Furthermore, the induction synchronous motor according to
[0009]
Furthermore, the induction synchronous motor according to claim 3 is:In addition to
[0010]
According to the present invention, an induction synchronous motor includes a stator having a stator winding and a rotor that rotates within the stator, and is provided at a peripheral portion of a rotor yoke that constitutes the rotor. A plurality of secondary conductors which are located and die-cast, an end ring which is located in the periphery of both end faces of the rotor yoke part and die-cast integrally with the secondary conductor, and the rotor yoke part A permanent magnet inserted into a slot formed in the through hole, and a pair of end face members made of a non-magnetic material that respectively closes both end openings of the slot,A non-magnetic material made of copper or brass that is easy to pass current is placed in contact with the inside of both end rings.Since the both end surface members are pressed and fixed to the rotor yoke portion by the nonmagnetic material, the cross-sectional area of the end ring can be increased by the pressing and fixing of the nonmagnetic material. As a result, the loss of the rotor can be reduced by the increase in the cross-sectional area of the end ring. As a result, the amount of heat generated by the rotor can be reduced, and the operation performance of the induction synchronous motor can be greatly improved.
[0011]
According to the invention of
[0012]
According to the invention of claim 3, in addition to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a vertical side view of a hermetic electric compressor C to which an induction
[0014]
The induction
[0015]
The compressor 3 includes a first rotary cylinder 9 and a second
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
2 is a plan view of the hermetic electric compressor C in which the
[0021]
The
[0022]
Also, a plurality of saddle-shaped
[0023]
The
[0024]
In this case, after the
[0025]
Permanent magnets 31SA and 31SB embedded on one side (for example, the right side and upper side in the figure) of the rotary shaft 6 are the same S poles, and permanent magnets 31NA and 31NB embedded on the other side (left side and lower side in the figure), respectively. Have the same north pole. That is, the permanent magnets 31SA and 31SB and the permanent magnets 31NA and 31NB are arranged in a substantially square shape with the rotation shaft 6 as the center, and two different S-poles and N-poles are provided toward the outer side in the circumferential direction of the rotation shaft 6. It is embedded in a pole configuration, and is configured such that a rotational force can be applied to the
[0026]
Such an air conditioner using the hermetic electric compressor C equipped with the induction
[0027]
After flowing into the
[0028]
The liquid refrigerant exiting the
[0029]
On the other hand, FIG. 9 shows an electric circuit diagram of the induction
[0030]
The
[0031]
Next, the operation of the induction
[0032]
In this way, one
[0033]
Next, another
[0034]
Both ends of the
[0035]
12 and 13 show another
[0036]
Engagement pins 55A and 55A having a predetermined diameter and a predetermined length are projected and molded on one surface side of the
[0037]
In this manner, the
[0038]
On the other hand, the
[0039]
Thus, since the
[0040]
FIG. 16 shows another
[0041]
Thus, since the
[0042]
17 and 18 show another
[0043]
Thus, since the
[0044]
In the embodiment, stainless steel plates are used for the
[0045]
In the embodiment, the rotary compressor is adopted as an example of the hermetic electric compressor C. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also effective for a hermetic scroll compressor including a pair of scrolls meshing with each other.
[0046]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an induction synchronous motor includes a stator having a stator winding and a rotor that rotates in the stator, and a rotor yoke that constitutes the rotor. A plurality of secondary conductors die-cast molded at the peripheral part of the part, an end ring die-cast integrally with the secondary conductor located at the peripheral part of both end surfaces of the rotor yoke part, A permanent magnet inserted into a slot penetrating the rotor yoke portion, and a pair of end face members made of a non-magnetic material that respectively closes both ends of the slot;A non-magnetic material made of copper or brass that is easy to pass current is placed in contact with the inside of both end rings.Since the both end surface members are pressed and fixed to the rotor yoke portion by the nonmagnetic material, the cross-sectional area of the end ring can be increased by the pressing and fixing of the nonmagnetic material. As a result, the secondary resistance decreases as the cross-sectional area of the end ring increases. Therefore, the loss of the rotor can be reduced, the heat generation can be suppressed, and the operation performance of the induction synchronous motor can be greatly improved by effectively using the magnetic force of the magnet.
[0047]
Furthermore, according to the invention of
[0048]
Furthermore, according to the invention of claim 3, an induction synchronous motor is provided in addition to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a longitudinal side view of a hermetic electric compressor to which an induction synchronous motor according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a plan view of a hermetic electric compressor in which a hermetic container is divided into two parts.
FIG. 3 is a cross-sectional top view of the electric motor.
FIG. 4 is a cross-sectional top view in which a rotor is partially broken.
FIG. 5 is a side view of a rotor.
FIG. 6 is a top view of a rotor.
7 is a longitudinal side view of the rotor of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner or an electric refrigerator using a sealed electric compressor equipped with the induction synchronous motor of the present invention.
FIG. 9 is an electric circuit diagram of the induction synchronous motor.
FIG. 10 is a top view of another rotor.
11 is a partially longitudinal side view of the rotor of FIG.
FIG. 12 is a top view of another rotor.
13 is a longitudinal side view of the rotor of FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a top view of a rotor showing a state in which an end face member provided inside the end ring is fixed by a balancer.
15 is a view showing a part of a longitudinal side view of the rotor of FIG. 12; FIG.
FIG. 16 is a view showing a part of a longitudinal side view of a rotor to which a balancer in which a plurality of plate-like balancers are stacked is attached.
FIG. 17 is a top view of a rotor in which an end face member and a balancer are integrally molded and attached.
18 is a view showing a part of a longitudinal side view of the rotor of FIG. 17; FIG.
[Explanation of symbols]
1 Airtight container
2 Induction synchronous motor
3 Compressor
4 Stator
5 Rotor
5A rotor yoke part
5B Secondary conductor
5C engagement hole
7 Stator winding
7A Main winding
7B Auxiliary winding
26 Rotor core
28 Condenser
29 Liquid receiver
31 Permanent magnet
31SA permanent magnet
31SB permanent magnet
31NA permanent magnet
31NB permanent magnet
38 Evaporator
44 slots
47 Operating capacitor
48 starting capacitor
49 Power switch
55 Non-magnetic materials
55A engagement pin
56 Non-magnetic materials
56A engagement pin
60 Balancer
60A End face fixing part
60B placement section
61A plate balancer
61B plate balancer
62 Balancer
66 End face members
67 End face member
68 End Ring
69 End Ring
C hermetic electric compressor
AC single-phase AC commercial power
Claims (3)
該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に位置してダイカスト成型された複数の2次導体と、前記回転子継鉄部両端面の周辺部に位置して前記2次導体と一体にダイカスト成型されたエンドリングと、前記回転子継鉄部に貫通形成されたスロット内に挿入された永久磁石と、前記スロットの両端開口をそれぞれ閉塞する非磁性体から成る一対の端面部材とを備え、前記両エンドリングの内側に接して、電流を通し易い銅或いは黄銅などにて構成された非磁性材料を配置し、該非磁性材料により前記両端面部材を前記回転子継鉄部に押圧固定したことを特徴とする誘導同期電動機。It consists of a stator with a stator winding and a rotor that rotates in the stator,
A plurality of secondary conductors die-cast in the periphery of the rotor yoke constituting the rotor, and integrated with the secondary conductor in the periphery of both end faces of the rotor yoke A die-cast end ring, a permanent magnet inserted into a slot penetrating the rotor yoke portion, and a pair of end face members made of a non-magnetic material that respectively closes the openings at both ends of the slot. A non-magnetic material made of copper or brass that allows easy passage of electric current in contact with the inner sides of the both end rings, and the non-magnetic material presses and fixes the both end surface members to the rotor yoke part. An induction synchronous motor characterized by that.
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