JP5930994B2 - Rotor, compressor and refrigeration air conditioner for embedded permanent magnet electric motor - Google Patents
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Description
本発明は、永久磁石埋込型電動機の回転子、圧縮機及び冷凍空調装置に関するものである。 The present invention relates to a rotor of a permanent magnet embedded motor, a compressor, and a refrigeration air conditioner.
従来の永久磁石埋込型電動機の回転子として、回転子のコアにおける磁石挿入孔とコアの表面との間に、複数のスリットを設け、それによって、運転中のトルクリップルを低減し、騒音の低減を図る回転子がある(例えば、特許文献1参照)。 As a rotor of a conventional permanent magnet embedded motor, a plurality of slits are provided between the magnet insertion hole in the rotor core and the surface of the core, thereby reducing torque ripple during operation and reducing noise. There is a rotor which aims to reduce (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述した従来の永久磁石埋込型電動機の回転子では、回転子のコアにスリットを設けることで、永久磁石と固定子との間の磁気抵抗が大きくなる。そのため磁石のパーミアンスが小さくなり、減磁耐力が悪化するという問題が生じる。 However, in the rotor of the conventional permanent magnet embedded electric motor described above, the magnetic resistance between the permanent magnet and the stator is increased by providing a slit in the rotor core. Therefore, there arises a problem that the permeance of the magnet is reduced and the demagnetization resistance is deteriorated.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、騒音は低減しつつも、さらに、減磁耐力の悪化も防止することができる、永久磁石埋込型電動機の回転子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a rotor for an embedded permanent magnet electric motor that can prevent noise from deteriorating while reducing noise. And
上述した目的を達成するため、本発明は、複数の磁石挿入孔を有するコアと、該複数の磁石挿入孔のそれぞれに収容された複数の永久磁石とを備えた、永久磁石埋込型電動機の回転子であって、前記コアには、前記磁石挿入孔のそれぞれと、該コアの外表面との間に、スリットが形成されており、前記永久磁石のそれぞれの磁化配向は、磁極中心線に対して傾けられている。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a permanent magnet embedded type electric motor including a core having a plurality of magnet insertion holes and a plurality of permanent magnets accommodated in each of the plurality of magnet insertion holes. In the rotor, a slit is formed between each of the magnet insertion holes and the outer surface of the core in the core, and each magnetization orientation of the permanent magnet is aligned with a magnetic pole center line. It is tilted against.
本発明によれば、騒音は低減しつつも、さらに、減磁耐力の悪化も防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the deterioration of the demagnetization resistance while reducing the noise.
以下、本発明に係る永久磁石埋込型電動機の回転子の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、説明中で用いる左右方向は、それぞれの磁極部近傍に関し、後述する磁極中心線MCと直交する方向を指している。 Embodiments of a rotor of a permanent magnet embedded electric motor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Further, the left-right direction used in the description refers to a direction perpendicular to a magnetic pole center line MC described later with respect to the vicinity of each magnetic pole part.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る永久磁石埋込型電動機の回転子のコアの断面を示す図である。図2は、一つの磁石挿入孔の近傍の構成を拡大して示す図である。これら図1及び図2の紙面は、後述する回転子の回転軸線RAを法線とする面を示している。なお、断面を示すハッチングは図1のみに付し、他の図は、図の明瞭性を優先しハッチングを省略している。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a rotor core of a permanent magnet embedded electric motor according to
図1に示されるように、永久磁石埋込型電動機の回転子1は、複数の磁石挿入孔3を有するコア5と、コア5の回転軸線RAに沿って延びるシャフト7と、複数の磁石挿入孔3のそれぞれに収容された複数の永久磁石9とを備えている。なお、図示省略するが、かかる永久磁石埋込型電動機の回転子1の径方向外側には、適当なギャップをおいて、公知の態様でよい固定子(図示省略)が設けられており、永久磁石埋込型電動機の回転子1は、かかる固定子の内側で回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 1, a
コア5は、概ね円柱状の部材として構成される鉄心であり、その中央には、シャフト7が貫通する穴を有している。複数の磁石挿入孔3は、コア5の外表面5a寄りの部位に形成されており、回転軸線RAを中心とする周方向に等角度間隔で並んでいる。本発明は、磁極数は特に限定されないが、本実施の形態1では、6極の態様を例示しており、磁石挿入孔3は極数毎(一極につき一つの磁石挿入孔の割合)に用意されており、つまり、6つの磁石挿入孔3が形成されている。
The
さらに、図2に基づいて、磁石挿入孔3の詳細やその周囲の構成について説明する。なお、本実施の形態1では、磁石挿入孔3及びその周囲構成が、回転軸線RAを中心とする点対称的に形成されていることから、以下、一つの磁石挿入孔3及びその周囲構成に着目して説明する。
Furthermore, based on FIG. 2, the detail of the
図2においてみて、磁石挿入孔3及びその周囲構成は、回転軸線RAから径方向に延びる対応する磁極中心線MCに関して、線対称に構成されている。磁石挿入孔3は、外側画定ライン11と、それよりも径方向内側に位置する内側確定ライン13と、左右一対の端部画定ライン15とで形成されている。
As shown in FIG. 2, the
外側画定ライン11及び内側確定ライン13は、平行して直線的に延びており、共に磁極中心線MCと直交する方向に延びている。また、外側画定ライン11及び内側確定ライン13は、磁極中心線MCに所定の間隔をもって離隔している。左右一対の端部画定ライン15は、外側画定ライン11及び内側確定ライン13の左右の対応する端部を結んでいる。一対の端部画定ライン15はそれぞれ、磁石挿入孔3内に永久磁石9が挿入されたときに、磁石挿入孔3において、永久磁石9の端部で満たされない磁石端部空隙17を確保する。これら磁石端部空隙17は、フラックスバリアとして機能する空間である。また、磁石端部空隙17のそれぞれとコア5の外表面5aとの間隔は、外側画定ライン11とコア5の外表面5aとの間隔よりも遥かに小さく、磁石端部空隙17のそれぞれとコア5の外表面5aとの間には、薄肉部19が形成されている。
The
コア5における外側画定ライン11と外表面5aとの間には、少なくとも二つ以上のスリット21が形成されている。スリット21は、コア5に形成された空隙であり、スリット21によって運転中のトルクリップル及び軸加振力が低減され、振動・騒音が低減される。また、少なくとも2本以上のスリット21があれば、このような効果を得ることができる。なお、具体的一例としての図2の態様では、スリット21は、8個設けられている。磁極中心線MCに近い、左右二対のスリット21は、磁極中心線MCの延びる方向に沿って延びている。左右の磁石端部空隙17に近い、両端の左右一対のスリット21は、回転軸線RAを中心とする円周方向(コア5の外表面5aの湾曲方向)に沿って延びている。また、残りの(磁極中心線MC方向に延びるスリット21と円周方向に延びるスリット21との間にある)一対のスリット21は、磁極中心線MC方向に延びると共に、中央の二対のスリット21よりも幅広に形成されている。換言すると、8個のスリット21は、磁極中心線MCに近いほど磁極中心線MC方向に長く延び、磁極中心線MCから離れるほど幅広になるように形成されている。
At least two or
永久磁石9は、図2においてみて、矩形をなしており、外側面9aと、内側面9bと、左右一対の端面9cとを有している。永久磁石9の外側面9aは、磁石挿入孔3の外側画定ライン11と対応範囲で面接触し、内側面9bは内側確定ライン13と、一対の端面9cは一対の端部画定ライン15と、それぞれ対応範囲で面接触する。
The
永久磁石9の外側面9aと内側面9bとは平行であり、外側面9aと内側面9bとの間隔が永久磁石9の厚さを意味しており、磁極中心線MCと平行な方向を、永久磁石9の厚さ方向とも称する。
The
本実施の形態1では、永久磁石9の磁化の配向23の方向は、永久磁石9の厚さ方向(磁極中心線MCと平行な方向)に対して、傾いている。すなわち、永久磁石9は、永久磁石9の厚さ方向に関して角度θ傾いた磁化配向角を有する。永久磁石9は、この磁化の配向の傾きの作用により、t/cosθ(t:実際の磁石厚)の等価な磁石厚を有するとみることができる。なお、配向そのものは傾いているが、永久磁石9全体をとおして配向は平行している(磁石全体の配向が平行して傾いている)。
In the first embodiment, the direction of the
永久磁石9としては、Nd(ネオジム)、Fe(鉄)、B(ボロン)を主成分とする希土類磁石を用いる。希土類磁石は残留磁束密度が大きいため、大きなマグネットトルクを発生させることができる。
As the
次に、説明例を用いながら、本実施の形態1に係る永久磁石埋込型電動機の回転子の作用について説明する。図3及び図4はそれぞれ、第1説明例及び第2説明例に関する、図2と同態様の図である。 Next, the operation of the rotor of the embedded permanent magnet electric motor according to the first embodiment will be described using an explanation example. FIGS. 3 and 4 are views of the same aspect as FIG. 2 regarding the first explanatory example and the second explanatory example, respectively.
回転子のコアに永久磁石を埋め込むことで、磁石磁束によって発生するマグネットトルクだけでなく、回転子の突極性によって発生するリラクタンストルクを活用することができる。回転子には、磁石挿入孔と回転子の外表面との間に複数のスリットが設けられている。スリットは、少なくとも二つ以上あれば上述したように振動低減・騒音低減の効果が得られる。よって、図3の第1説明例の回転子51のように、8本設ける態様でもよいが、図4の第2説明例の回転子61のように、2本設ける態様でもよい。
By embedding a permanent magnet in the rotor core, not only the magnet torque generated by the magnetic flux but also the reluctance torque generated by the saliency of the rotor can be utilized. The rotor is provided with a plurality of slits between the magnet insertion hole and the outer surface of the rotor. If there are at least two slits, the effects of vibration reduction and noise reduction can be obtained as described above. Therefore, an embodiment in which eight
しかしながら、このようなスリットを設けることで磁石と固定子(図示省略)との間の磁気抵抗が大きくなり、等価的には回転子と固定子とのギャップが拡大するとみることができる。その結果、磁石のパーミアンスが小さくなり、運転時に固定子巻線に大きな電流が流れることで磁石の磁力が低下(減磁)する。 However, it can be considered that providing such a slit increases the magnetic resistance between the magnet and the stator (not shown), and equivalently, the gap between the rotor and the stator is enlarged. As a result, the permeance of the magnet is reduced, and a large current flows through the stator winding during operation, thereby reducing (demagnetizing) the magnetic force of the magnet.
一般的に、磁石の配向は、図3や図4に示されるように、磁石の厚さ方向(磁極中心線MCの方向)と同じ方向を指向している。そのため、上記のようなスリットによる磁石のパーミアンスの低下に対しては、磁石厚さを大きくすることで、磁石のパーミアンスを増加させ、減磁耐力を向上させることが考えられる。しかし、磁石厚さを大きくすることは、磁石使用量の増加による磁石コストの増大に直結し、できる限り磁石厚の拡大は避けたいところである。 Generally, as shown in FIGS. 3 and 4, the orientation of the magnet is oriented in the same direction as the thickness direction of the magnet (the direction of the magnetic pole center line MC). For this reason, it is conceivable to increase the magnet permeance and improve the demagnetization resistance by increasing the magnet thickness to reduce the magnet permeance due to the slit as described above. However, increasing the magnet thickness directly leads to an increase in magnet cost due to an increase in the amount of magnet used, and it is desirable to avoid increasing the magnet thickness as much as possible.
このような問題に対し、本実施の形態1では、磁石の厚さ方向に対する磁化方向の角度を磁化配向角θとした時、この磁化配向角θを0°より大きくした磁石を用いることで、減磁耐力を改善することができる。図5は、磁化配向角と減磁率との関係を示すグラフである。ここで、減磁率とは、固定子巻線にある電流を通電した時、通電前後の誘起電圧低下の割合をいうものとする。減磁率がゼロに近い程、減磁に強いことを意味する。 For such a problem, in the first embodiment, when the magnetization direction angle with respect to the magnet thickness direction is defined as the magnetization orientation angle θ, by using a magnet having the magnetization orientation angle θ larger than 0 °, The demagnetization resistance can be improved. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the magnetization orientation angle and the demagnetization factor. Here, the demagnetization factor refers to the ratio of the induced voltage drop before and after energization when the current in the stator winding is energized. The closer the demagnetization factor is to zero, the stronger the demagnetization.
図5から分かるように、磁化配向角θを大きくすると、減磁率がゼロに近づくように変化し、減磁耐力が改善している。つまり、本実施の形態1のように磁化配向角θ>0とすることで、従来の回転子のように磁化配向角θ=0の態様よりも、磁石の着磁方向厚さを拡大することができ、磁石のパーミアンスが大きくなり、減磁耐力を改善することが可能となっている。 As can be seen from FIG. 5, when the magnetization orientation angle θ is increased, the demagnetization factor changes so as to approach zero, and the demagnetization resistance is improved. That is, by setting the magnetization orientation angle θ> 0 as in the first embodiment, the magnetizing direction thickness of the magnet can be increased as compared with the conventional rotor in which the magnetization orientation angle θ = 0. As a result, the permeance of the magnet is increased and the demagnetization resistance can be improved.
また、図6に、磁化配向角と誘起電圧との関係を示す。まず、減磁耐力を改善するには、図5で示したように磁化配向角θが大きい方が望ましい。その一方で、図6に示されるように、磁化配向角θを大きくしすぎると、磁石によって発生する固定子巻線(図示せず)への鎖交磁束が低下するため、誘起電圧が低下し、マグネットトルクの低下を招く。そのため、磁化配向角θを大きくしすぎると、誘起電圧が低下し、効率が低下する。図6より、磁化配向角θを8°以上にすると、誘起電圧が1%以上低下し、これよりさらに磁化配向角θを大きくすると、誘起電圧の低下率が大きく上がり、誘起電圧が著しく低下する。よって、減磁耐力の改善と誘起電圧低下の抑制との両面から、磁化配向角の範囲は、0°<θ≦8°とするとよい。より好適には、磁化配向角0°近傍では減磁耐力改善の効果が小さく、磁化配向角θを3°以上とすると減磁耐力改善の効果が大きくなるため、磁化配向角の範囲は、3°<θ≦8°とするとさらによい。 FIG. 6 shows the relationship between the magnetization orientation angle and the induced voltage. First, in order to improve the demagnetization resistance, it is desirable that the magnetization orientation angle θ is large as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 6, if the magnetization orientation angle θ is too large, the linkage flux to the stator winding (not shown) generated by the magnet is reduced, so that the induced voltage is reduced. This causes a decrease in magnet torque. For this reason, if the magnetization orientation angle θ is too large, the induced voltage is lowered and the efficiency is lowered. As shown in FIG. 6, when the magnetization orientation angle θ is 8 ° or more, the induced voltage is reduced by 1% or more. When the magnetization orientation angle θ is further increased, the rate of reduction of the induced voltage is greatly increased and the induced voltage is remarkably lowered. . Therefore, the range of the magnetization orientation angle is preferably 0 ° <θ ≦ 8 ° from the viewpoints of improving the demagnetization proof strength and suppressing the induced voltage drop. More preferably, the effect of improving the demagnetization resistance is small near the magnetization orientation angle of 0 °, and the effect of improving the demagnetization strength is increased when the magnetization orientation angle θ is 3 ° or more. It is more preferable that ° <θ ≦ 8 °.
また、永久磁石9を挿入する際、全ての永久磁石9の配向を、回転子の回転方向側に傾けるように一致させるか、または、全ての永久磁石9の配向を、回転子の反回転方向側に傾けるように一致させる。このように用いられている全ての永久磁石9の配向の傾き側を、一様に揃えることで、永久磁石9の作用がアンバランスすることが無くなり、トルクリップルの増加を防ぐことができる。その結果、スリット21による振動増加抑制や騒音増加抑制が得られるだけでなく、スリット21による減磁耐力低下を抑制するための永久磁石9の磁化配向の傾き態様によっても、振動増加抑制や騒音増加抑制が得られる。
Further, when the
また、上述したように、本実施の形態1では、永久磁石9として、Nd(ネオジム)、Fe(鉄)、B(ボロン)を主成分とする希土類磁石が用いられ、傾いた配向23は相互に平行であるところ、希土類磁石は、平行な配向を作りやすい特徴があり、本実施の形態1の構成をより簡単に実現しやすい利点がある。すなわち、希土類磁石を用いることで、高効率で、減磁耐力に優れた永久磁石埋込型電動機の回転子を構成することができる。
Further, as described above, in the first embodiment, the
以上のようにして、本実施の形態1によれば、スリットによる振動低減効果・騒音低減効果は得つつ、磁石使用量の増加を伴わずに(磁石の実際の厚さの拡大に依存することなく)、減磁耐力の悪化も防止することが可能となっている。 As described above, according to the first embodiment, the vibration reduction effect and the noise reduction effect due to the slit are obtained, but the magnet usage amount is not increased (depending on the increase in the actual thickness of the magnet). It is possible to prevent deterioration of the demagnetization resistance.
実施の形態2.
次に、図7及び図8を用いて、本発明の実施の形態2に係る永久磁石埋込型電動機の回転子について説明する。図7及び図8はそれぞれ、本実施の形態2の第1態様及び第2態様に関する、図2と同態様の図である。なお、本実施の形態2は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態1と同様に構成されているものとする。
Next, the rotor of the interior permanent magnet motor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and FIG. 8 are diagrams of the same mode as FIG. 2 regarding the first mode and the second mode of the second embodiment, respectively. In addition, this
本実施の形態2の第1態様に係る永久磁石埋込型電動機の回転子101は、面取り部125aを有する永久磁石109を備えている。面取り部125aは、永久磁石109における外側面109aの角部に形成されている。なお、より詳細な一例では、外側面109aの一対の角部のうち、配向23の傾く側と反対側となる角部の方に形成されている。
The
かかる本実施の形態2の利点について説明する。まず、永久磁石埋込型電動機の回転子は、一般的に、磁石の外側面の角部付近から減磁が発生すると考えられる。そこで、本実施の形態2の第1態様のように、磁石の外側面の角部に、配向23の方向と同じ傾き方向の面取り面が現れるように、面取り部125aを形成する。つまりは、面取り部125aを、配向23の傾く側と反対側となる角部に設ける。このような態様で面取り部125aを設けることによって、磁石の部分減磁を抑制することができる。また、単に、配向23を磁極中心線MCに対して傾けただけでは、磁石の角部における着磁方向の厚さが短くなるため、角部に限っては減磁耐力の改善は期待できない。さらに、角部は、等価的に磁石厚が短いとみることができるため、配向を斜めにつけた効果が小さくなってしまう。そのため、図7に示すように磁石の角部を面取りすることで、減磁しやすい部分がカットされ、さらに等価的に磁石厚が短くなる部分が無くなることとみることができるため、減磁耐力が向上する。なお、面取り面の延びる方向と配向とが平行となる場合には、最も上記の効果を示すことができる。よって、好適には、面取り部125aの面取り面の延びる方向は、配向23と平行であるものとする。
The advantages of the second embodiment will be described. First, it is considered that a rotor of an embedded permanent magnet electric motor generally generates demagnetization from the vicinity of a corner portion of the outer surface of the magnet. Therefore, as in the first mode of the second embodiment, the chamfered
また、本実施の形態2は、図8に示すような第2態様として実施してもよい。本実施の形態2の第2態様の永久磁石埋込型電動機の回転子101は、第1態様の面取り部125aよりも大きな、面取り部125bを有する永久磁石109を備えている。面取り部125bは、面取り部125aと同じ趣旨で面取り部125aと同様な向きの傾きを有し且つ同じ側(紙面右側)の端面に形成されているが、面取り部125aと異なり永久磁石109の端面が一つの面(図8においてみると一つの直線)で構成されるように設けられている。なお、好適には、面取り部125bの面取り面の延びる方向も、配向23と平行であるものとする。すなわち、面取り部125bは、永久磁石109の外側面109aと内側面109bとを架橋する面として形成されている。かかる面取り部125bは、永久磁石を直方体状に構成する基本加工に加えて対象の角部を面取りする追加加工という二段階の加工を経ずに済み、当初から、永久磁石における対象の一面を傾斜した向きで形成するだけで実施できる。
Moreover, you may implement this
このような本実施の形態2の第2態様によっても、上述した第1態様と同様な利点が得られ、さらに加えて、面取り部の確保に追加の加工を省略することができ、生産性の向上及び加工費の削減を図ることができる利点もある。 Also according to the second aspect of the second embodiment, the same advantages as those of the first aspect described above can be obtained. In addition, additional processing can be omitted for securing the chamfered portion, and productivity can be improved. There is also an advantage that improvement and reduction of processing costs can be achieved.
実施の形態3.
次に、図9及び図10を用いて、本発明の実施の形態3に係る永久磁石埋込型電動機の回転子について説明する。図9及び図10はそれぞれ、本実施の形態3の第1態様及び第2態様に関する、図2と同態様の図である。なお、本実施の形態3は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態1と同様に構成されているものとする。
Next, the rotor of the permanent magnet embedded electric motor according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams of the same aspect as FIG. 2 regarding the first aspect and the second aspect of the third embodiment, respectively. In addition, this
本実施の形態3の第1態様に係る永久磁石埋込型電動機の回転子201は、図9に示されるように、面取り部125a及び面取り部227aを有する永久磁石209を備えている。面取り部125aは、上述した実施の形態2の第1態様と同じである。
As shown in FIG. 9, the
面取り部227aは、永久磁石209における内側面209bの角部に形成されている。より詳細な一例では、内側面209bの一対の角部のうち、配向23の傾く側となる角部の方に形成されている。換言すると、磁石の内側面の角部に、配向23の方向と同じ傾き方向の面取り面が現れるように、面取り部227aを形成する。
The chamfered
本実施の形態3の第2態様に係る永久磁石埋込型電動機の回転子201は、図10に示されるように、面取り部125b及び面取り部227bを有する永久磁石209を備えている。面取り部125bは、上述した実施の形態2の第2態様と同じである。面取り部227bは、面取り部227aと同じ趣旨で面取り部227aと同様な向きの傾きを有し且つ同じ側(紙面左側)の端面に形成されているが、面取り部227aと異なり永久磁石209の端面が一つの面(図10においてみると一つの直線)で構成されるように設けられている。面取り部227bは、永久磁石209の外側面209aと内側面209bとを架橋する面として形成されている。
As shown in FIG. 10, the
これら第1態様の一対の面取り部125a,227a、及び、第2態様の一対の面取り部125b,227bは、それぞれの一対における関係として、永久磁石209の厚さ方向・幅方向の中心である対称中心SCに関して回転対称(点対称)に形成されている。なお、好適には、面取り部227aの面取り面の延びる方向も面取り部227bの面取り面の延びる方向も、配向23と平行であるものとする。
The pair of
このように構成された本実施の形態3によれば、実施の形態2の上記利点に加え、永久磁石の外側面だけに面取り部を設けた場合よりも、さらに減磁耐力の改善を図ることができる。これは、磁石の外側面の減磁が強い角部と対称的に位置する磁石の内側面の角部付近にも等価的に磁石厚が小さくなり、減磁が発生しやすくなるところ、その部分を配向と同じ方向に面取りすることで、さらなる減磁耐力の向上が見込めるからである。また、特に第2態様においては、上記実施の形態2の第2態様と同様、生産性の向上及び加工費の削減を図ることができる利点もあり、対象の面取り部125b,227bが永久磁石209における対向する二面分を担っているため、その生産性の向上及び加工費の削減の利点は、極めて大きな効果である。
According to the third embodiment configured as described above, in addition to the advantages of the second embodiment, the demagnetization resistance can be further improved as compared with the case where the chamfered portion is provided only on the outer surface of the permanent magnet. Can do. This is because the magnet thickness is equivalently reduced near the corner of the inner surface of the magnet that is symmetrically located with the corner of the outer surface of the magnet that is strongly demagnetized. This is because a further improvement in the demagnetization resistance can be expected by chamfering in the same direction as the orientation. In the second mode, in particular, as in the second mode of the second embodiment, there is an advantage that the productivity can be improved and the processing cost can be reduced, and the target chamfered
なお、本実施の形態3は、永久磁石209における内側面209bだけに面取り部227a,227bを設けるように改変して実施することも可能であろう。
It should be noted that the third embodiment may be implemented by modifying the chamfered
実施の形態4.
次に、図11を用いて、本発明の実施の形態4に係る永久磁石埋込型電動機の回転子について説明する。図11は、本実施の形態4に関する、図2と同態様の図である。なお、本実施の形態4は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態1と同様に構成されているものとする。
Next, the rotor of the permanent magnet embedded electric motor according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram of the same mode as FIG. 2 regarding the fourth embodiment. In addition, this
本実施の形態4に係る永久磁石埋込型電動機の回転子301は、面取り部125aと面取り部329cとを有する永久磁石309を備えている。面取り部125aは、上述した実施の形態2の第1態様と同じである。
The
面取り部329cは、永久磁石309における外側面309aにおける面取り部125aのある角部と反対側の角部に形成されている。面取り部329cは、その位置、面の大きさ、傾斜角度等を含め、面取り部125aと磁極中心線MCに関して線対称となるように形成されている。
The chamfered
このような本実施の形態4によっても、上記実施の形態2の場合と同様、減磁耐力の向上を図ることできる。さらに、本実施の形態4では、面取り部125aと面取り部329cとが磁極中心線MCに関して線対称的に形成されているので、コア5に永久磁石209を挿入する際、方向を間違えて逆向きに挿入するという状況を発生させずに済み、生産性の向上を図ることができる。
Also in the fourth embodiment, the demagnetization resistance can be improved as in the second embodiment. Furthermore, in the fourth embodiment, since the chamfered
なお、図11の図示例は、面取り部125aに関する線対称態様として説明したが、これに代えて、面取り部125bに関する線対称態様、面取り部227aに関する線対称態様(外側面には面取り部なし)、又は、面取り部227bに関する線対称態様(外側面には面取り部なし)として実施することもできる。
In addition, although the illustration example of FIG. 11 demonstrated as a line symmetrical aspect regarding the
実施の形態5.
次に、図12を用いて、本発明の実施の形態5に係る永久磁石埋込型電動機の回転子について説明する。図12は、本実施の形態5に関する、図2と同態様の図である。なお、本実施の形態5は、以下に説明する部分を除いては、上記実施の形態1と同様に構成されているものとする。
Next, the rotor of the interior permanent magnet motor according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram of the same mode as FIG. In addition, this
本実施の形態5に係る永久磁石埋込型電動機の回転子401は、面取り部125aと面取り部227aと面取り部329cと面取り部431dを有する永久磁石409を備えている。面取り部125aは、上述した実施の形態2の第1態様と同じである。面取り部227aは、上述した実施の形態3の第1態様と同じである。面取り部329cは、上述した実施の形態4と同じである。面取り部431dは、面取り部329cとの関係が、永久磁石409の厚さ方向・幅方向の中心である対称中心SCに関して回転対称(点対称)に形成されている。
A
上記より、矩形断面を有する永久磁石409の4つ全ての角部に形成された4つの面取り部125a,227a,329c,431dが、永久磁石409の厚さ方向(上下方向・径内外方向)・幅方向(左右方向)の中心である対称中心SCに関して回転対称(点対称)に形成されている。換言すると、4つの面取り部125a,227a,329c,431dは、左右対称かつ上下対称にある。
From the above, the four chamfered
このような本実施の形態5によっても、上記実施の形態1〜4の場合と同様な利点を得ることができる。さらに、本実施の形態5では、上記の4つの面取り部の関係から、すなわち、永久磁石409そのものも、回転対称、左右対称かつ上下対称であるともいえ、どの方向からも永久磁石を挿入することが可能であり、回転子に磁石を挿入する際の作業性が極めて高いという利点もある。
According to the fifth embodiment, the same advantages as those of the first to fourth embodiments can be obtained. Furthermore, in the fifth embodiment, the
実施の形態6.
本発明は、圧縮機として実施することもできる。すなわち、圧縮機は、圧縮要素と、その圧縮要素を駆動する電動機として上述した実施の形態1〜5の何れかの永久磁石埋込型電動機の回転子を用いた電動機とを少なくとも備えている。なお、具体的一例としては、シリンダロータリ圧縮機を挙げることができるが、本発明としての圧縮機の種別はロータリ圧縮機に限定されるものではなく、また、圧縮要素の構成も電動機により駆動される態様であれば特に限定されるものではない。
The present invention can also be implemented as a compressor. That is, the compressor includes at least a compression element and an electric motor that uses the rotor of the permanent magnet embedded motor according to any one of
実施の形態7.
また、本発明は、上述した実施の形態6の圧縮機を冷凍回路の構成要素として含む、冷凍空調装置として実施することも可能である。冷凍空調装置用の圧縮機に搭載される電動機は高温下で使用されるため、永久磁石の保磁力低下により減磁しやすいところ、上述した実施の形態1〜5の何れかの永久磁石埋込型電動機の回転子を適用することにより、運転中の減磁耐力に優れた圧縮機を提供することができる。なお、冷凍空調装置の冷凍回路における、圧縮機以外の構成要素の構成は、特に、限定されるものではない。
The present invention can also be implemented as a refrigeration air conditioner including the above-described compressor of the sixth embodiment as a component of the refrigeration circuit. Since the electric motor mounted on the compressor for the refrigerating and air-conditioning apparatus is used at a high temperature, it is easy to demagnetize due to a decrease in the coercive force of the permanent magnet. By applying the rotor of the type motor, a compressor having excellent demagnetization resistance during operation can be provided. In addition, the structure of components other than the compressor in the refrigeration circuit of the refrigeration air conditioner is not particularly limited.
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, various modifications can be made by those skilled in the art based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is self-explanatory.
1,101,201,301,401 永久磁石埋込型電動機の回転子、3 磁石挿入孔、5 コア、5a 外表面、9,109,209,309,409 永久磁石、9a,109a,209a,309a 外側面、9b,109b,209b 内側面、21 スリット、23 配向、125a,125b,227a,227b,329c,431d 面取り部。 1, 101, 201, 301, 401 Permanent magnet embedded motor rotor, 3 magnet insertion hole, 5 core, 5a outer surface, 9, 109, 209, 309, 409 permanent magnet, 9a, 109a, 209a, 309a Outer side surface, 9b, 109b, 209b Inner side surface, 21 slit, 23 orientation, 125a, 125b, 227a, 227b, 329c, 431d Chamfered portion.
Claims (10)
前記コアには、前記磁石挿入孔のそれぞれと、該コアの外表面との間に、スリットが形成されており、
前記永久磁石はそれぞれ、磁極中心線に対して直交する方向に延びており、
前記永久磁石のそれぞれの磁化配向は、それぞれの該永久磁石においてその磁石全体をとおして平行しており、磁極中心線に対して傾けられている、
永久磁石埋込型電動機の回転子。 A rotor of an embedded permanent magnet electric motor comprising a core having a plurality of magnet insertion holes and a plurality of permanent magnets accommodated in each of the plurality of magnet insertion holes,
In the core, a slit is formed between each of the magnet insertion holes and the outer surface of the core,
Each of the permanent magnets extends in a direction perpendicular to the magnetic pole center line,
The magnetization orientations of the permanent magnets are parallel to each other in the permanent magnets and are inclined with respect to the magnetic pole center line.
Rotor of permanent magnet embedded motor.
請求項1の永久磁石埋込型電動機の回転子。 In the corner portion of the outer surface of the permanent magnet, a chamfered portion having the same inclination direction as the direction of magnetization orientation is formed.
The rotor of the permanent magnet embedded type electric motor according to claim 1.
請求項1又は2の永久磁石埋込型電動機の回転子。 A chamfered portion in the same inclination direction as the direction of magnetization orientation is formed at the corner of the inner surface of the permanent magnet.
The rotor of the permanent magnet embedded type electric motor according to claim 1 or 2.
請求項2又は3の永久磁石埋込型電動機の回転子。 Further comprising a chamfer provided symmetrically with respect to the chamfer and the magnetic pole center line,
The rotor of the permanent magnet embedded type electric motor according to claim 2 or 3.
請求項2又は3の永久磁石埋込型電動機の回転子。 The chamfered portion is provided such that an end surface of the permanent magnet is configured by one surface.
The rotor of the permanent magnet embedded type electric motor according to claim 2 or 3.
請求項2又は3の永久磁石埋込型電動機の回転子。 The chamfered portion is provided in rotational symmetry with respect to the symmetry center of the permanent magnet.
The rotor of the permanent magnet embedded type electric motor according to claim 2 or 3.
請求項1〜6の何れか一項の永久磁石埋込型電動機の回転子。 The permanent magnet is a rare earth magnet.
The rotor of the permanent magnet embedded type electric motor according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7の何れか一項の永久磁石埋込型電動機の回転子。 The magnetization orientation angle, which is the inclination of the magnetization orientation with respect to the magnetic pole center line, is 0 ° <θ ≦ 8 °.
The rotor of the permanent magnet embedded type electric motor according to any one of claims 1 to 7.
前記電動機の回転子は、請求項1〜8の何れか一項の永久磁石埋込型電動機の回転子である、
圧縮機。 A compressor comprising an electric motor and a compression element,
The rotor of the electric motor is a rotor of an embedded permanent magnet electric motor according to any one of claims 1 to 8.
Compressor.
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