JP6914424B2 - 電動機、圧縮機、送風機、及び冷凍空調装置 - Google Patents
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Description
本発明の他の態様に係る電動機は、固定子と、軸と、軸方向における前記軸の第1側に固定された第1回転子鉄心と、前記軸方向において前記第1側の反対側である前記軸の第2側に固定された第2回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と、前記軸の前記第1側を支持する軸受けとを備え、前記軸は前記第1側のみで支持されており、径方向における前記第1回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第2回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、前記第1回転子鉄心の最大半径は、前記第2回転子鉄心の最大半径よりも長く、前記第1回転子鉄心は、第1孔と、前記径方向における前記第1孔の外側にある第1薄肉部とを有し、前記第2回転子鉄心は、第2孔と、前記径方向における前記第2孔の外側にある第2薄肉部とを有し、前記第1薄肉部の形状及び前記第2薄肉部の形状は互いに同じであり、前記軸方向における前記軸の前記第2側の端部から前記軸受けまでの最短距離をL1とし、前記第1回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をD1とし、前記軸方向における前記第1回転子鉄心の厚みをT1とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第1回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をG1とし、前記平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第2回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をG2とすると、G1>G2×(D1+T1)/L1を満たす。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
各図に示されるxyz直交座標系において、z軸方向(z軸)は、電動機1の軸線Axと平行な方向を示し、x軸方向(x軸)は、z軸方向(z軸)に直交する方向を示し、y軸方向(y軸)は、z軸方向及びx軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Axは、回転子2の回転中心である。軸線Axと平行な方向は、「回転子2の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう。径方向は、軸線Axと直交する方向である。
図2は、電動機1の第2側の構造を概略的に示す平面図である。
図3は、電動機1の構造を概略的に示す断面図である。図3において、下側(すなわち、+z側)が第1側であり、上側(すなわち、−z側)が第2側である。本実施の形態では、第1側を軸受側とも呼び、第2側を反軸受側とも呼ぶ。
第1回転子鉄心21は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板201aと、少なくとも1つの孔202a(第1孔ともいう)と、軸孔203aと、少なくとも1つの孔204aと、少なくとも1つの第1薄肉部205aとを有する。第1回転子鉄心21は、略円筒形状である。
第2回転子鉄心22は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板201bと、少なくとも1つの孔202b(第2孔ともいう)と、軸孔203bと、少なくとも1つの孔204bと、少なくとも1つの第2薄肉部205bとを有する。第2回転子鉄心22は、略円筒形状である。
図8、図9、及び図10は、第1回転子鉄心21の構造の他の例を示す平面図である。第2回転子鉄心22において、外縁以外の構造は、図8、図9、及び図10に示される第1回転子鉄心21の構造と同様に形成できる。
一般に、固定子と回転子との間のエアギャップは狭く設計される。これにより、電動機における磁気抵抗を小さくすることができ、磁力の低下を防ぐことができる。しかしながら、回転子の軸が軸方向における一方のみで回転可能に支持されている場合、回転子が径方向の磁力を受け、回転子の軸がたわむことがある。そのため、回転子の軸が軸方向における一方のみで回転可能に支持されている場合、固定子と回転子との間のエアギャップは広く設計することが望ましい。しかしながら、エアギャップが大きくなるほど磁力が低下する。
本発明の実施の形態2に係る圧縮機6について説明する。
図12は、実施の形態2に係る圧縮機6の構造を概略的に示す断面図である。
本発明の実施の形態3に係る空気調和機50(冷凍空調装置又は冷凍サイクル装置ともいう)について説明する。
図13は、実施の形態3に係る空気調和機50の構成を概略的に示す図である。
Claims (12)
- 固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第1側に固定された第1回転子鉄心と、前記軸方向において前記第1側の反対側である前記軸の第2側に固定された第2回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を備え、
前記軸は前記第1側のみで支持されており、
径方向における前記第1回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第2回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第1回転子鉄心の最大半径は、前記第2回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第1回転子鉄心は、第1孔と、前記径方向における前記第1孔の外側にある第1薄肉部とを有し、
前記第2回転子鉄心は、第2孔と、前記径方向における前記第2孔の外側にある第2薄肉部とを有し、
前記第1薄肉部の形状及び前記第2薄肉部の形状は互いに同じであり、
前記第1回転子鉄心は、径方向における前記第1回転子鉄心の端部であって且つ前記回転子の磁極中心部に位置する第1部分と、径方向における前記第1回転子鉄心の端部であって且つ前記回転子の極間部に位置する第2部分と、前記第1部分を含むとともに周方向に形成された第1外周面と、前記第2部分を含むとともに前記周方向に形成された第2外周面とを有し、
前記第1外周面は、前記軸方向と直交する平面において、前記第1回転子鉄心の外周面のうちの、前記第2外周面よりも径方向において外側に突出しているとともに前記固定子に面する部分であり、
前記第1回転子鉄心の極対数をN1とし、前記軸方向と直交する平面において、周方向における前記第1外周面の両端と前記第1回転子鉄心の回転中心とを通る2直線が成す角度をA1[度]とすると、
87<A1×N1<130
を満たす電動機。 - 前記第1回転子鉄心の極間部における前記第1回転子鉄心の半径と、前記第2回転子鉄心の極間部における前記第2回転子鉄心の半径とは、互いに同じである請求項1に記載の電動機。
- 前記軸の前記第1側を支持する軸受けをさらに備え、
前記軸方向における前記軸の前記第2側の端部から前記軸受けまでの最短距離をL1とし、前記第1回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をD1とし、前記軸方向における前記第1回転子鉄心の厚みをT1とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第1回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をG1とし、前記平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第2回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をG2とすると、
前記電動機は、
G1>G2×(D1+T1)/L1
を満たす請求項1又は2に記載の電動機。 - 前記軸の前記第1側を支持する軸受けをさらに備え、
前記第1回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をD1とし、前記軸方向における前記第1回転子鉄心の厚みをT1とし、前記軸方向と平行な平面において前記軸の最大傾きをθ1とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第1回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をG1とすると、
前記電動機は、
G1>(D1+T1)×sinθ1
を満たす請求項1又は2に記載の電動機。 - 固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第1側に固定された第1回転子鉄心と、前記軸方向において前記第1側の反対側である前記軸の第2側に固定された第2回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と、
前記軸の前記第1側を支持する軸受けと
を備え、
前記軸は前記第1側のみで支持されており、
径方向における前記第1回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第2回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第1回転子鉄心の最大半径は、前記第2回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第1回転子鉄心は、第1孔と、前記径方向における前記第1孔の外側にある第1薄肉部とを有し、
前記第2回転子鉄心は、第2孔と、前記径方向における前記第2孔の外側にある第2薄肉部とを有し、
前記第1薄肉部の形状及び前記第2薄肉部の形状は互いに同じであり、
前記軸方向における前記軸の前記第2側の端部から前記軸受けまでの最短距離をL1とし、前記第1回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をD1とし、前記軸方向における前記第1回転子鉄心の厚みをT1とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第1回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をG1とし、前記平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第2回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をG2とすると、
G1>G2×(D1+T1)/L1
を満たす電動機。 - 前記第1回転子鉄心の極間部における前記第1回転子鉄心の半径と、前記第2回転子鉄心の極間部における前記第2回転子鉄心の半径とは、互いに同じである請求項5に記載の電動機。
- 前記回転子の回転中心から前記第1薄肉部までの距離は、前記回転子の回転中心から前記第2薄肉部までの距離と同じである請求項1から6のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記軸方向と直交する平面において、前記回転子の回転中心と前記第1薄肉部とを通る直線が前記回転子の磁極中心部に対して成す角度と、前記軸方向と直交する平面において、前記回転子の回転中心と前記第2薄肉部とを通る直線が前記磁極中心部に対して成す角度とは、互いに同じである請求項1から7のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記第1薄肉部の位置及び前記第2薄肉部の位置は、前記軸方向と直交する平面において互いに同じである請求項1から8のいずれか1項に記載の電動機。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機構と、
前記電動機及び前記圧縮機構を覆うハウジングと
を備えた圧縮機。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の電動機と、
前記電動機によって駆動される羽根と
を備えた送風機。 - 室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機及び前記室外機の少なくとも1つは請求項1から9のいずれか1項に記載の電動機を有する
冷凍空調装置。
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