JP7022269B2

JP7022269B2 - 電動機およびそれを備えた流体機械

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Publication number: JP7022269B2
Application number: JP2017084806A
Authority: JP
Inventors: 正樹平野; 善紀安田; 祥孝奥山
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2037-04-21
Also published as: JP2018183021A

Description

本発明は、電動機およびそれを備えた流体機械に関するものである。

従来より、固定子および回転子を備え、回転子が１回転する毎にピークトルクが１回発生するように発生トルクが変動する電動機が知られている（例えば、特許文献１）。同文献の図３の電動機では、固定子において、ティース部に巻回されたコイルの巻数が大きい箇所と小さい箇所とが互いに径方向反対側に設けられている。また、同図の電動機では、回転子において、永久磁石の幅が広い箇所と狭い箇所とが互いに径方向反対側に設けられている。そして、同図の電動機は、固定子のうちコイル巻数の大きい箇所と回転子のうち永久磁石が幅広である箇所とが対向するときに発生トルクが最大になる一方、固定子のうちコイル巻数の大きい箇所と回転子のうち永久磁石が幅狭である箇所とが対向するときに発生トルクが最小になる。

特開２００５－０４２６３２号公報

ところで、特許文献１の図３の電動機では、ティース部の間に形成されるスロット空間が十分に活用されていない。具体的に、同図の電動機では、コイル巻数が大きい箇所と小さい箇所とでティース部の長さおよび幅が同じであるので、特にコイル巻数が小さい箇所においてスロット面積に対してコイルが占める面積の比率（以下、コイル占積率という）が低くなっている。このため、同図の電動機は、その内部空間の一部を無駄にしていると考えられ、出力密度の向上という点において改良の余地があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、１回転あたり１回のピークトルクを発生する電動機の出力密度を高めることにある。

第１の発明は、複数のティース部（23～27）および該ティース部（23～27）に巻回されたコイル（28）を有する固定子（21）と、複数の永久磁石（31～33）を有する回転子（29）とを備えた電動機（20）を対象とする。そして、上記固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）に設けられた上記ティース部（23,24）は、上記固定子（21）のうち上記第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）に設けられた上記ティース部（27）よりも径方向長さ（L1,L2,L5）が長く、上記第１領域（R1）の上記ティース部（23,24）のコイル巻数は、上記第２領域（R2）の上記ティース部（27）のコイル巻数よりも大きく、上記回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）に設けられた上記永久磁石（31）は、上記回転子（29）のうち上記第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に設けられた上記永久磁石（33）よりも発生磁束が大きい。

上記第１の発明では、電動機（20）は、固定子（21）の第１領域（R1）と回転子（29）の第３領域（R3）とが互いに対向するときに発生トルク（TM）が最大となる。一方、電動機（20）は、固定子（21）の第１領域（R1）と回転子（29）の第４領域（R4）とが互いに対向するときに発生トルク（TM）が最小となる。このように、第１の発明の電動機（20）は、１回転あたり１回のピークトルクを発生するように構成されている。

ここで、固定子（21）において、第１領域（R1）のティース部（23,24）は、第２領域（R2）のティース部（27）よりも径方向長さ（L1,L2,L5）が長い。このため、第１領域（R1）のスロット面積は、第２領域のスロット面積よりも大きい。そして、スロット面積の大きい第１領域（R1）の方が、スロット面積の小さい第２領域（R2）よりもコイル巻数が大きい。つまり、スロット面積の大きい領域には比較的多くのコイルが巻かれ、スロット面積の小さい領域には比較的少ないコイルが巻かれている。したがって、第１の発明の電動機（20）では、各ティース部（23,24,27）の径方向長さが全周にわたって同じである場合に比べてコイル占積率が高くなり、よって出力密度の向上が図られ得る。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記第１領域（R1）の上記ティース部（23,24）は、上記第２領域（R2）の上記ティース部（27）よりも周方向幅（W1,W2,W5）が広いことを特徴とする。

上記第２の発明では、第１領域（R1）のティース部（23,24）の周方向幅（W1,W2）を広くすることでその磁気抵抗が低くなり、よって発生トルク（TM）の最大値から最小値までの振れ幅が一層大きくなる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）よりも周方向幅（Wm1,Wm3）が広いことを特徴とする。

上記第３の発明では、第３領域（R3）の永久磁石（31）の周方向幅（Wm1）を第４領域（R4）の永久磁石（33）の周方向幅（Wm3）よりも広くすることによって、前者の発生磁束を後者の発生磁束よりも大きくしている。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記複数の永久磁石（31～33）は、ボンド磁石で構成されていることを特徴とする。

上記第４の発明では、焼結磁石ではなくボンド磁石によって周方向幅（Wm1～Wm3）の互いに異なる複数の永久磁石（31～33）を構成するので、互いに大きさの異なる焼結磁石を用いる必要がなく、よって比較的安価に電動機（20）が製造され得る。

第５の発明は、上記第１～第３の発明のいずれか１つにおいて、上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）よりも残留磁束密度が高いことを特徴とする。

上記第５の発明では、第３領域（R3）の永久磁石（31）の残留磁束密度を第４領域（R4）の永久磁石（33）の残留磁束密度よりも高くすることによって、前者の発生磁束を後者の発生磁束よりも大きくしている。

第６の発明は、上記第５の発明において、上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）の磁石種類は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）の磁石種類と異なることを特徴とする。

上記第６の発明では、第３領域（R3）の永久磁石（31）は残留磁束密度が比較的高い種類の磁石であり、第４領域（R4）の永久磁石（33）は残留磁束密度が比較的低い種類の磁石である。

第７の発明は、上記第５の発明において、上記複数の永久磁石（31～33）は、ボンド磁石で構成され、上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）における磁性材料の含有比率は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）における磁性材料の含有比率よりも高いことを特徴とする。

上記第７の発明では、ボンド磁石に含まれる磁性材料の含有比率の違いによって、第３領域（R3）の永久磁石（31）の残留磁束密度と第４領域（R4）の永久磁石（33）の残留磁束密度との違いを生じさせている。

第８の発明は、上記第１～第７の発明のいずれか１つに係る電動機（20）を備え、該電動機（20）の１回転中に負荷トルク（TL）が変動する流体機械（10）を対象とする。この流体機械（10）は、該流体機械（10）の負荷トルク（TL）が最大となるときに、上記固定子（21）の上記第１領域（R1）と上記回転子（29）の上記第３領域（R3）とが互いに対向するように構成されている。

上記第８の発明では、流体機械（10）の負荷トルク（TL）が最大となるときに電動機（20）の発生トルク（TM）も最大となるので、負荷トルク（TL）と発生トルク（TM）との差が小さくなり、よって流体機械（10）の低騒音化が図られ得る。

本発明によれば、１回転あたり１回のピークトルクを発生するように構成された電動機（20）において、コイル占積率を高めることによって出力密度の向上を図ることができる。

また、上記第２の発明によれば、電動機（20）の発生トルク（TM）の最大値から最小値までの振れ幅を一層大きくすることができる。

また、上記第３の発明によれば、永久磁石（31～33）の周方向幅（Wm1～Wm3）を異ならせることによって、第３領域（R3）と第４領域（R4）との間における発生磁束の大きさの違いを生じさせることができる。

また、上記第４の発明によれば、ボンド磁石を用いることによって比較的安価に電動機（20）を製造することができる。

また、上記第５の発明によれば、永久磁石（31～33）の残留磁束密度を異ならせることによって、第３領域（R3）と第４領域（R4）との間における発生磁束の大きさの違いを生じさせることができる。

また、上記第６の発明によれば、永久磁石（31～33）の磁石種類を異ならせることによって、第３領域（R3）と第４領域（R4）との間における発生磁束の大きさの違いを生じさせることができる。

また、上記第７の発明によれば、ボンド磁石に含まれる磁性材料の含有比率を異ならせることによって、第３領域（R3）と第４領域（R4）との間における発生磁束の大きさの違いを生じさせることができる。

また、上記第８の発明によれば、電動機（20）を備えた流体機械（10）の低騒音化を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態１の電動機を備える圧縮機の縦断面図である。図２は、実施形態１の電動機の構成について説明するための横断面図であって、発生トルクが最大となる状態を示している。図３は、実施形態１の電動機の構成について説明するための横断面図であって、発生トルクが最小となる状態を示している。図４は、圧縮機の負荷トルクと電動機の発生トルクとの関係を示すグラフである。図５は、実施形態２の電動機の構成について説明するための横断面図であって、発生トルクが最大となる状態を示している。図６は、実施形態２の電動機の構成について説明するための横断面図であって、発生トルクが最小となる状態を示している。

本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。

〔圧縮機〕
図１は、本発明の実施形態１の電動機（20）を備えた圧縮機（10）の構成を示す縦断面図である。圧縮機（10）は、例えば、空気調和機（図示せず）に用いられ、空気調和機の室外機（図示せず）に設置される。圧縮機（10）は、電動機（20）の他に、駆動軸（13）と、圧縮機構（12）と、ケーシング（11）とを備えている。電動機（20）は、回転子（29）と、この回転子（29）が挿通される固定子（21）とを備えている。電動機（20）は、ケーシング（11）に収容され、駆動軸（13）を介して圧縮機構（12）を駆動するために用いられる。本実施形態の圧縮機構（12）はスイング型圧縮機構であるが、圧縮機構（12）はその他の種類の圧縮機構であってもよい。ここでは、電動機（20）の回転子（29）が駆動軸（13）の一端部に固定され、圧縮機構（12）が駆動軸（13）の他端部に固定されている。

〔電動機〕
図２および図３は、電動機（20）の構成を説明するための横断面図である。なお、以下の説明において、軸方向とは、回転軸方向であって、駆動軸（13）の軸心の方向をいい、径方向とは、駆動軸（13）の軸方向と直交する方向をいい、外周側とは、駆動軸（13）の軸心からより遠い側をいい、内周側とは、駆動軸（13）の軸心により近い側をいう。また、縦断面とは、軸方向に沿った断面をいい、横断面とは、軸方向に直交する断面をいう。

〈固定子〉
固定子（21）の構成について説明する。固定子（21）は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層することによって形成されている。なお、固定子（21）は、圧粉磁心その他の磁性材料によって構成されていてもよい。

図２および図３に示すように、固定子（21）は、円筒状のバックヨーク部（22）と、このバックヨーク部（22）の内周部から径方向内側に突出する複数（この例では、９つ）のティース部（23～27）と、ティース部（23～27）に巻回されたコイル（28）とを備えている。コイル（28）は各ティース部（23～27）に集中巻方式で巻回されている。しかしながら、コイル（28）が各ティース部（23～27）に分布巻方式で巻回されていてもよく、ティース部（23～27）の数は図示のものに限られるものではない。

固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）（図２および図３において符号「Ｒ１」で示す領域）に設けられたティース部（23,24）は、固定子（21）のうち当該第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）（図２および図３において符号「Ｒ２」で示す領域）に設けられたティース部（27）よりも径方向長さ（L1,L2,L5）が長い。

より詳細には、固定子（21）には図２および図３において右側から左側に向かって順に第１～第５ティース部（23～27）が設けられており、第１ティース部（23）の径方向長さ（L1）はこれらの中で最も長く、続いて第２ティース部（24）、第３ティース部（25）、第４ティース部（26）および第５ティース部（27）の順に径方向長さ（L2～L5）が短くなっていく。つまり、ティース部（23～27）の径方向長さ（L1～L5）は、固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）から該第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）に向かうにつれて短くなる。

図２および図３の構成では、第１および第２ティース部（23,24）が第１領域（R1）に設けられ、第３および第４ティース部（25,26）が第５領域（R5）（図２および図３において符号「Ｒ５」で示す領域）に設けられ、第５ティース部（27）が第２領域（R2）に設けられているが、これは単なる例示であって、各領域（R1,R2,R5）の分け方および各領域（R1,R2,R5）に設けられるティース部（23～27）の数などは図示のものに限られない。

また、図２に示すように、固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）に設けられたティース部（23,24）は、固定子（21）のうち当該第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）に設けられたティース部（27）よりも周方向幅（W1,W2,W5）が広い。

より詳細には、第１ティース部（23）の周方向幅（W1）は第１～第５ティース部（23～27）の中で最も広く、続いて第２ティース部（24）、第３ティース部（25）、第４ティース部（26）および第５ティース部（27）の順に周方向幅（W2～W5）が狭くなっていく。つまり、ティース部（23～27）の周方向幅（W1～W5）は、固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）から該第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）に向かうにつれて狭くなる。

また、固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）に設けられたティース部（23,24）のコイル巻数は、固定子（21）のうち当該第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）に設けられたティース部（27）のコイル巻数より大きい。

より詳細には、第１ティース部（23）のコイル巻数は第１～第５ティース部（23～27）の中で最も大きく、続いて第２ティース部（24）、第３ティース部（25）、第４ティース部（26）および第５ティース部（27）の順にコイル巻数が小さくなっていく。つまり、ティース部（23～27）のコイル巻数は、固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）から該第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）に向かうにつれて小さくなる。

〈回転子〉
回転子（29）の構成について説明する。回転子（29）は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層することによって形成されている。なお、回転子（29）は、圧粉磁心その他の磁性材料によって構成されていてもよい。

図２および図３に示すように、回転子（29）は、円筒状のコア部（30）と、このコア部（30）の外周寄りの部分に周方向に並んで設けられた複数（この例では、６つ）の永久磁石（31～33）（すなわち、第１～第３永久磁石（31～33））とを備えている。なお、永久磁石（31～33）の形状および数は図示のものに限られるものではない。また、回転子（29）の軸心（Or）は、固定子（21）の軸心（Os）から図２および図３における左方向に偏心している。

回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）（図２および図３において符号「Ｒ３」で示す領域）に設けられた永久磁石（31）は、回転子（29）のうち当該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）（図２および図３において符号「Ｒ４」で示す領域）に設けられた永久磁石（33）よりも周方向幅（Wm1,Wm3）（この例では、長方形状の永久磁石（31～33）の長辺の長さ）が広い。

より詳細には、回転子（29）には図２において右側から左側に向かって順に第１～第３永久磁石（31～33）が設けられており、第１永久磁石（31）の周方向幅（Wm1）はこれらの中で最も広く、続いて第２永久磁石（32）および第３永久磁石（33）の順に周方向幅（Wm2,Wm3）が狭くなっていく。つまり、永久磁石（31～33）の周方向幅（WM1～Wm3）は、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）から該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に向かうにつれて狭くなる。

図２および図３の構成では、第１永久磁石（31）が第３領域（R3）に設けられ、第２永久磁石（32）が第６領域（R6）（図２および図３において符号「Ｒ６」で示す領域）に設けられ、第３永久磁石（33）が第４領域（R4）に設けられているが、これは単なる例示であって、各領域（R3,R4,R6）の分け方および各領域（R3,R4,R6）に設けられる永久磁石（31～33）の数などは図示のものに限られない。

また、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）に設けられた永久磁石（31）は、回転子（29）のうち当該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に設けられた永久磁石（33）よりも残留磁束密度が高い。

より詳細には、第１永久磁石（31）の残留磁束密度は第１～第３永久磁石（31～33）の中で最も高く、続いて第２永久磁石（32）および第３永久磁石（33）の順に残留磁束密度が低くなっていく。つまり、永久磁石（31～33）の残留磁束密度は、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）から該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に向かうにつれて低くなる。

また、第１永久磁石（31）と第２永久磁石（32）と第３永久磁石（33）とは、互いに磁石種類が異なる。例えば、第１永久磁石（31）はネオジム磁石であり、第２永久磁石（32）はサマリウムコバルト磁石であり、第３永久磁石（33）はフェライト磁石であってもよい。なお、各永久磁石（31～33）の磁石種類はこれらに限られるものではなく、また各永久磁石（31～33）の磁石種類が互いに同じであってもよい。

以上の構成より、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）に設けられた永久磁石（31）は、回転子（29）のうち当該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に設けられた永久磁石（33）よりも発生磁束が大きい。

より詳細には、第１永久磁石（31）の発生磁束は第１～第３永久磁石（31～33）の中で最も大きく、続いて第２永久磁石（32）および第３永久磁石（33）の順に発生磁束が小さくなっていく。つまり、永久磁石（31～33）の発生磁束は、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）から該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に向かうにつれて小さくなる。

－運転動作－
電動機（20）に図示しない電源から電力が供給されると回転子（29）が回転し、それにより駆動軸（13）を介して圧縮機構（12）が回転駆動される。そして、回転する圧縮機構（12）に低圧の流体が吸入されて圧縮され、高圧の流体になって当該圧縮機構（12）から吐出される。

ここで、図４は、定常運転時における、圧縮機構（12）の負荷トルク（TL）と回転角度との関係、および電動機（20）の発生トルク（TM）と回転角度との関係を示すグラフである。同図からわかるように、圧縮機（10）の負荷トルク（TL）は電動機（20）の１回転中に１つのピーク値をとるように概ね三角波状に変動し、電動機（20）の発生トルク（TM）は当該電動機（20）の１回転中に１つのピーク値をとるように概ね正弦波状に変動する。

そして、本実施形態の圧縮機（10）は、その負荷トルク（TL）が最大となるときに、電動機（20）の発生トルク（TM）が最大となるように構成されている。具体的には、圧縮機（10）の負荷トルク（TL）が最大となるときには、図２に示すように、電動機（20）は固定子（21）の第１領域（R1）と回転子（29）の第３領域（R3）とが互いに対向しかつ固定子（21）の第２領域（R2）と回転子（29）の第４領域（R4）とが互いに対向する状態となる。一方、圧縮機（10）の負荷トルク（TL）が最小となるときには、図３に示すように、電動機（20）は固定子（21）の第１領域（R1）と回転子（29）の第４領域（R4）とが互いに対向しかつ固定子（21）の第２領域（R2）と回転子（29）の第３領域（R3）とが互いに対向する状態となる。

－実施形態１の効果－
本実施形態では、固定子（21）において、第１領域（R1）のティース部（23,24）は、第２領域（R2）のティース部（27）よりも径方向長さ（L1,L2,L5）が長い。このため、第１領域（R1）のスロット面積は、第２領域（R2）のスロット面積よりも大きい。そして、スロット面積の大きい第１領域（R1）の方が、スロット面積の小さい第２領域（R2）よりもコイル巻数が大きい。したがって、本実施形態の電動機（20）では、１回転あたり１回のピークトルクを発生させる構成において、各ティース部（23～27）の径方向長さが全周にわたって同じである場合に比べてコイル占積率が高くなり、よって出力密度の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、固定子（21）において、第１領域（R1）のティース部（23,24）は、第２領域（R2）のティース部（27）よりも周方向幅（W1,W2,W5）が広い。このため、第１領域（R1）のティース部（23,24）の磁気抵抗が比較的低くなり、発生トルク（TM）の最大値から最小値までの振れ幅を一層大きくすることができる。

また、本実施形態では、回転子（29）において、第３領域（R3）の永久磁石（31）は、第４領域（R4）の永久磁石（33）よりも、周方向幅（Wm1,Wm3）が広くかつ残留磁束密度が高い。よって、これらの関係のうち一方のみが成り立っている場合に比べて、第３領域（R3）の永久磁石（31）の発生磁束の大きさと第４領域（R4）の永久磁石（33）の発生磁束の大きさとの差をより大きくすることができ、よって発生トルク（TM）の最大値から最小値までの振れ幅を一層大きくすることができる。

また、本実施形態では、圧縮機（10）の負荷トルク（TL）が最大となるときに電動機（20）の発生トルク（TM）も最大となりかつ圧縮機（10）の負荷トルク（TL）が小さいときには電動機（20）の発生トルク（TM）も小さくなるので、負荷トルク（TL）と発生トルク（TM）との差を小さくでき、よって圧縮機（10）の低騒音化を図ることができる。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態は、上記実施形態１と電動機（20）の構成が異なる。以下、実施形態１と異なる点について主に説明する。

図５および図６に示すように、実施形態２の電動機（20）は、回転子（29）の永久磁石（31～33）がそれぞれボンド磁石で構成されている。回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）（図５および図６において符号「Ｒ３」で示す領域）に設けられた永久磁石（31）は、回転子（29）のうち当該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）（図５および図６において符号「Ｒ４」で示す領域）に設けられた永久磁石（33）よりも周方向幅（Wm1,Wm3）（この例では、永久磁石（31～33）の周方向一端から周方向他端までの距離）が広い。

より詳細には、回転子（29）には図５において右側から左側に向かって順に第１～第３永久磁石（31～33）が設けられており、第１永久磁石（31）の周方向幅（Wm1）はこれらの中で最も広く、続いて第２永久磁石（32）および第３永久磁石（33）の順に周方向幅（Wm2,Wm3）が狭くなっていく。つまり、永久磁石（31～33）の周方向幅（Wm1～Wm3）は、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）から該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に向かうにつれて狭くなる。

図５および図６の構成では、第１永久磁石（31）が第３領域（R3）に設けられ、第２永久磁石（32）が第６領域（R6）（図５および図６において符号「Ｒ６」で示す領域）に設けられ、第３永久磁石（33）が第４領域（R4）に設けられているが、これは単なる例示であって、各領域（R3,R4,R6）の分け方および各領域（R3,R4,R6）に設けられる永久磁石（31～33）の数などは図示のものに限られない。

また、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）に設けられた永久磁石（31）における磁性材料の含有比率は、回転子（29）のうち当該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に設けられた永久磁石（33）における磁性材料の含有比率よりも高い。このため、第３領域（R3）に設けられた永久磁石（31）は、第４領域（R4）に設けられた永久磁石（33）よりも残留磁束密度が高い。

より詳細には、第１永久磁石（31）における磁性材料の含有比率は第１～第３永久磁石（31～33）の中で最も高く、続いて第２永久磁石（32）および第３永久磁石（33）の順に磁性材料の含有比率が低くなっていく。つまり、永久磁石（31～33）における磁性材料の含有比率は、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）から該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に向かうにつれて低くなる。このため、永久磁石（31～33）の残留磁束密度も、回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）から該第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に向かうにつれて低くなる。

－運転動作－
圧縮機（10）の運転動作は上記実施形態１のものと同様である。そして、実施形態２の圧縮機（10）も、その負荷トルク（TL）が最大となるときに、電動機（20）の発生トルク（TM）が最大となるように構成されている。具体的には、圧縮機（10）の負荷トルク（TL）が最大となるときには、図５に示すように、電動機（20）は固定子（21）の第１領域（R1）と回転子（29）の第３領域（R3）とが互いに対向しかつ固定子（21）の第２領域（R2）と回転子（29）の第４領域（R4）とが互いに対向する状態となる。一方、圧縮機（10）の負荷トルク（TL）が最小となるときには、図６に示すように、電動機（20）は固定子（21）の第１領域（R1）と回転子（29）の第４領域（R4）とが互いに対向しかつ固定子（21）の第２領域（R2）と回転子（29）の第３領域（R3）とが互いに対向する状態となる。

－実施形態２の効果－
本実施形態によっても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、互いに周方向幅（Wm1～Wm3）の異なる永久磁石（31～33）を構成するためにボンド磁石を用いるので、互いに大きさの異なる焼結磁石を用意する必要がなく、よって比較的安価に電動機（20）を製造することができる。

また、本実施形態では、永久磁石（31～33）の周方向幅（Wm1～Wm3）の違いのみでなく当該永久磁石（31～33）に含まれる磁性材料の含有比率の違いによっても、各永久磁石（31～33）の発生磁束の大きさの違いを生じさせている。このため、永久磁石（31～33）の周方向幅（Wm1～Wm3）の違いのみによって発生磁束の大きさの違いを生じさせる場合に比べて、発生磁束の大きさの違いが顕著になり、よって発生トルク（TM）の最大値から最小値までの振れ幅を一層大きくすることができる。

《その他の実施形態》
上記各実施形態では、第１～第５ティース部（23～27）の周方向幅（W1～W5）は互いに異なるが、第１～第５ティース部（23～27）の周方向幅（W1～W5）が互いに同じであってもよい。

また、上記各実施形態では、第１～第３永久磁石（31～33）の周方向幅（Wm1～Wm3）は互いに異なるが、第１～第３永久磁石（31～33）の周方向幅（Wm1～Wm3）が互いに同じであってもよい。

また、上記各実施形態では、電動機（20）はインナーロータ型の電動機であるが、アウターロータ型の電動機であってもよい。

また、上記各実施形態では、圧縮機（10）について説明したが、本発明の適用対象は、スイング型等の圧縮機に限定されるものではなく、ポンプ等の各種の流体機械をも含む。

以上説明したように、本発明は、電動機およびそれを備えた流体機械について有用である。

10 圧縮機（流体機械）
20 電動機
21 固定子
23 第１ティース部（ティース部）
24 第２ティース部（ティース部）
25 第３ティース部（ティース部）
26 第４ティース部（ティース部）
27 第５ティース部（ティース部）
28 コイル
29 回転子
31 第１永久磁石（永久磁石）
32 第２永久磁石（永久磁石）
33 第３永久磁石（永久磁石）
L1～L5 径方向長さ
W1～W2 周方向幅
Wm1～Wm3 周方向幅

Claims

複数のティース部（23～27）および該ティース部（23～27）に巻回されたコイル（28）を有する固定子（21）と、複数の永久磁石（31～33）を有する回転子（29）とを備えた電動機（20）であって、
上記固定子（21）のうち周方向における所定の第１領域（R1）に設けられた上記ティース部（23,24）は、上記固定子（21）のうち上記第１領域（R1）と径方向反対側の第２領域（R2）に設けられた上記ティース部（27）よりも径方向長さ（L1,L2,L5）が長く、
前記複数のティース部（23～27）の間には、前記コイル（28）が収容されるスロットが形成され、
前記第１領域（R1）における前記スロットの面積は、前記第２領域（R2）における前記スロットの面積よりも大きく、
上記第１領域（R1）の上記ティース部（23,24）のコイル巻数は、上記第２領域（R2）の上記ティース部（27）のコイル巻数よりも大きく、
上記回転子（29）のうち周方向における所定の第３領域（R3）に設けられた上記永久磁石（31）は、上記回転子（29）のうち上記第３領域（R3）と径方向反対側の第４領域（R4）に設けられた上記永久磁石（33）よりも発生磁束が大きく、
上記第１領域（R1）の上記ティース部（23,24）は、上記第２領域（R2）の上記ティース部（27）よりも周方向幅（W1,W2,W5）が広い
ことを特徴とする電動機。
請求項１において、
上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）よりも周方向幅（Wm1,Wm3）が広い
ことを特徴とする電動機。
請求項２において、
上記複数の永久磁石（31～33）は、ボンド磁石で構成されている
ことを特徴とする電動機。
請求項１または２において、
上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）よりも残留磁束密度が高い
ことを特徴とする電動機。
請求項４において、
上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）の磁石種類は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）の磁石種類と異なる
ことを特徴とする電動機。
請求項４において、
上記複数の永久磁石（31～33）は、ボンド磁石で構成され、
上記第３領域（R3）の上記永久磁石（31）における磁性材料の含有比率は、上記第４領域（R4）の上記永久磁石（33）における磁性材料の含有比率よりも高い
ことを特徴とする電動機。
請求項１～６のいずれか１項に記載の電動機（20）を備え、該電動機（20）の１回転中に負荷トルク（TL）が変動する流体機械（10）であって、
上記流体機械（10）の負荷トルク（TL）が最大となるときに、上記固定子（21）の上記第１領域（R1）と上記回転子（29）の上記第３領域（R3）とが互いに対向するように構成されている
ことを特徴とする流体機械。