JPH1028344A - Motor - Google Patents

Motor

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JPH1028344A
JPH1028344A JP8214014A JP21401496A JPH1028344A JP H1028344 A JPH1028344 A JP H1028344A JP 8214014 A JP8214014 A JP 8214014A JP 21401496 A JP21401496 A JP 21401496A JP H1028344 A JPH1028344 A JP H1028344A
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magnet
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electric motor
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剣治 田中
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Aichi Elec Co
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the noise of a motor caused by a magnetic pulling force by adjusting the directivity of a field magnetic flux near the interpole section of each magnetic pole to a direction which deviates from the axial direction of the magnetic poles to the radial direction. SOLUTION: The magnetic orientation of a magnet 8b is adjusted so that part of the interpole section of each magnetic pole can become anisotropic in the axial direction of the magnetic pole which is parallel with the axis 12 of the magnetic pole, as shown by the arrows 11a and 11b, and at the same time, anisotropic in the radial direction from the center axis O of a rotating shaft. When a field is formed by magnetizing the magnet 8b, the magnet is magnetized in a direction along the directions 11a and 11b of the orientation. Consequently, the quantity of local magnetic fluxes generated in an interpole section decrease, because local magnetic fluxes generated in the interpole section from a long loop in a rotor, and the magnetic reluctance increases. Therefore, the magnetic pulling force accompanying the eccentricity of the rotor becomes weaker, and the noise of a motor can be suppressed to a low level.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は冷凍機や空調機の圧縮機
駆動用電動機等に代表される回転子に永久磁石を装着し
て構成される電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor constructed by mounting a permanent magnet on a rotor typified by a motor for driving a compressor of a refrigerator or an air conditioner.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の電動機の一般的な構成を図15
に示す。固定子1は、鉄心2の内周部に多数の歯部3を
具備し、この各歯部の間にはスロット4が設けてあり、
このスロットには絶縁物を介して図示しない巻線が装着
されている。回転子6は、鉄心7とこの鉄心の外周部に
等配状に装着された瓦状の磁石8とで構成され、固定子
鉄心2の内周部との間に所定のエアギャップ5を介して
対向するようにシャフト9によって支持されて構成され
る。図中10は磁石外周に嵌着された保護スリーブであ
り、ステンレス管等によって形成されて磁石の飛散を防
止するものである。複数片の磁石8は、フェライト磁石
あるいは希士類磁石等が用いられ、1片の磁石が1極を
形成するように着磁されて界磁を形成するようになって
おり、従って図示する例は4極の電動機を示している。
2. Description of the Related Art A general structure of a motor of this type is shown in FIG.
Shown in The stator 1 includes a number of teeth 3 on the inner periphery of an iron core 2, and a slot 4 is provided between the teeth 3.
A winding (not shown) is mounted in this slot via an insulator. The rotor 6 is composed of an iron core 7 and a tile-shaped magnet 8 equidistantly mounted on an outer peripheral portion of the iron core, and a predetermined air gap 5 is provided between the rotor 6 and an inner peripheral portion of the stator core 2. And supported by the shaft 9 so as to face each other. In the drawing, reference numeral 10 denotes a protective sleeve fitted on the outer periphery of the magnet, which is formed of a stainless steel tube or the like to prevent the magnet from scattering. As the plurality of magnets 8, ferrite magnets or rare magnets are used, and one piece of magnet 8 is magnetized so as to form one pole to form a field. Indicates a 4-pole motor.

【0003】上記のような回転子に磁石界磁を備えた電
動機の場合、界磁のN極から固定子へ向けて出た磁束が
再び界磁のS極へ至る間、なるべく大きなループを描い
て固定子と鎖交することが大きなトルクを得る上で好ま
しい。このため界磁を構成する磁石は、一般に磁極軸方
向異方性のものが使用されており、界磁磁束を固定子の
一方向に集中させて磁束の漏れを少なくするように構成
されている。即ち図16に示すように、界磁の1極を構
成する1片の瓦状の磁石8aにおいて、矢印11で示す
その磁気配向の方向は磁石の全区域で磁極軸12と平行
になっており、この結果磁極軸12を極中心として磁石
8aに着磁を施すと、この配向の方向11に沿った方向
に着磁がなされて界磁磁束に方向性が付与されるように
なっている。
[0003] In the case of an electric motor having a magnet field in the rotor as described above, a large loop is drawn as much as possible while the magnetic flux flowing from the N pole of the field to the stator again reaches the S pole of the field. It is preferable to link with the stator to obtain a large torque. For this reason, the magnet constituting the field is generally of a magnetic pole axis direction anisotropy, and is configured to concentrate the field magnetic flux in one direction of the stator to reduce the leakage of the magnetic flux. . That is, as shown in FIG. 16, in one piece of the tile-shaped magnet 8a constituting one pole of the field, the direction of the magnetic orientation indicated by the arrow 11 is parallel to the magnetic pole axis 12 in the whole area of the magnet. As a result, when the magnet 8a is magnetized with the magnetic pole axis 12 as the pole center, the magnet is magnetized in the direction along the orientation direction 11 so that the field magnetic flux is given directionality.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図17は上記磁極軸方
向異方性磁石8aを用いた場合の電動機の界磁磁束の流
れを示しており、破線にて図示するように各極において
大きなループを描く主磁束13と、磁極の分かれ目であ
る極間部において小さなループを描く局部磁束14とが
存在している。この局部磁束14の詳細を図18に拡大
して示す。磁石8aは磁極軸方向異方性であるため、局
部磁束14a,14b,14cは回転子6内における磁
路長が短くなり、この結果磁気抵抗が小さいために局部
磁束の磁束量が多いのが特徴となっている。
FIG. 17 shows the flow of the field magnetic flux of the electric motor when the magnetic pole axial direction anisotropic magnet 8a is used. As shown by broken lines, a large loop is formed at each pole. , And a local magnetic flux 14 that draws a small loop in the gap between the magnetic poles. The details of the local magnetic flux 14 are shown enlarged in FIG. Since the magnet 8a is anisotropic in the magnetic pole axis direction, the local magnetic flux 14a, 14b, 14c has a short magnetic path length in the rotor 6, and as a result, the magnetic resistance is small, so that the amount of local magnetic flux is large. It is a feature.

【0005】例えば空調機等の冷媒圧縮機に用いられる
電動機は常に圧縮機構に起因する変動負荷にさらされて
おり、運転時において回転子に振れが生じ易い構成とな
っている。図17に戻って、いま、回転子がA方向へ偏
心した場合、磁気抵抗の相違から局部磁束14によるA
方向のマグネットプルフォースが反対方向に存在する局
部磁束15によるマグネットプルフォースより強くな
り、回転子6は偏心方向Aへ力を受ける。局部磁束1
4,15は回転子6の偏心の影響を特に強く受けるため
に、わずかな偏心によっても局部磁束14と15双方の
マグネットプルフォースが大きく相違してくることにな
る。このマグネットプルフォースの周期とシャフト系の
固有振動数が一致すると、電動機の騒音が著しく大きな
ものとなる。
[0005] For example, an electric motor used for a refrigerant compressor such as an air conditioner is always exposed to a fluctuating load caused by a compression mechanism, so that the rotor tends to run out during operation. Returning to FIG. 17, if the rotor is now eccentric in the direction A, the local magnetic flux 14
The magnetic pull force in the direction becomes stronger than the magnetic pull force due to the local magnetic flux 15 existing in the opposite direction, and the rotor 6 receives a force in the eccentric direction A. Local magnetic flux 1
4 and 15 are particularly strongly affected by the eccentricity of the rotor 6, so that even a slight eccentricity causes the magnetic flux of both the local magnetic fluxes 14 and 15 to be greatly different. When the period of the magnet pull force matches the natural frequency of the shaft system, the noise of the electric motor becomes extremely large.

【0006】上記騒音は固定子と回転子が引き合う1次
モードの振動が原因となっているため、吸音材等を用い
た対策では解決することができず、非常に難しい課題と
なっていた。またシャフト系の固有振動数は800〜2
000Hz近辺に存在するため、特に耳障りな騒音を発
生するといった問題がある。
[0006] Since the above noise is caused by vibration in the first mode in which the stator and the rotor are attracted to each other, it cannot be solved by measures using a sound absorbing material or the like, and has been a very difficult problem. The natural frequency of the shaft system is 800 to 2
Since it exists near 000 Hz, there is a problem that particularly unpleasant noise is generated.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、着磁された磁
石によって複数の磁極が形成された回転子をエアギャッ
プを介して固定子と対向配置した電動機において、下記
特徴を有するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an electric motor in which a rotor having a plurality of magnetic poles formed by magnetized magnets is arranged to face a stator via an air gap. .

【0008】第1の発明として、前記各磁極の極間部近
傍における界磁磁束の方向性を磁極軸方向からラジアル
方向へ偏った方向となるように形成するものである。
According to a first aspect of the invention, the direction of the field magnetic flux in the vicinity of the gap between the magnetic poles is formed so as to be deviated from the axial direction of the magnetic pole to the radial direction.

【0009】第2の発明として、上記第1の発明の電動
機において、磁極数と同数の磁石を備え、この磁石の磁
気配向を極中央部に位置する部分を磁極軸方向異方性に
形成し、極間部近傍に位置する部分をラジアル異方性ま
たは疑似ラジアル異方性に形成するものである。ここで
疑似ラジアル異方性とは、磁極中心である回転軸心から
ずれた位置に中心を持つ放射方向をいう。
As a second invention, in the electric motor according to the first invention, a magnet having the same number of magnetic poles is provided, and the magnetic orientation of this magnet is formed in a pole central anisotropic direction in a magnetic pole axial direction. The portion located in the vicinity of the gap is formed to have radial anisotropy or pseudo-radial anisotropy. Here, the pseudo-radial anisotropy refers to a radiation direction having a center at a position shifted from the rotation axis which is the center of the magnetic pole.

【0010】第3の発明として、上記第2の発明の電動
機において、複数の磁石の分割部を各磁極の極間部と一
致させるとともに、これら磁石の相互間に存在する隙間
に反磁性材を介在させるようにしてもよい。
According to a third aspect of the present invention, in the electric motor of the second aspect, the divided portions of the plurality of magnets are made to coincide with the gaps between the magnetic poles, and a diamagnetic material is provided in a gap between the magnets. You may make it intervene.

【0011】第4の発明として、上記第1の発明の電動
機において、極中央部に位置する磁石と極間部近傍に位
置する磁石とを備え、前者の磁気配向は磁極軸方向異方
性に形成し、後者の磁気配向はラジアル異方性、疑似ラ
ジアル異方性または極間軸に平行方向の異方性のいずれ
かに形成するものである。ここで極間軸とは、回転子の
軸心と磁極の極間部結ぶラジアル方向の軸線をいう。
According to a fourth aspect, in the electric motor according to the first aspect, the magnet includes a magnet located at the center of the pole and a magnet located near the gap between the poles. The magnetic orientation of the latter is formed in either radial anisotropy, pseudo-radial anisotropy or anisotropy in the direction parallel to the pole gap. Here, the inter-pole axis refers to an axial line in the radial direction connecting the axis of the rotor and the inter-pole portion of the magnetic pole.

【0012】第5の発明として、上記第1の発明の電動
機において、磁極数と同数の磁石を備え、この磁石の磁
気配向を磁極軸方向異方性に形成するとともに、複数の
磁石の分割部を各磁極の極間部と一致させ、これら磁石
の相互間に存在する隙間に反磁性材を介在させるもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the electric motor of the first aspect, the same number of magnets as the number of magnetic poles are provided, and the magnetic orientation of the magnets is formed to be anisotropic in the magnetic pole axis direction. Are made to coincide with the gaps between the magnetic poles, and a diamagnetic material is interposed in a gap existing between the magnets.

【0013】[0013]

【作用】回転子の極間部近傍における界磁磁束の方向性
がラジアル方向へ偏った方向に形成されることにより、
極間部に発生する局部磁束の磁路が回転子内で長いルー
プを形成し、磁気抵抗が増加することにより局部磁束の
磁束量が減少する。この結果、回転子の偏心に伴うマグ
ネットプルフォースが弱くなる。
According to the present invention, the direction of the field magnetic flux in the vicinity of the gap between the rotors is formed in a direction deviated in the radial direction.
The magnetic path of the local magnetic flux generated between the poles forms a long loop in the rotor, and the amount of magnetic flux of the local magnetic flux decreases due to an increase in magnetic resistance. As a result, the magnet pull force due to the eccentricity of the rotor becomes weak.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の実施例を示す電動機の回転子
の平面断面図である。この回転子は、鉄心7とこの鉄心
の外周部に等配状に装着された瓦状の磁石8bとで構成
され、図15に示したように固定子鉄心2の内周部との
間に所定のエアギャップ5を介して対向するようにシャ
フト9によって支持されて構成される。鉄心7は、一般
に所定形状に打ち抜いた薄鉄板を多数積層して形成され
ており、中心部がシャフト9に嵌着されている。磁石8
bの外周部にはステンレス管等によって形成された保護
スリーブ10が焼きばめ等によって嵌着され、磁石8b
の飛散を防止している。
FIG. 1 is a plan sectional view of a rotor of an electric motor according to an embodiment of the present invention. This rotor is composed of an iron core 7 and a tile-shaped magnet 8b equidistantly mounted on the outer peripheral portion of the iron core. As shown in FIG. It is configured to be supported by a shaft 9 so as to be opposed via a predetermined air gap 5. The iron core 7 is generally formed by laminating a number of thin iron plates punched into a predetermined shape, and has a central portion fitted to the shaft 9. Magnet 8
A protective sleeve 10 made of a stainless steel tube or the like is fitted to the outer peripheral portion of the magnet 8b by shrink fitting or the like.
Is prevented from scattering.

【0015】4片の磁石8bはフェライト磁石あるいは
希土類磁石等が用いられ、各々同一形状に形成され、鉄
心7の突起17によって位置決めされて等配状に装着さ
れており、1片の磁石の周方向中央部を磁極軸12とし
て着磁が施され、1片が1極を形成して図示するように
N,S交互の界磁を形成している。尚、図中16は各磁
極の極間軸を示している。
The four pieces of magnets 8b are made of ferrite magnets or rare earth magnets, are formed in the same shape, are positioned by the projections 17 of the iron core 7, and are mounted in an equidistant manner. Magnetization is performed with the central portion in the direction as the magnetic pole axis 12, and one piece forms one pole to form an N, S alternating field as shown in the figure. In the drawing, reference numeral 16 denotes a gap axis of each magnetic pole.

【0016】上記磁石8bの磁気配向は、図2に矢印1
1a及び11bで示すように、極中央部に位置する部分
を磁極軸12に平行ないわゆる磁極軸方向異方性に形成
するとともに、極間部近傍に位置する部分を磁極中心即
ち回転軸心Oを中心とする放射方向であるいわゆるラジ
アル異方性に形成してある。このラジアル異方性の配向
11bの部分は、この他に支障のない範囲で、回転軸心
Oからずれた位置を中心とする放射方向、いわゆる疑似
ラジアル異方性であってもよい。この磁石8bに着磁を
施して図1に示すような界磁を形成すると、この配向の
方向11a,11bに沿った方向に着磁がなされること
になる。
The magnetic orientation of the magnet 8b is indicated by an arrow 1 in FIG.
As shown by 1a and 11b, the portion located at the center of the pole is formed in a so-called magnetic pole axis direction anisotropy parallel to the pole axis 12, and the portion located near the gap between the poles is the center of the magnetic pole, that is, the rotation axis O. Is formed in a so-called radial anisotropy, which is a radiation direction centered at. The portion of the radial anisotropy orientation 11b may be a so-called pseudo-radial anisotropy in a radial direction centered on a position shifted from the rotation axis O, as long as there is no trouble. When the magnet 8b is magnetized to form a field as shown in FIG. 1, the magnet 8b is magnetized in a direction along the orientation directions 11a and 11b.

【0017】図2のような磁気配向を有する磁石8bを
用いた電動機における界磁磁束の流れを図3に示す。図
3はマグネットプルフォースに大きな影響を及ぼす極間
部における局部磁束の様子を示している。この図3にお
ける局部磁束14d,14e,14fは、図18に示す
従来品の局部磁束14a,14b,14cと比較すると
明らかなように、極間部近傍の磁束の流れがラジアル方
向に矯正されるため、回転子6内における磁路が長いル
ープを形成して磁気抵抗が増加する。また回転子鉄心7
内は主磁束の磁路となっているために磁束密度が高く、
局部磁束が鉄心7内を経由するように矯正されることに
より磁路の磁気抵抗は益々増加されることになる。従っ
てこれら磁気抵抗が増すことにより、局部磁束14d,
14e,14fの磁束量が大幅に削減されることにな
る。この結果、回転子の偏心に伴うマグネットプルフォ
ースは非常に弱いものとなる。
FIG. 3 shows the flow of the field magnetic flux in the electric motor using the magnet 8b having the magnetic orientation as shown in FIG. FIG. 3 shows the state of the local magnetic flux in the gap between the poles, which greatly affects the magnet pull force. The local magnetic fluxes 14d, 14e, and 14f in FIG. 3 are, as apparent from comparison with the conventional local magnetic fluxes 14a, 14b, and 14c shown in FIG. Therefore, the magnetic path in the rotor 6 forms a long loop, and the magnetic resistance increases. The rotor core 7
Inside is a magnetic path of the main magnetic flux, so the magnetic flux density is high,
As the local magnetic flux is corrected so as to pass through the core 7, the magnetic resistance of the magnetic path is further increased. Therefore, these magnetic resistances increase, so that the local magnetic flux 14d,
The magnetic flux amounts of 14e and 14f are greatly reduced. As a result, the magnet pull force accompanying the eccentricity of the rotor becomes very weak.

【0018】上記電動機における局部磁束は、図3に示
すように固定子鉄心2の歯部3に巻いたサーチコイル1
8によってその磁束量を測定することができ、一例を図
8及び図9に示す。この例は、図3に示したような状態
にセットされた電動機において、回転子6を毎分523
0回転にて外部から強制回転させ、このときサーチコイ
ル18に誘起する電圧の周波数分析結果を示しており、
図8が図2に示した磁石を用いた本発明品の場合、図9
が図16に示した磁石を用いた従来品の場合を示してい
る。図8及び図9において、a,b,c…で示す各ピー
クは、毎秒回転数と極対数の積より求まる1次成分(実
施例の場合、5230/60×2で約175Hz)を基
本波とする高調波成分を表し、aより順に1次,2次,
3次…のそれぞれの成分を示している。またa,b,c
…の各高調波相互の中間に存在するピーク成分は、回転
子の振れ回りに起因する成分であり、サーチコイル18
の巻かれている固定子歯部3より見た場合、1回転に1
回の割合で変化する成分である。
The local magnetic flux in the above-described electric motor is generated by a search coil 1 wound around the teeth 3 of the stator core 2 as shown in FIG.
8, the amount of magnetic flux can be measured, and an example is shown in FIGS. In this example, in the electric motor set in the state shown in FIG.
The figure shows the frequency analysis result of the voltage induced in the search coil 18 by forcibly rotating from outside at 0 rotation.
FIG. 8 shows the case of the product of the present invention using the magnet shown in FIG.
Shows the case of a conventional product using the magnet shown in FIG. 8 and 9, each peak indicated by a, b, c... Represents a primary component (approximately 175 Hz at 5230/60 × 2 in the embodiment) obtained from the product of the number of rotations per second and the number of pole pairs. , And the primary, secondary, and
Each component of the third order is shown. A, b, c
.. Are peak components that are present between the harmonics of the search coil 18.
When viewed from the wound stator teeth 3, one rotation per rotation
It is a component that changes at the rate of times.

【0019】図9において上記振れ回りに起因する成分
の磁束分布を考えると、図18の14a,14b,14
cのような局部磁束の分布であると推察され、図17に
符号13で示すような主磁束とは分布が異なっている。
局部磁束14a,14b,14cは、4極の場合には磁
石8aの極間部4ヶ所に存在し、前述したように、回転
子の偏心によりマグネットプルフォースを生じるもので
あり、この磁束の周波数とシャフト系の固有振動数が一
致すると固定子と回転子が引き合う1次モードの振動と
なり、耳障りな騒音を発生することになる。これに対し
て、図8に示す本発明品においては、a,b,c…の各
高調波相互の中間に存在する1.5次,2.5次,3.
5次…のそれぞれの成分ピークが激減しており、図3に
示す局部磁束14d,14e,14fの磁束量が大幅に
削減されていることが解る。
Considering the magnetic flux distribution of the component caused by the whirling in FIG. 9, 14a, 14b and 14 in FIG.
It is presumed that the distribution of the local magnetic flux is as shown by c, and the distribution is different from that of the main magnetic flux as indicated by reference numeral 13 in FIG.
In the case of four poles, the local magnetic fluxes 14a, 14b, and 14c exist at four positions between the poles of the magnet 8a, and as described above, generate magnet pull force due to the eccentricity of the rotor. When the natural frequency of the shaft system coincides with the natural frequency of the shaft system, the first mode vibration is generated in which the stator and the rotor are attracted, and annoying noise is generated. On the other hand, in the product of the present invention shown in FIG. 8, the 1.5 order, 2.5 order, 3..
It can be seen that the component peaks of the fifth order are drastically reduced, and the magnetic flux amounts of the local magnetic fluxes 14d, 14e, and 14f shown in FIG. 3 are greatly reduced.

【0020】また図10及び図11は、それぞれ本発明
品及び従来品の電動機を用いた密閉型冷媒圧縮機におけ
る騒音の周波数分析結果を示しており、毎分5230回
転にて運転した時の騒音データを比較したものである。
この例の場合、シャフト系の固有値は1830Hzに存
在し、図8及び図9におけるj−k間に存在する振れ回
りにより発生する磁束成分の10.5次(175Hz×
10.5で約1830Hz)と一致し、この部分で騒音
が問題となる。図10と図11を比較すると本発明の場
合1830Hz近辺の騒音が解消されており、これは図
8及び図9に示したようにj−k間の10.5次成分が
消滅したことに起因している。
FIGS. 10 and 11 show the results of frequency analysis of noise in the hermetic refrigerant compressor using the motor of the present invention and the conventional motor, respectively, and show the noise when operating at 5230 revolutions per minute. It is a comparison of data.
In this example, the eigenvalue of the shaft system exists at 1830 Hz, and the 10.5 order (175 Hz × 175) of the magnetic flux component generated by whirling existing between j and k in FIGS. 8 and 9.
10.5, about 1830 Hz), and noise is a problem in this area. When FIG. 10 and FIG. 11 are compared, in the case of the present invention, the noise around 1830 Hz is eliminated, which is due to the disappearance of the 10.5 order component between j and k as shown in FIG. 8 and FIG. doing.

【0021】図2に示した磁石8bは、磁極軸方向異方
性11aの部分とラジアル異方性11bの部分を単一の
磁石内に有しているが、磁気配向の種類ごとに別磁石に
よって形成するようにしてもよく、図4にその一例を示
す。図4に示す回転子は、位置決め用の突起のない鉄心
7cの外周部に磁極数の2倍の個数の磁石を装着したも
のであり、磁極軸12を中心として磁極軸方向異方性の
磁石8cを装着し、この磁石8cの相互間の磁極軸16
を中心としてラジアル異方性または疑似ラジアル異方性
または極間軸16に平行方向の異方性の磁石8dを装着
したものである。磁石8dを極間軸16に平行方向の異
方性とすれば、磁石8cと同様の平行方向の磁気配向に
よって形成できるため、磁石の製造が容易となる特長が
ある。
The magnet 8b shown in FIG. 2 has a portion of the magnetic pole axial anisotropy 11a and a portion of the radial anisotropy 11b in a single magnet, but separate magnets for each type of magnetic orientation. FIG. 4 shows an example. The rotor shown in FIG. 4 has magnets twice as many as the number of magnetic poles mounted on the outer periphery of an iron core 7c having no positioning projections. 8c, and the magnetic pole axis 16 between the magnets 8c.
And a magnet 8d having radial anisotropy or pseudo-radial anisotropy or an anisotropy in a direction parallel to the axis 16 between the poles. If the magnet 8d is anisotropic in the direction parallel to the gap axis 16, the magnet 8d can be formed with the same magnetic orientation in the parallel direction as that of the magnet 8c, so that there is a feature that the magnet can be easily manufactured.

【0022】図5及び図6は本発明の電動機における磁
石構造のさらに異なる実施例を示しており、図4に示し
た磁石8cと8dの機能を単一の磁石内に具備させたも
のである。図5に示す磁石8eは、磁石の片側に磁極軸
方向異方性11aの部分21を備えるとともに、磁石の
反対側端部にラジアル異方性または疑似ラジアル異方性
11bの部分22を備え、これらの部分21及び22が
それぞれ図4における磁石8c及び8dの位置する部分
に対応するように配置するものである。このような磁石
8eによって回転子を構成することにより、4片の同一
磁石によって図1または図4の回転子と同様の機能を有
する回転子が構成できる。
FIGS. 5 and 6 show still another embodiment of the magnet structure in the electric motor of the present invention, in which the functions of the magnets 8c and 8d shown in FIG. 4 are provided in a single magnet. . The magnet 8e shown in FIG. 5 includes a portion 21 of the magnetic pole axial anisotropy 11a on one side of the magnet, and a portion 22 of the radial or pseudo-radial anisotropy 11b on the opposite end of the magnet, These portions 21 and 22 are arranged so as to correspond to the portions where the magnets 8c and 8d are located in FIG. 4, respectively. By constituting the rotor with such a magnet 8e, a rotor having the same function as the rotor of FIG. 1 or 4 can be constituted by four identical magnets.

【0023】図6に示す磁石8fは、磁石の中央部に磁
極軸方向異方性11aの部分23を備えるとともに、磁
石の両端部にラジアル異方性または疑似ラジアル異方性
11bの部分24を備え、これらの部分23及び24が
それぞれ図4における磁石8c及び8dの位置する部分
に対応するように配置するものである。このような磁石
8fは1個の回転子に対して磁極数の半数の個数準備
し、これを等配配置するとともに、この磁石8fの相互
間に図4における磁石8cを配置するようにする。従っ
て、2種類の磁石8fと8cによって図1または図4の
回転子と同様の機能を有する回転子が構成できる。
The magnet 8f shown in FIG. 6 has a portion 23 of the magnetic pole axis direction anisotropy 11a at the center of the magnet, and a portion 24 of the radial anisotropy or pseudo-radial anisotropy 11b at both ends of the magnet. The arrangement is such that these parts 23 and 24 correspond to the parts where the magnets 8c and 8d are located in FIG. 4, respectively. Half of the number of magnetic poles for one rotor are prepared for one rotor 8f, and the magnets 8f are arranged equally, and the magnet 8c in FIG. 4 is arranged between the magnets 8f. Therefore, a rotor having the same function as the rotor of FIG. 1 or 4 can be constituted by the two types of magnets 8f and 8c.

【0024】図7は本発明の電動機のさらに異なる実施
例を示している。この回転子6は、図1に示した回転子
同様、磁極数と同数の磁石8gを備えるとともに、複数
の磁石8gの分割部を各磁極の極間部と一致させてい
る。各磁極の極間部には鉄心7の突起17があって、各
磁石8gを分割位置決めして磁石相互間に周方向の隙間
を生じており、この隙間には例えば銅材等の反磁性材2
0が介挿されている。このように構成することにより、
局部磁束14d,14e,14fは反磁性材20を避け
て流れるために、磁極軸方向からラジアル方向へ偏った
磁路を形成して図3に示した場合同様のループとなり、
この結果磁気抵抗が増加して磁束量が大幅に削減され
る。図7に示す回転子に使用する磁石8gは図16に示
した従来一般の磁極軸方向異方性の磁気配向の磁石8a
でよいが、図2に示した磁石8bを用いれば反磁性材2
0の使用量を少なくすることができる。
FIG. 7 shows still another embodiment of the motor of the present invention. The rotor 6 has the same number of magnets 8g as the number of magnetic poles, and the divided portions of the plurality of magnets 8g are made to coincide with the interpoles of each magnetic pole, similarly to the rotor shown in FIG. A projection 17 of the iron core 7 is provided between the poles of the magnetic poles, and the magnet 8g is divided and positioned to form a circumferential gap between the magnets. In the gap, a diamagnetic material such as a copper material is provided. 2
0 is inserted. With this configuration,
Since the local magnetic fluxes 14d, 14e, and 14f flow while avoiding the diamagnetic material 20, a magnetic path deviated from the magnetic pole axis direction to the radial direction is formed to form a loop similar to that shown in FIG.
As a result, the magnetic resistance increases and the amount of magnetic flux is greatly reduced. The magnet 8g used in the rotor shown in FIG. 7 is a conventional magnet 8a having a magnetic orientation in the conventional magnetic pole axis direction anisotropy shown in FIG.
However, if the magnet 8b shown in FIG.
0 can be reduced.

【0025】図12乃至図14は本発明の電動機におけ
る回転子のそれぞれ異なる実施例を示すものであり、図
1に示した回転子のような保護スリーブ10を備える代
わりに、回転子鉄心に設けた孔に磁石を収容して構成す
るタイプの回転子を示している。これらの回転子はすべ
て磁極数と同数の磁石を備えており、これら磁石8h,
8i,8jは、図2に示した磁石8b同様、極中央部に
位置する部分が磁極軸方向異方性に形成されるととも
に、極間部近傍に位置する部分がラジアル異方性または
疑似ラジアル異方性に形成されており、磁石各片の周方
向中央部を磁極軸12として着磁が施されて界磁が形成
される。従ってこれら種々の回転子は図1に示した回転
子同様の機能を有するものである。
FIGS. 12 to 14 show different embodiments of the rotor in the electric motor of the present invention. Instead of having the protective sleeve 10 like the rotor shown in FIG. 1, the rotor is provided on the rotor core. 1 shows a rotor of a type configured to house a magnet in a bore. All of these rotors have the same number of magnets as the number of magnetic poles, and these magnets 8h,
8i and 8j, similarly to the magnet 8b shown in FIG. 2, the portion located at the pole center is formed in the magnetic pole axial direction anisotropy, and the portion located near the gap between the poles is radially anisotropic or pseudo-radial. The magnet is formed anisotropically and magnetized with the magnetic pole axis 12 at the center in the circumferential direction of each piece of the magnet to form a field. Therefore, these various rotors have the same function as the rotor shown in FIG.

【0026】またこれら図12乃至図14に示す回転子
の特徴として、磁石相互間である極間部に鉄心が介在し
ているため局部磁束に対する磁気抵抗が小さく、このた
め従来一般の構成においてはマグネットプルフォースに
起因する騒音の問題が図17の回転子以上に深刻となっ
ており、本発明による磁石構造を採用することによるマ
グネットプルフォースひいては騒音の削減効果は非常に
大きなものとなる。
A feature of the rotor shown in FIGS. 12 to 14 is that a magnetic resistance to a local magnetic flux is small because an iron core is interposed between poles between magnets. The problem of the noise caused by the magnet pull force is more serious than that of the rotor shown in FIG. 17, and the effect of reducing the magnet pull force and the noise by employing the magnet structure according to the present invention is very large.

【0027】図12に示す回転子は、鉄心7h内に瓦状
の磁石8hを収容したものである。この磁石8hは、図
2に示す磁石8bと略同様の形状のものが使用される。
また図13に示す回転子は、上記瓦状の磁石に代えて蒲
鉾状の磁石8iによって界磁を構成したものであり、鉄
心7iに設ける磁石を収容するための孔も当然磁石8i
と略相似形に設けられる。
The rotor shown in FIG. 12 has a tile core 8h housed in a core 7h. The magnet 8h has substantially the same shape as the magnet 8b shown in FIG.
Further, the rotor shown in FIG. 13 has a field formed by a semi-cylindrical magnet 8i instead of the tile-shaped magnet, and the hole for accommodating the magnet provided in the iron core 7i naturally has a magnet 8i.
Is provided in a substantially similar shape.

【0028】さらに図14に示す回転子は、平板状の磁
石8jを鉄心7jに埋め込んだ構成となっており、これ
は主に希士類磁石を用いた電動機において多用される構
成である。図中19は異極相互の磁束が短絡するのを防
止するための空間であり、この部分に図7にて説明した
ような反磁性材を挿入すれば効果は一層顕著となる。以
上説明したように、本発明における界磁磁束の方向性を
各磁極の極間部近傍で磁極軸方向からラジアル方向へ偏
った方向となるように形成する手法は、いかなるタイプ
の回転子に対しても適用可能である。
Further, the rotor shown in FIG. 14 has a configuration in which a plate-like magnet 8j is embedded in an iron core 7j, and this is a configuration that is frequently used mainly in motors using rare earth magnets. In the figure, reference numeral 19 denotes a space for preventing magnetic fluxes of different poles from being short-circuited. The effect becomes more remarkable if a diamagnetic material as described with reference to FIG. 7 is inserted into this space. As described above, the method of forming the directionality of the field magnetic flux in the present invention so as to be deviated from the magnetic pole axis direction to the radial direction in the vicinity of the gap between the magnetic poles is applicable to any type of rotor. It is also applicable.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、回転子の極間部近傍に
おける界磁磁束の方向性がラジアル方向へ偏った方向に
形成されるため、極間部に発生する局部磁束の磁路が回
転子内で長いループを形成し、磁気抵抗が増加すること
により局部磁束の磁束量が減少する。この結果、回転子
の偏心に伴うマグネットプルフォースが弱くなり、この
マグネットプルフォースの周期とシャフト系の固有振動
数が一致しても電動機の騒音が低く抑えられ、電動機の
静音化に著しい効果を発揮するものである。
According to the present invention, the direction of the field magnetic flux in the vicinity of the gap between the rotors is formed in a direction deviated in the radial direction, so that the magnetic path of the local magnetic flux generated in the gap between the poles is reduced. By forming a long loop in the rotor and increasing the reluctance, the amount of local magnetic flux decreases. As a result, the magnet pull force due to the eccentricity of the rotor is weakened, and even if the period of the magnet pull force matches the natural frequency of the shaft system, the noise of the motor is suppressed to a low level, which has a remarkable effect on reducing the noise of the motor. To demonstrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す電動機の回転子の平面断
面図。
FIG. 1 is a plan sectional view of a rotor of an electric motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の磁石の実施例を示す構造説明図。FIG. 2 is a structural explanatory view showing an embodiment of the magnet of FIG. 1;

【図3】図1の回転子を使用した電動機における界磁磁
束の局部磁束成分の流れを示す要部拡大説明図。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a main part showing a flow of a local magnetic flux component of a field magnetic flux in the electric motor using the rotor of FIG. 1;

【図4】本発明の実施例を示す電動機の回転子の平面断
面図。
FIG. 4 is a cross-sectional plan view of a rotor of the electric motor according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の電動機における磁石の実施例を示す構
造説明図。
FIG. 5 is a structural explanatory view showing an embodiment of a magnet in the electric motor of the present invention.

【図6】本発明の電動機における磁石の実施例を示す構
造説明図。
FIG. 6 is a structural explanatory view showing an embodiment of a magnet in the electric motor of the present invention.

【図7】本発明の実施例を示す電動機の要部拡大説明
図。
FIG. 7 is an enlarged explanatory view of a main part of a motor showing an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の電動機におけるサーチコイル誘起電圧
の周波数分析結果を示す特性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a frequency analysis result of a search coil induced voltage in the electric motor of the present invention.

【図9】従来の電動機におけるサーチコイル誘起電圧の
周波数分析結果を示す特性図。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a frequency analysis result of a search coil induced voltage in a conventional motor.

【図10】本発明の電動機を用いた密閉型冷媒圧縮機に
おける騒音の周波数分析結果を示す特性図。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a frequency analysis result of noise in the hermetic refrigerant compressor using the electric motor of the present invention.

【図11】従来の電動機を用いた密閉型冷媒圧縮機にお
ける騒音の周波数分析結果を示す特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a result of frequency analysis of noise in a hermetic refrigerant compressor using a conventional electric motor.

【図12】本発明の電動機における回転子の実施例を示
す平面断面図。
FIG. 12 is a plan sectional view showing an embodiment of a rotor in the electric motor of the present invention.

【図13】本発明の電動機における回転子の実施例を示
す平面断面図。
FIG. 13 is a plan sectional view showing an embodiment of a rotor in the electric motor of the present invention.

【図14】本発明の電動機における回転子の実施例を示
す平面断面図。
FIG. 14 is a plan sectional view showing an embodiment of a rotor in the electric motor of the present invention.

【図15】電動機の一般的な構成を示す平面断面図。FIG. 15 is a plan sectional view showing a general configuration of an electric motor.

【図16】従来の磁石の磁気配向を示す説明図。FIG. 16 is an explanatory view showing the magnetic orientation of a conventional magnet.

【図17】従来の電動機の界磁磁束の流れを示す説明
図。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a flow of a field magnetic flux of a conventional electric motor.

【図18】図17の要部拡大説明図。18 is an enlarged explanatory view of a main part of FIG. 17;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子 2 固定子鉄心 3 歯部 4 スロット 5 エアギャップ 6 回転子 7,7c,7h,7i,7j 回転子鉄心 8,8a〜8j 磁石 9 シャフト 10 保護スリーブ 12 磁極軸 16 極間軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Stator iron core 3 Tooth part 4 Slot 5 Air gap 6 Rotor 7, 7c, 7h, 7i, 7j Rotor core 8, 8a-8j Magnet 9 Shaft 10 Protection sleeve 12 Magnetic pole axis 16 Interpole axis

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 着磁された磁石によって複数の磁極が形
成された回転子をエアギャップを介して固定子と対向配
置した電動機において、前記各磁極の極間部近傍におけ
る界磁磁束の方向性を磁極軸方向からラジアル方向へ偏
った方向となるように形成したことを特徴とする電動
機。
1. An electric motor in which a rotor having a plurality of magnetic poles formed by magnetized magnets is opposed to a stator via an air gap, and a directionality of a field magnetic flux in the vicinity of a space between the poles of each magnetic pole. The motor is formed so as to be deviated from the magnetic pole axis direction to the radial direction.
【請求項2】 磁極数と同数の磁石を備え、この磁石の
磁気配向を極中央部に位置する部分を磁極軸方向異方性
に形成し、極間部近傍に位置する部分をラジアル異方性
または疑似ラジアル異方性に形成したことを特徴とする
請求項1に記載の電動機。
2. A magnet having the same number of magnetic poles as the magnetic poles, and the magnetic orientation of the magnet is formed in the pole central part in the magnetic pole axial direction anisotropy, and the part located in the vicinity of the pole part is radially anisotropic. The electric motor according to claim 1, wherein the electric motor is formed to have a characteristic or pseudo-radial anisotropy.
【請求項3】 複数の磁石の分割部を各磁極の極間部と
一致させるとともに、これら磁石の相互間に反磁性材を
介在させたことを特徴とする請求項2に記載の電動機。
3. The electric motor according to claim 2, wherein the divided portions of the plurality of magnets coincide with the inter-pole portions of the magnetic poles, and a diamagnetic material is interposed between the magnets.
【請求項4】 極中央部に位置する磁石と極間部近傍に
位置する磁石とを備え、前者の磁気配向は磁極軸方向異
方性に形成し、後者の磁気配向はラジアル異方性、疑似
ラジアル異方性または極間軸に平行方向の異方性のいず
れかに形成したことを特徴とする請求項1に記載の電動
機。
4. A magnet having a magnet located at a pole center and a magnet located near a pole gap, wherein the magnetic orientation of the former is formed in the magnetic pole axial direction anisotropy, the magnetic orientation of the latter is radial anisotropy, 2. The electric motor according to claim 1, wherein the motor is formed to have either pseudo-radial anisotropy or anisotropy in a direction parallel to a gap axis.
【請求項5】 磁極数と同数の磁石を備え、この磁石の
磁気配向を磁極軸方向異方性に形成するとともに、複数
の磁石の分割部を各磁極の極間部と一致させ、これら磁
石の相互間に反磁性材を介在させたことを特徴とする請
求項1に記載の電動機。
5. Magnets having the same number as the number of magnetic poles are provided, and the magnetic orientation of the magnets is formed to be anisotropic in the magnetic pole axis direction. The electric motor according to claim 1, wherein a diamagnetic material is interposed between the motors.
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