JPH10309050A - Compressor - Google Patents

Compressor

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Publication number
JPH10309050A
JPH10309050A JP9125356A JP12535697A JPH10309050A JP H10309050 A JPH10309050 A JP H10309050A JP 9125356 A JP9125356 A JP 9125356A JP 12535697 A JP12535697 A JP 12535697A JP H10309050 A JPH10309050 A JP H10309050A
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JP
Japan
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rotor
motor
permanent magnet
compressor
permanent magnets
Prior art date
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Pending
Application number
JP9125356A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinari Asano
能成 浅野
Masayuki Shindo
正行 神藤
Hiroshi Ito
浩 伊藤
Takeshi Morishige
健 森重
Yukio Honda
幸夫 本田
Hiroshi Murakami
浩 村上
Naoyuki Sumiya
直之 角谷
Shizuka Yokote
静 横手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the efficiency of a compressor and, at the same time, to reduce the vibration and noise of the compressor, by mounting as permanent- magnet motor having such a rotor structure that at least one or more layers of permanent magnets are protruded toward the center of a rotor by burying permanent magnets in a cylindrical rotor core in the radial direction at a rate of a plurality of layers per one magnetic pole. SOLUTION: A motor of a compressor is a four-pole motor composed of a rotor 1 and a stator 2. In the rotor 1, arcuate and protruding permanent magnets 4a and 4b are buried in a rotor core 3 formed by laminating magnetic steel sheets having high magnetic permeability upon another at a rate of two layers per one pole, and the magnetic paths 9 of the core 3 are provided between the two permanent magnets 4a and 4b. Since the magnetic paths 9 having a fixed width are provided between the magnets 4a and 4b, the g-axis inductance of the motor is increased and the motor effectively utilizes the reluctance torgue. Therefore, the efficiency of the motor is remarkably improved when the motor is operated at a low speed under a high-temperature condition. In addition, since grooves are provided on the inner peripheral sides of stator teeth, the vibration and noise of the motor can be reduced.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫,エアコン
等の冷房・冷凍・冷蔵等の機器に搭載される全密閉型冷
凍圧縮機に適用される圧縮機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor applied to a hermetic refrigeration compressor mounted on a device such as a refrigerator, an air conditioner, or the like for cooling, freezing, or refrigeration.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧縮機には従来から、鉄などの高透磁率
材からなる円筒状ロータコアに永久磁石を埋設した構造
の永久磁石モータが使用されている。圧縮機用モータの
使用条件は、運転開始時は高速で回転するが、徐々に回
転数を下げて行き、通常は低速で回転する。例えば、エ
アコンの冷房運転で考えると、最初室内は非常に暑いの
でエアコンは最大の冷房能力で運転される。このとき、
圧縮機用モータは運転可能な最高回転数で回転する。室
内温度が次第に下がってくると、冷房能力も少なくなる
ように運転され、圧縮機用モータの回転数は徐々に低下
する。室内が所定の温度まで下がると、エアコンはその
温度を維持できる最低の冷房能力で運転される。このと
き圧縮機用モータは低速回転で駆動されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a permanent magnet motor having a structure in which a permanent magnet is embedded in a cylindrical rotor core made of a material having high magnetic permeability such as iron has been used for a compressor. The usage condition of the compressor motor is such that the motor rotates at a high speed at the start of operation, but the rotation speed is gradually reduced, and the motor is normally rotated at a low speed. For example, considering the cooling operation of an air conditioner, the air conditioner is operated at the maximum cooling capacity because the room is very hot at first. At this time,
The compressor motor rotates at the maximum operable speed. When the room temperature gradually decreases, the operation is performed so that the cooling capacity also decreases, and the rotation speed of the compressor motor gradually decreases. When the room temperature has dropped to a predetermined temperature, the air conditioner is operated with the minimum cooling capacity capable of maintaining the temperature. At this time, the compressor motor is driven at a low speed.

【0003】上記のように、圧縮機用モータの使用条件
は、低速回転時間が非常に長い。従って、低速回転時の
モータ効率を大幅に改善させると圧縮機の消費電力量を
大幅に削減できる。従来の圧縮機用モータの構成につい
て、図8を参照して説明する。圧縮機用モータは、ロー
タ21とステータ22から成っている。ロータ21は高
透磁率材の電磁鋼板を積層して構成されたロータコア2
3の内部に、ロータ21の中心側に凸の円弧形状の永久
磁石24を埋め込んで構成されている。ステータ22
は、ステータコア25に24個のステータティース26
が形成され、各ステータティース26、26間の24個
のスロット27に巻線28が施されて構成されており、
その巻線28に電流を流して発生させた回転磁界により
ロータ21を回転させるように構成されている。
[0003] As described above, the usage condition of the compressor motor is such that the low-speed rotation time is very long. Therefore, if the motor efficiency during low-speed rotation is significantly improved, the power consumption of the compressor can be significantly reduced. The configuration of a conventional compressor motor will be described with reference to FIG. The compressor motor includes a rotor 21 and a stator 22. The rotor 21 has a rotor core 2 formed by laminating electromagnetic steel sheets of a high magnetic permeability material.
3, a permanent magnet 24 having a circular arc shape protruding toward the center of the rotor 21 is embedded therein. Stator 22
Has 24 stator teeth 26 on the stator core 25.
Are formed, and windings 28 are applied to 24 slots 27 between the stator teeth 26, 26,
The rotor 21 is rotated by a rotating magnetic field generated by applying a current to the winding 28.

【0004】以上の構成においては、マグネットトルク
のみならず、リラクタンストルクをも利用することがで
きる。図9に、ロータ表面に永久磁石を配した永久磁石
モータのトルクを示す。トルクはマグネットトルクのみ
であり、電流位相進み角が0°のときトルクが最大とな
る。図10は、図8に示すように、ロータコア23に、
ロータ21の中心側に凸の円弧形状の永久磁石24を1
層づつ埋設した永久磁石モータのトルクを示す。総合ト
ルクは、マグネットトルクとリラクタンストルクとの和
である。リラクタンストルクは、電流位相進み角が45
°のとき最大であり、総合トルクは電流位相進み角が3
0°付近で最大になる。かくして、同一電流を流すと
き、ロータコアに、ロータ中心側に凸の円弧形状の永久
磁石を1磁極あたり1層づつ埋設した永久磁石モータの
場合には、電流位相進み角を30°前後とすることによ
り、マグネットトルクに併せてリラクタンストルクをも
有効に利用できる。したがって、ロータ表面に永久磁石
を配した永久磁石モータよりも、同一負荷において、電
流が小さくなるため、銅損が低下し、高い効率を実現で
きる。また、回転数が低いほど、損失に占める銅損の割
合が高くなるため、低速回転時においてより効率が向上
する。
In the above configuration, not only the magnet torque but also the reluctance torque can be used. FIG. 9 shows the torque of a permanent magnet motor having a permanent magnet disposed on the rotor surface. The torque is only magnet torque, and the torque becomes maximum when the current phase lead angle is 0 °. FIG. 10 shows that, as shown in FIG.
An arc-shaped permanent magnet 24 that is convex toward the center of the rotor 21
4 shows the torque of a permanent magnet motor embedded layer by layer. The total torque is the sum of the magnet torque and the reluctance torque. The reluctance torque has a current phase lead angle of 45.
°, the total torque is 3 when the current phase lead angle is 3
It becomes maximum near 0 °. Thus, when the same current is applied, in the case of a permanent magnet motor in which the rotor core is buried with a circular arc-shaped permanent magnet protruding toward the center of the rotor, one layer per magnetic pole, the current phase lead angle should be around 30 °. Thus, the reluctance torque can be effectively used in addition to the magnet torque. Therefore, the current is smaller under the same load than a permanent magnet motor in which permanent magnets are arranged on the rotor surface, so that copper loss is reduced and high efficiency can be realized. Further, as the number of rotations is lower, the ratio of copper loss to the loss is higher, so that the efficiency is further improved at low speed rotation.

【0005】また、リラクタンストルクは、永久磁石の
熱的性質に関係しないため、高温の圧縮機内で運転して
も、常温に比べて熱による特性の低下は少ない。したが
って、図8の構成の永久磁石モータを圧縮機に適用する
ことにより高い効率を実現でき、圧縮機の消費電力を低
下させることができる。
[0005] Further, since the reluctance torque is not related to the thermal properties of the permanent magnet, even if the reluctance torque is operated in a high-temperature compressor, the deterioration of the properties due to heat is small as compared with normal temperature. Therefore, high efficiency can be realized by applying the permanent magnet motor having the configuration shown in FIG. 8 to the compressor, and the power consumption of the compressor can be reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、リラクタン
ストルクは、図8の磁路Pa1の磁束の通り易さ(d軸
インダクタンスという)と磁路Pa2の磁束の通り易さ
(q軸インダクタンスという)の差に比例するが、図8
の構成では永久磁石24の端面がステータティース26
に対面したときに、ステータ22の磁束がロータ21に
流れ込むのを防いでしまうため、q軸インダクタンスは
d軸インダクタンスと比較してあまり高いとは言えず、
リラクタンストルクを有効に利用することができないと
いう問題があった。また、このような埋め込み磁石型モ
ータはロータに突極性を有するためコギングトルクが大
きくなり、振動や騒音が大きくなる原因となっている。
これは、清音化が求められているエアコンや冷蔵庫の圧
縮機としては重大な課題である。
However, the reluctance torque is determined by the ease of passing the magnetic flux of the magnetic path Pa1 (referred to as d-axis inductance) and the ease of passing the magnetic flux of the magnetic path Pa2 (referred to as q-axis inductance) in FIG. Although proportional to the difference, FIG.
In the configuration described above, the end face of the permanent magnet 24 is
To prevent the magnetic flux of the stator 22 from flowing into the rotor 21, the q-axis inductance is not much higher than the d-axis inductance.
There was a problem that reluctance torque could not be used effectively. Further, since such an embedded magnet type motor has a salient polarity in the rotor, the cogging torque increases, which causes vibration and noise to increase.
This is a serious problem for compressors of air conditioners and refrigerators that require clean sound.

【0007】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、永久
磁石が埋設されているロータを有する圧縮機用モータに
おいて、q軸インダクタンスを大きくし、効率をより高
くするとともに、コギングトルクを小さくして振動,騒
音の低減を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a compressor motor having a rotor in which a permanent magnet is embedded, in which the q-axis inductance is increased, the efficiency is increased, and the cogging torque is reduced. To reduce vibration and noise.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の圧縮機は、円筒
状のロータコアに、1磁極当たり永久磁石を半径方向に
2層以上埋設し、少なくとも1層以上の永久磁石がロー
タ中心側に凸であるロータ構造を有する永久磁石モータ
を搭載したものである。
According to the compressor of the present invention, two or more permanent magnets are embedded in the cylindrical rotor core in the radial direction per magnetic pole, and at least one permanent magnet is protruded toward the center of the rotor. And a permanent magnet motor having a rotor structure.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明は、円筒状のロータコア
に、1磁極当たり永久磁石を半径方向に2層以上埋設
し、少なくとも1層以上の永久磁石がロータ中心側に凸
であるロータ構造を有する永久磁石モータを圧縮機に搭
載したものである。これによりq軸インダクタンスを大
きくし、リラクタンストルクを有効に利用し、効率を向
上するものである。特に、リラクタンストルクを有効に
利用することにより、圧縮機内部の高温環境下で運転す
るときにも常温の時に比べて効率低下が少なく、特に低
速運転で著しく効率が向上するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a rotor structure in which two or more permanent magnets are buried radially in a cylindrical rotor core per magnetic pole, and at least one permanent magnet is convex toward the center of the rotor. Is mounted on a compressor. As a result, the q-axis inductance is increased, the reluctance torque is effectively used, and the efficiency is improved. In particular, by effectively utilizing the reluctance torque, the efficiency is less reduced when operating in a high-temperature environment inside the compressor than at room temperature, and the efficiency is significantly improved particularly at low-speed operation.

【0010】また、シリコン含有質量比率を2〜10%
として固有抵抗を増大させて鉄損を低減するようにした
電磁鋼板を積層してロータコアを構成し、または板厚を
0.4mm以下として渦電流を流れ難くした電磁鋼板を積
層してロータコアを構成し、または740〜800℃で
焼鈍処理してヒステリシス損を減少させた電磁鋼板にて
ロータコアを構成し、またはそれらを適宜組み合わせた
構成とすることにより、鉄損が少なく効率の高い永久磁
石モータを実現でき、圧縮機の消費電力を低減すること
が可能となる。
The silicon content mass ratio is 2 to 10%.
The rotor core is formed by laminating electromagnetic steel sheets that increase iron resistance to reduce iron loss, or by laminating electromagnetic steel sheets that have a thickness of 0.4 mm or less to make eddy current difficult to flow. Or by forming the rotor core from an electromagnetic steel sheet having a reduced hysteresis loss by annealing at 740 to 800 ° C., or by appropriately combining them, a permanent magnet motor with a low iron loss and high efficiency can be obtained. And the power consumption of the compressor can be reduced.

【0011】一方、ステータコアの各ティースの内径側
に補助溝を設けることで、突極性が高くコギングトルク
が大きく成りやすい埋め込み磁石型ロータでもコギング
トルクの増大を抑えて、振動,騒音の低減を図ることが
できる。
On the other hand, by providing an auxiliary groove on the inner diameter side of each tooth of the stator core, an increase in cogging torque is suppressed even in an embedded magnet type rotor having high saliency and large cogging torque, thereby reducing vibration and noise. be able to.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図1〜図4
を参照して説明する。図1に示す圧縮機におけるモータ
は、ロータ1とステータ2とから成る4極モータであ
る。ロータ1は高透磁率材の電磁鋼板を積層して構成さ
れたロータコア3の内部に、ロータ1の中心側に凸の円
弧形状の永久磁石4a,4bを1極当たり2層づつ埋め
込んで構成され、2層の永久磁石4aと4bの間にロー
タコア3の磁路9が設けられている。このように、円弧
形状の永久磁石4a,4bとすることにより、表面積を
大きくとり、磁束量を増加することができる。また、永
久磁石4a,4b間に一定幅の磁路9を設けることによ
りq軸インダクタンスを大きくし、リラクタンストルク
を有効に利用する構造としている。ここで、q軸インダ
クタンスとは、図1において、q軸方向から流れ込む磁
束の磁路9などの通り易さである。なお、4組の永久磁
石4a,4bは、ロータ1表面がS極,N極と交互に位
置するように配置されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. The motor in the compressor shown in FIG. 1 is a four-pole motor including a rotor 1 and a stator 2. The rotor 1 is constructed by embedding two permanent magnets 4a and 4b having a circular arc shape protruding toward the center of the rotor 1 in a rotor core 3 formed by laminating magnetic steel sheets of a high magnetic permeability material. The magnetic path 9 of the rotor core 3 is provided between the two layers of permanent magnets 4a and 4b. As described above, by using the arc-shaped permanent magnets 4a and 4b, the surface area can be increased and the amount of magnetic flux can be increased. Further, by providing a magnetic path 9 having a constant width between the permanent magnets 4a and 4b, the q-axis inductance is increased and the reluctance torque is effectively used. Here, the q-axis inductance is easy to pass along the magnetic path 9 of the magnetic flux flowing in the q-axis direction in FIG. The four sets of permanent magnets 4a and 4b are arranged so that the surface of the rotor 1 is alternately located with S poles and N poles.

【0013】ステータ2は、ステータコア5に24個の
ステータティース6が形成され、各ステータティース
6、6間の24個のスロット7に巻線8が施されて構成
されており、その巻線8に電流を流して発生させた回転
磁界によりロータ1を回転させるように構成されてい
る。以上の構成により、同一負荷において、マグネット
トルクのみならず、リラクタンストルクをも有効に利用
しているため、入力が低減し、効率が向上する。特に、
損失中銅損の占める割合が高い低速運転時、リラクタン
ストルクの温度依存性が低いため、高温で運転される圧
縮機組み込み時の効率向上効果が著しい。
The stator 2 has a configuration in which 24 stator teeth 6 are formed on a stator core 5, and windings 8 are applied to 24 slots 7 between the stator teeth 6, 6. The rotor 1 is configured to be rotated by a rotating magnetic field generated by flowing a current through the rotor 1. With the above configuration, under the same load, not only the magnet torque but also the reluctance torque is effectively used, so that the input is reduced and the efficiency is improved. Especially,
During low speed operation in which the copper loss accounts for a large proportion of the loss, the temperature dependence of the reluctance torque is low, so the effect of improving the efficiency when incorporating a compressor operated at high temperature is remarkable.

【0014】図2に、図1に示した本実施例の圧縮機用
モータを圧縮機10内に組み込んだ状態を示す。11は
モータ部、12は圧縮部である。図3に、高速回転時の
同一負荷における入力を、常温時(20℃)及び高温時
(100℃)の場合について、ロータコアの表面に磁石
を配したものと、ロータコア内部に1層の円弧形状の永
久磁石を埋設したもの(図8に示した従来品)と、ロー
タコア内部に2層の円弧形状の永久磁石を埋設したもの
(図1に示した本発明の実施例品)とを比較して示す。
なお、各モータとも永久磁石の使用量は同一とした。本
発明品は、常温時においても入力が低く、即ち効率が高
いが、高温時においても効率の低下が少なく、従来品に
比べてより効率が高くなっている。
FIG. 2 shows a state in which the compressor motor of this embodiment shown in FIG. Reference numeral 11 denotes a motor unit, and 12 denotes a compression unit. FIG. 3 shows the case where the input at the same load at the time of high-speed rotation is the case where the magnet is arranged on the surface of the rotor core and the one-layer arc shape inside the rotor core when the room temperature (20 ° C.) and the high temperature (100 ° C.) 8 (a conventional product shown in FIG. 8) and a rotor core having two layers of arc-shaped permanent magnets embedded inside the rotor core (an embodiment of the present invention shown in FIG. 1). Shown.
The amount of permanent magnet used was the same for each motor. The product of the present invention has low input, that is, high efficiency, even at room temperature, but has a small decrease in efficiency even at high temperature, and has higher efficiency than the conventional product.

【0015】図4に、低速回転時の同一負荷における入
力を、常温時(20℃)及び高温時(100℃)の場合
について、ロータコアの表面に磁石を配したものと、ロ
ータコア内部に1層の円弧形状の永久磁石を埋設したも
の(図8に示した従来品)と、ロータコア内部に2層の
円弧形状の永久磁石を埋設したもの(図1に示した本発
明の実施例品)とを比較して示す。本発明品は、常温時
においても効率が高いが、高温時においても効率の低下
が少なく、従来品に比べてより効率が高くなっており、
さらに高速回転時に比べて一層効率改善効果が著しい。
FIG. 4 shows an input at the same load during low-speed rotation at normal temperature (20 ° C.) and at a high temperature (100 ° C.) when a magnet is arranged on the surface of the rotor core and when a single layer is provided inside the rotor core. 8 (a conventional product shown in FIG. 8) and a rotor core in which two layers of a permanent magnet are embedded inside the rotor core (an embodiment of the present invention shown in FIG. 1). Are shown in comparison. The product of the present invention has a high efficiency even at room temperature, but has a small decrease in efficiency even at a high temperature, and has a higher efficiency than the conventional product.
Further, the efficiency improvement effect is more remarkable than at the time of high-speed rotation.

【0016】したがって、圧縮機に本実施例の圧縮機用
モータを適用することにより、その運転効率を大幅に改
善させることができ、圧縮機の消費電力を大幅に減少す
ることができる。さらに、本実施例では、リラクタンス
トルクを有効利用するため磁束が増大し、鉄損の損失に
占める割合が増加するため、ロータコア3に使用する電
磁鋼板のシリコン含有質量比率を2〜10%とし、固有
抵抗を増大させ、鉄損を低下させることにより、効率向
上が実現される。シリコン含有質量比率を2%以上とす
ることにより、従来のシリコン含有質量比率1%未満の
電磁鋼板を用いたロータ表面に永久磁石を配した永久磁
石モータからの、磁束密度の増加に伴う鉄損増加を抑止
し、前記従来の永久磁石モータ以下の鉄損を実現する。
尚、強度及び飽和磁束密度の関係上、シリコン含有質量
比率は10%以下、望ましくは鉄損が極小値をとる6.
5%以下とするのがよい。さらに、740℃〜800℃
で鉄心を焼鈍処理することにより、ヒステリシス損を減
少させ、一層の高効率を達成している。
Therefore, by applying the compressor motor of this embodiment to the compressor, the operation efficiency can be greatly improved, and the power consumption of the compressor can be greatly reduced. Further, in the present embodiment, the magnetic flux increases to effectively use the reluctance torque, and the ratio of the iron loss to the loss increases. Therefore, the silicon-containing mass ratio of the electromagnetic steel sheet used for the rotor core 3 is set to 2 to 10%. Efficiency is improved by increasing the specific resistance and reducing the iron loss. By increasing the silicon content mass ratio to 2% or more, iron loss due to an increase in magnetic flux density from a permanent magnet motor having a permanent magnet disposed on the rotor surface using a conventional magnetic steel sheet having a silicon content mass ratio of less than 1%. The increase is suppressed, and iron loss equal to or less than that of the conventional permanent magnet motor is realized.
Note that, from the relationship between the strength and the saturation magnetic flux density, the silicon content mass ratio is 10% or less, and preferably, the iron loss takes a minimum value.
It is good to make it 5% or less. Furthermore, 740 ° C to 800 ° C
The iron core is annealed to reduce the hysteresis loss and achieve higher efficiency.

【0017】特に、ロータ表面が高透磁率材であるた
め、ロータ表面の磁束密度変化が大きく、渦電流損が多
いため、ロータをも焼鈍処理することが望ましい。ま
た、圧縮機においては、速度制御のため、PWM制御を
用いることが多く、従って、磁束密度が高い周期で変化
する。そのため、電磁鋼板の板厚を0.4mm以下とす
ることにより、渦電流損をさらに低減させ、さらなる効
率向上が実現できる。これらの電磁鋼板を積層して鉄心
とした場合、例えば、板厚0.5mm、シリコン含有質
量比率が0.5%の電磁鋼板を用いた場合と比較して、
ロータコア内部に2層の円弧状の永久磁石を埋設した永
久磁石モータにおいて、効率が2%以上向上した。
In particular, since the surface of the rotor is made of a material having a high magnetic permeability, the change in magnetic flux density on the surface of the rotor is large, and the eddy current loss is large. Further, in the compressor, PWM control is often used for speed control, and thus the magnetic flux density changes at a high cycle. Therefore, by reducing the thickness of the electromagnetic steel sheet to 0.4 mm or less, eddy current loss can be further reduced, and further improvement in efficiency can be realized. When these electromagnetic steel sheets are laminated to form an iron core, for example, compared to a case where an electromagnetic steel sheet having a sheet thickness of 0.5 mm and a silicon content mass ratio of 0.5% is used.
In a permanent magnet motor in which two layers of arc-shaped permanent magnets are embedded inside the rotor core, the efficiency has been improved by 2% or more.

【0018】図5は本発明の第3の実施例の一例であ
る。この図において31はステータティース、32はテ
ィース31の内径側に設けられた補助溝である。補助溝
の幅は、ステータのスロットオープン部の幅と略同一で
あるのがよく、1ティースに1個ないし複数個、等間隔
に配置すると好適である。その他の符号は図1と同様の
符号であるため詳細な説明は省略する。この図におい
て、ステータティース31の内径側に溝を設けること
で、ロータ1の内部に埋設されている永久磁石4a,4
bから発生し、ステータティースに31に入り込んでい
く磁束量が、ロータ1とステータティース31との位置
関係で発生するアンバランス量を小さくすることができ
る。つまり、コギングトルクが低減し、振動,騒音の低
減を図ることができる。
FIG. 5 shows an example of the third embodiment of the present invention. In this figure, 31 is a stator tooth, and 32 is an auxiliary groove provided on the inner diameter side of the tooth 31. The width of the auxiliary groove is preferably substantially the same as the width of the slot open portion of the stator, and it is preferable to arrange one or more auxiliary teeth at equal intervals per tooth. The other reference numerals are the same as those in FIG. In this figure, by providing grooves on the inner diameter side of the stator teeth 31, permanent magnets 4a, 4
The amount of magnetic flux generated from b and entering the stator teeth 31 can reduce the amount of unbalance generated due to the positional relationship between the rotor 1 and the stator teeth 31. That is, cogging torque is reduced, and vibration and noise can be reduced.

【0019】図6は本発明の実施例によるロータの回転
角とコギングトルクの関係を示した図である。この図に
は補助溝31の無いモータと補助溝を設けたモータのコ
ギングトルクの両方を示している。この図より明らかな
ように補助溝31を設けたモータの方が補助溝が無いモ
ータのコギングトルクと比べて、約半分になっているの
が確認できる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the rotor and the cogging torque according to the embodiment of the present invention. This figure shows both the cogging torque of the motor without the auxiliary groove 31 and the cogging torque of the motor provided with the auxiliary groove. As is clear from this figure, it can be confirmed that the motor provided with the auxiliary groove 31 has about half the cogging torque of the motor without the auxiliary groove.

【0020】図7に本発明の圧縮機用モータの他の実施
例を示す。なお、図1の実施例と同一の構成要素につい
ては同一参照符号を付して説明を省略する。この実施例
の圧縮機用モータのロータ1は6極であり、ロータ中心
側に凸の形状の永久磁石4cと、半径方向に配され回転
方向に磁化された板状の永久磁石4dとをロータコア3
に埋設し、板状の永久磁石4dの磁束がロータ1中心側
で短絡するのを防ぐために隣接する板状の永久磁石4d
のロータ中心側に空間または非磁性体のスペーサ13を
配設している。
FIG. 7 shows another embodiment of the compressor motor according to the present invention. The same components as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The rotor 1 of the compressor motor according to this embodiment has six poles. The rotor 1 includes a permanent magnet 4c having a convex shape toward the center of the rotor and a plate-shaped permanent magnet 4d radially arranged and magnetized in the rotational direction. 3
To prevent the magnetic flux of the plate-like permanent magnet 4d from being short-circuited on the center side of the rotor 1 so that the adjacent plate-like permanent magnet 4d
A spacer 13 made of a space or a non-magnetic material is disposed on the center side of the rotor.

【0021】この実施例においても、ロータ中心側に凸
の形状の円弧状の永久磁石4cと板状の永久磁石4dの
間に鉄の磁路9が形成されるので、リラクタンストルク
を有効に利用できる形状となっている。また、動作及び
作用も上記実施例と同様であるので、説明は省略する。
なお、本発明は4極や6極以外のロータを有する圧縮機
用モータにも適用可能であり、1磁極当たりの永久磁石
の層数も3層以上であってもよい。ただし、フェライト
磁石を用いる場合、減磁耐力により永久磁石の厚みがあ
る程度必要であるため、ロータ外径が70mm以下の場合
は、1磁極当たりの永久磁石の層数は2層が最適であ
る。
Also in this embodiment, since the iron magnetic path 9 is formed between the arc-shaped permanent magnet 4c and the plate-shaped permanent magnet 4d, which are convex toward the center of the rotor, the reluctance torque is effectively used. It has a shape that can be done. In addition, the operation and the operation are the same as those in the above-described embodiment, and the description is omitted.
The present invention is also applicable to a compressor motor having a rotor other than four or six poles, and the number of permanent magnet layers per magnetic pole may be three or more. However, when a ferrite magnet is used, a certain thickness of the permanent magnet is required due to the demagnetization resistance. Therefore, when the outer diameter of the rotor is 70 mm or less, the optimum number of permanent magnet layers per magnetic pole is two.

【0022】また、上記実施例で示したように、4極の
場合にはロータ中心側に凸の円弧形状の永久磁石を1磁
極当たり2層配したものが、6極の場合にはロータ中心
側に凸の円弧形状の永久磁石と板状の永久磁石を半径方
向に配し回転方向に磁化したものが、永久磁石の表面積
を大きくし、永久磁石の磁束量を有効に利用する点で適
している。
Further, as shown in the above embodiment, two poles of permanent magnets having a circular arc shape protruding toward the center of the rotor are arranged in the case of four poles, while the center of the rotor is arranged in the case of six poles. An arc-shaped permanent magnet and a plate-shaped permanent magnet that are convex on the side and are arranged in the radial direction and magnetized in the rotating direction are suitable for increasing the surface area of the permanent magnet and effectively using the magnetic flux of the permanent magnet. ing.

【0023】また、上記実施例では、ロータコアは一体
として打ち抜かれたものを例示したが、分割されたセグ
メントコアをレーザ溶接またはアルミダイカストなどに
より一体としたものの内部に永久磁石を埋設したもので
もよい。
Further, in the above embodiment, the rotor core is illustrated as being integrally punched. However, the rotor core may be integrally formed by laser welding, aluminum die casting, or the like, and a permanent magnet may be embedded therein. .

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の圧縮機用モータによれば、以上
の説明から明らかなように、1磁極当たり永久磁石を半
径方向に2層以上埋設し、少なくとも1層以上、好まし
くは複数層の永久磁石がロータ中心側に凸であるロータ
構造としたことにより、永久磁石の層間に形成される磁
路によりq軸インダクタンスを大きくできてリラクタン
ストルクを有効に利用でき、効率を向上できるとともに
リラクタンストルクを有効利用するので高温で運転する
ときにも常温の時に比べて効率低下が少なく、特に圧縮
機に組み込んで低速運転する場合に著しい効率の向上を
図ることができる。また同時に、ステータティースに補
助溝を設けた構成のステータと組み合わせることで、コ
ギングトルクを低減でき、振動,騒音の小さい圧縮機を
実現することができる。
According to the compressor motor of the present invention, as is apparent from the above description, two or more permanent magnets are buried in the radial direction per magnetic pole, and at least one or more, preferably a plurality of permanent magnets are provided. With the rotor structure in which the permanent magnet is convex toward the center of the rotor, the q-axis inductance can be increased by the magnetic path formed between the layers of the permanent magnet, the reluctance torque can be used effectively, the efficiency can be improved, and the reluctance torque can be improved. Is effectively used, the efficiency is less reduced even when operating at a high temperature than at room temperature, and especially when the compressor is incorporated into a compressor and operated at a low speed, the efficiency can be significantly improved. At the same time, by combining the stator with a stator having a configuration in which auxiliary grooves are provided in the stator teeth, a cogging torque can be reduced, and a compressor with low vibration and noise can be realized.

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

【図1】本発明の圧縮機用モータの一実施例の概略構成
を示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of a compressor motor according to the present invention.

【図2】同モータを組み込んだ圧縮機の断面図FIG. 2 is a sectional view of a compressor incorporating the motor.

【図3】高速回転時の同一負荷における入力を本発明品
と従来品と比較して示したグラフ
FIG. 3 is a graph showing the input under the same load during high-speed rotation in comparison with the product of the present invention and the conventional product.

【図4】低速回転時の同一負荷における入力を本発明品
と従来品と比較して示したグラフ
FIG. 4 is a graph showing the input at the same load during low-speed rotation in comparison with the product of the present invention and the conventional product.

【図5】本発明の圧縮機用モータの他の実施例の概略構
成を示す断面図
FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of another embodiment of the compressor motor of the present invention.

【図6】ロータの回転位置とコギングトルクとの関係を
示したグラフ
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotational position of the rotor and the cogging torque.

【図7】本発明の圧縮機用モータの他の実施例の概略構
成を示す断面図
FIG. 7 is a sectional view showing a schematic configuration of another embodiment of the compressor motor of the present invention.

【図8】従来例の圧縮機用モータの概略構成を示す断面
FIG. 8 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional compressor motor.

【図9】ロータ表面に永久磁石を配した永久磁石モータ
のトルク特性図
FIG. 9 is a torque characteristic diagram of a permanent magnet motor having a permanent magnet disposed on a rotor surface.

【図10】従来例の圧縮機用モータのトルク特性図FIG. 10 is a torque characteristic diagram of a conventional compressor motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロータ 3 ロータコア 4a,4b,4c 円弧形状の永久磁石 4d 板状の永久磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 3 Rotor core 4a, 4b, 4c Arc-shaped permanent magnet 4d Plate-shaped permanent magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森重 健 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 本田 幸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村上 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 角谷 直之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 横手 静 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Morishige 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 72) Inventor Hiroshi Murakami 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 1006 Kadoma, Kadoma City Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】円筒状のロータコアに、1磁極当たり永久
磁石を半径方向に2層以上埋設し、少なくとも1層以上
の永久磁石がロータ中心側に凸であるロータ構造を有す
る永久磁石モータを搭載したことを特徴とする圧縮機。
1. A permanent magnet motor having a rotor structure in which two or more permanent magnets are embedded in a cylindrical rotor core in a radial direction per magnetic pole, and at least one permanent magnet is convex toward the center of the rotor. A compressor characterized in that:
【請求項2】複数層の永久磁石がロータ中心側に凸の円
弧状であるロータ構造を有する永久磁石モータを搭載し
た請求項1記載の圧縮機。
2. The compressor according to claim 1, further comprising a permanent magnet motor having a rotor structure in which a plurality of layers of permanent magnets are arc-shaped convex toward the center of the rotor.
【請求項3】ロータコアをシリコン含有質量比率が2〜
10%の電磁鋼板を積層して構成した永久磁石モータを
搭載したことを特徴とする請求項1または2記載の圧縮
機。
3. The rotor core having a silicon content mass ratio of 2 to 2.
3. The compressor according to claim 1, further comprising a permanent magnet motor configured by laminating 10% of electromagnetic steel sheets.
【請求項4】ロータコアを板厚が0.4mm以下の電磁鋼
板を積層して構成した永久磁石モータを搭載したことを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧縮
機。
4. The compressor according to claim 1, further comprising a permanent magnet motor having a rotor core formed by laminating electromagnetic steel sheets having a thickness of 0.4 mm or less.
【請求項5】ロータコアを740〜800℃で焼鈍処理
した電磁鋼板にて構成した永久磁石モータを搭載したこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧
縮機。
5. The compressor according to claim 1, further comprising a permanent magnet motor having a rotor core made of an electromagnetic steel sheet annealed at 740 to 800 ° C.
【請求項6】ステータコアにおいて、各ティース内径側
のロータに対向する部分に補助溝を有する永久磁石モー
タを搭載したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか
1項に記載の圧縮機。
6. The compressor according to claim 1, wherein a permanent magnet motor having an auxiliary groove is mounted on a portion of the stator core facing the rotor on the inner diameter side of each tooth.
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