JPWO2018138864A1 - Stator, motor, compressor, and refrigeration air conditioner - Google Patents
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Abstract
固定子(100)は、電磁鋼板で構成される第1の鉄心(10A)と、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成される第2の鉄心(10B)とを備える。第1の鉄心(10A)は、軸線(C1)を中心とする周方向に延在する第1のヨーク(12A)と、第1のヨーク(12A)から軸線(C1)に向かって延在する第1のティース(11A)および第2のティース(11A)とを有する。第2の鉄心(10B)は、第1のヨーク(12B)に対して軸線(C1)の方向に隣接する第2のヨーク(12B)と、第1のティース(11A)および第2のティース(11A)に対して軸線(C1)の方向に隣接する第3のティース(11B)および第4のティース(11B)とを有する。第1の鉄心(10A)は、第1のヨーク(12A)において第1のティース(11A)と第2のティース(11A)との間に形成された分割面で分割され、分割面よりも外周側で一体に形成されている。軸線(C1)から第2のヨーク(12B)の外周面(16B)までの距離(r2)は、軸線(C1)から第1のヨーク(12A)の外周面(16A)までの距離よりも小さい。 The stator (100) includes a first core (10A) made of a magnetic steel sheet and a second core (10B) made of an amorphous metal or a nanocrystal metal. The first iron core (10A) extends from the first yoke (12A) toward the axis (C1) from the first yoke (12A) extending in the circumferential direction centered on the axis (C1) It has a first tooth (11A) and a second tooth (11A). The second iron core (10B) comprises a second yoke (12B) adjacent to the first yoke (12B) in the direction of the axis (C1), a first tooth (11A) and a second tooth (12B). 11A) have third teeth (11B) and fourth teeth (11B) adjacent in the direction of the axis (C1). The first iron core (10A) is divided at the first yoke (12A) by the dividing surface formed between the first teeth (11A) and the second teeth (11A), and the outer periphery is more than the dividing surface It is integrally formed by the side. The distance (r2) from the axis (C1) to the outer peripheral surface (16B) of the second yoke (12B) is smaller than the distance from the axis (C1) to the outer peripheral surface (16A) of the first yoke (12A) .
Description
本発明は、固定子、電動機、圧縮機、および冷凍空調装置に関する。 The present invention relates to a stator, an electric motor, a compressor, and a refrigeration air conditioner.
電動機の鉄損を低減するために、固定子鉄心の一部を、アモルファス金属またはナノ結晶金属の鉄心片の積層体で構成したものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。また、電動機の固定子鉄心を、低損失磁性材料のシートの積層体で構成したものも開発されている(例えば、特許文献2参照)。 In order to reduce the core loss of the motor, one in which a part of the stator core is formed of a laminate of iron core pieces of amorphous metal or nanocrystal metal is developed (see, for example, Patent Document 1). In addition, a stator core of a motor, which is formed of a stack of sheets of low loss magnetic material, has also been developed (see, for example, Patent Document 2).
固定子鉄心をアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成することは、鉄損の低減には効果的である。しかしながら、アモルファス金属およびナノ結晶金属は、圧縮応力を受けた際の磁気抵抗の増加が大きいため、固定子鉄心を焼き嵌め等によりフレームの内側に組み込んだ場合に、圧縮応力を受けて磁気抵抗が増加し、鉄損の増加を招く可能性がある。 Constituting the stator core with amorphous metal or nanocrystal metal is effective in reducing core loss. However, since amorphous metal and nanocrystal metal have a large increase in magnetic resistance when subjected to compressive stress, when the stator core is incorporated into the inside of the frame by shrink fitting or the like, the magnetic resistance is affected by compressive stress. It may increase and lead to an increase in iron loss.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、鉄損をより効果的に低減することができる固定子を提供することを目的とする。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned subject, and it aims at providing a stator which can reduce iron loss more effectively.
本発明の固定子は、軸線を中心とする周方向に延在する第1のヨークと、第1のヨークから軸線に向かって延在する第1のティースおよび第2のティースとを有し、電磁鋼板で構成された第1の鉄心と、第1のヨークに対して軸線の方向に隣接する第2のヨークと、第1のティースおよび第2のティースに対して軸線の方向に隣接する第3のティースおよび第4のティースとを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心とを備える。第1の鉄心は、第1のヨークにおいて第1のティースと第2のティースとの間に形成された分割面で分割され、且つ第1のヨークの外周面側で連結される。軸線から第2のヨークの外周面までの距離は、軸線から第1のヨークの外周面までの距離よりも小さい。 A stator according to the present invention has a first yoke circumferentially extending about an axis, and first and second teeth extending from the first yoke toward the axis. A first core made of a magnetic steel sheet, a second yoke adjacent to the first yoke in the axial direction, and a first tooth and a first adjacent to the second teeth in the axial direction And a second iron core composed of an amorphous metal or a nanocrystalline metal, having three teeth and a fourth tooth. The first iron core is divided at a dividing surface formed between the first teeth and the second teeth in the first yoke, and is connected on the outer peripheral surface side of the first yoke. The distance from the axis to the outer peripheral surface of the second yoke is smaller than the distance from the axis to the outer peripheral surface of the first yoke.
この発明によれば、第2の鉄心がアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されているため、鉄損を低減することができる。また、第1の鉄心が分割面で分割され、且つ第1のヨークの外周側で連結されているため、各ティースに巻線を行う際には、第1のヨークの分割面を挟んだ両側部分を連結部で回動させて、第1のティースと第2のティースとの間隔を広げることができ、巻線作業を簡単にすることができる。さらに、軸線から第2のヨークの外周面までの距離が、軸線から第1のヨークの外周面までの距離よりも小さいため、固定子をフレーム等に組み込んだ場合に、フレームからの外力を第1の鉄心(電磁鋼板)で受けることができる。そのため、第2の鉄心の磁気抵抗の増加を抑制することができ、鉄損の低減効果を高めることができる。 According to the present invention, since the second iron core is made of amorphous metal or nanocrystal metal, iron loss can be reduced. Further, since the first iron core is divided at the division plane and connected on the outer peripheral side of the first yoke, when winding each tooth, both sides of the division plane of the first yoke are interposed. By rotating the portion at the connecting portion, the distance between the first teeth and the second teeth can be increased, and the winding operation can be simplified. Further, since the distance from the axis to the outer peripheral surface of the second yoke is smaller than the distance from the axis to the outer peripheral surface of the first yoke, the external force from the frame is It can be received with 1 iron core (magnetic steel sheet). Therefore, the increase in the magnetic resistance of the second iron core can be suppressed, and the iron loss reduction effect can be enhanced.
実施の形態1.
<電動機の構成>
本発明の実施の形態1の電動機100について説明する。図1は、本発明の実施の形態1における電動機100の構成を示す断面図である。この電動機100は、回転子2に永久磁石25が埋め込まれた永久磁石埋込型電動機であり、例えばロータリ圧縮機500(図18参照)に用いられる。
<Configuration of motor>
A
電動機100は、インナーロータ型と呼ばれる電動機であり、固定子1と、固定子1の内側に回転可能に設けられた回転子2とを有する。固定子1と回転子2との間には、例えば0.3〜1.0mmのエアギャップが形成されている。なお、図1は、回転子2の回転軸(軸線C1)に直交する面における断面図である。
The
以下では、回転子2の回転軸である軸線C1の方向を、単に「軸方向」と称する。また。軸線C1を中心とする周方向を、単に「周方向」と称する。また、軸線C1を中心とする固定子1および回転子2の半径方向を、単に「径方向」と称する。他の図においても、矢印C1は軸方向を示し、矢印R1は周方向を示す。
Hereinafter, the direction of the axis C1 which is the rotation axis of the
固定子1は、固定子鉄心10と、固定子鉄心10に巻き付けられた巻線3とを有する。固定子鉄心10は、第1の鉄心10Aおよび第2の鉄心10B(図3)を有するが、これについては後述する。
The
固定子鉄心10は、軸線C1を中心とする環状のヨーク12と、ヨーク12から径方向内側(すなわち軸線C1に向かう方向)に延在する複数のティース11とを有している。ティース11は、回転子2の外周面に対向するティース先端部13を有している。ティース先端部13は、幅(周方向の長さ)がティース11の他の部分よりも広く形成されている。すなわち、ティース先端部13は、周方向の両側に、周方向に突出する突出部14を有している。
The
ここでは、9つのティース11が周方向に一定間隔で配置されているが、ティース11の数は2以上であればよい。周方向に隣り合うティース11の間には、巻線3を配置する空間であるスロットが形成される。
Here, nine
また、固定子鉄心10は、ティース11毎に複数(ここでは9つ)の分割コア5が周方向に連結された構成を有している。分割コア5は、ヨーク12の外周側の端部に設けられた連結部15で互いに連結されている。連結部15は、例えば、円形のカシメ部で形成されている。
The
回転磁界を発生させる巻線3は、例えばマグネットワイヤを、絶縁部であるインシュレータ30(図2)を介してティース11に巻き付けたものである。巻線3の巻き数および直径(線径)は、要求される特性(回転数、トルク等)、印加電圧およびスロットの断面積に応じて決定される。巻線3は、集中巻きで巻かれ、Y結線により結線されている。
The
図2は、固定子鉄心10(分割コア5)とインシュレータ30と巻線3とを示す図である。インシュレータ30は、ティース11の周方向の両側面111に形成された周壁部31と、ヨーク12の内周面121に形成された外側壁部32と、ティース11の突出部14の外周面に形成された内側壁部33とを有している。
FIG. 2 is a view showing the stator core 10 (split core 5), the
周壁部31と外側壁部32と内側壁部33とで囲まれた領域に、巻線3が配置される。また、インシュレータ30の周壁部31は、ティース11の軸方向における両端面にも形成されている(図3参照)。各ティース11には、インシュレータ30を介して、例えば直径1.0mmのマグネットワイヤが80ターン巻き付けられ、巻線3を構成する。
The winding 3 is disposed in a region surrounded by the
図1に戻り、回転子2は、円筒状の回転子鉄心21と、回転子鉄心21に取り付けられた永久磁石25と、回転子鉄心21の中央部に配置されたシャフト60とを有する。シャフト60は、例えば、ロータリ圧縮機500(図18)のシャフトである。回転子鉄心21は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、その軸方向の両端部を固定部材41,42(図3)で締結したものである。
Returning to FIG. 1, the
回転子鉄心21を構成する電磁鋼板の厚さtrは、例えば0.35〜0.5mmであり、後述する第1の鉄心10A(図3)の電磁鋼板の厚さt1(0.25〜0.35mm)以上であることが望ましい。
The thickness tr of the magnetic steel sheet constituting the
回転子鉄心21の外周面に沿って、永久磁石25が挿入される複数(ここでは6つ)の磁石挿入孔22が形成されている。磁石挿入孔22は、回転子鉄心21を軸方向に貫通する貫通孔である。磁石挿入孔22の数(すなわち磁極数)は6に限らず、2以上であればよい。隣り合う磁石挿入孔22の間は、極間となる。
Along the outer peripheral surface of the
永久磁石25は、軸方向に長い平板状の部材であり、回転子鉄心21の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有している。永久磁石25の厚さは、例えば2mmである。永久磁石25は、例えば、ネオジウム(Nd)、鉄(Fe)およびボロン(B)を主成分とする希土類磁石で構成されている。永久磁石25は、厚さ方向に着磁されている。
The
ここでは、1つの磁石挿入孔22に1つの永久磁石25を配置しているが、1つの磁石挿入孔22に複数の永久磁石25を周方向に並べて配置してもよい。この場合、同じ磁石挿入孔22内の複数の永久磁石25は、互いに同一の極が径方向外側を向くように着磁される。
Here, one
磁石挿入孔22の周方向両端部には、フラックスバリア(漏れ磁束抑制穴)23が形成されている。フラックスバリア23は、隣り合う永久磁石25の間の漏れ磁束を抑制するものである。フラックスバリア23と回転子鉄心21の外周との間の鉄心部分は、隣り合う永久磁石25の間の磁束の短絡を抑制するため、薄肉部となっている。薄肉部の厚さは、回転子鉄心21を構成する電磁鋼板の厚さと同じであることが望ましい。
Flux barriers (leakage flux suppression holes) 23 are formed at both end portions of the
図3は、電動機100の構成を示す、軸線C1を含む面における断面図である。固定子鉄心10は、電磁鋼板の積層体で構成される第1の鉄心10Aと、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成される第2の鉄心10Bとを有している。第1の鉄心10Aおよび第2の鉄心10Bは、軸方向(軸線C1の方向)に交互に配置されている。特に、固定子鉄心10の少なくとも軸方向の両端部に、第1の鉄心10Aが配置されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of
ここでは、固定子鉄心10の軸方向の両側と中央に、第1の鉄心10Aがそれぞれ配置されている。そして、軸方向に隣り合う第1の鉄心10Aに挟み込まれるように、第2の鉄心10Bが配置されている。
Here, the
固定子鉄心10の軸方向一端部(図3における上端部)に配置される第1の鉄心10Aの厚さ(軸方向の長さ)をL1とし、これに隣接する第2の鉄心10Bの厚さをL2とする。固定子鉄心10の軸方向中央に配置される第1の鉄心10Aの厚さをL3とし、これに隣接する第2の鉄心10Bの厚さをL4とし、固定子鉄心10の軸方向他端部(図3における下端部)に配置される第1の鉄心10Aの厚さをL5とする。
Let L1 be the thickness (axial length) of the
第1の鉄心10Aの厚さの合計(=L1+L3+L5)は、第2の鉄心10Bの厚さ(=L2+L4)の合計よりも小さい。回転子2の永久磁石25からの磁束が第2の鉄心10Bに流れやすくするためである。なお、第1の鉄心10Aの厚さと第2の鉄心10Bの厚さの合計L0は、ここでは回転子鉄心21の軸方向の長さL6と同じであるが、必ずしも同じである必要は無い(後述する図16参照)。
The total thickness (= L1 + L3 + L5) of the
固定子鉄心10のうち、第1の鉄心10Aは、第2の鉄心10Bよりも径方向外側に突出している。第1の鉄心10Aは、電動機100の円筒状のフレーム6の内側に、焼き嵌め、圧入または溶接等によって組み込まれている。このフレーム6は、例えば、ロータリ圧縮機500(図18)の密閉容器の一部である。
Of the
図4は、第1の鉄心10Aを示す平面図である。第1の鉄心10Aは、厚さ(t1)が0.25〜0.35mmの電磁鋼板を軸方向に積層した積層体で構成される。電磁鋼板としては、例えば無方向性電磁鋼板が用いられるが、これに限定されるものではない。
FIG. 4 is a plan view showing the
第1の鉄心10Aは、周方向に延在するヨーク12Aと、ヨーク12Aから径方向内側に延在する複数(ここでは9つ)のティース11Aとを有している。ヨーク12Aは、フレーム6(図3)の内周面に当接する外周面16Aを有している。
The
第1の鉄心10Aのうち、分割コア5に相当する部分(それぞれ1つのティース11Aを含む部分)を、第1の分割鉄心部5Aと称する。すなわち、第1の鉄心10Aは、周方向に複数(ここでは9つ)の第1の分割鉄心部5Aに分割されている。
Of the
ヨーク12Aの外周側の端部には、例えば円形のカシメ部で構成された連結部15が形成されている。連結部15は、それぞれの第1の分割鉄心部5Aの周方向の一端部に配置されている。連結部15は、周方向に隣り合う第1の分割鉄心部5Aを互いに連結する部分である。
A connecting
この構成により、第1の鉄心10Aを構成する複数の第1の分割鉄心部5Aは、連結部15を中心として回動可能に連結される。すなわち、第1の鉄心10Aを帯状に展開し(図10参照)、また環状に組み合わせることができる。なお、連結部15は、カシメ部に限定されるものではなく、薄肉部であってもよいが、これについては後述する。
With this configuration, the plurality of first divided
図5(A)は、第1の分割鉄心部5A(第1の鉄心10A)を示す平面図である。第1の分割鉄心部5Aでは、ヨーク12Aの周方向の中央部がティース11Aと連続している。ティース11Aの径方向内側には、回転子2の外周面に対向するティース先端部13Aが形成されている。ティース先端部13Aは、ティース11Aの他の部分よりも幅が広く、周方向の両側に突出部14Aを有している。
FIG. 5A is a plan view showing a first divided
また、第1の分割鉄心部5Aでは、ヨーク12Aが、周方向の一端をなす端面17Aと、周方向の他端をなす端面18Aとを有している。なお、上記の連結部15は、外周面16Aと端面18Aとの間に形成されている。端面17A,18Aは、分割面に相当する。
Further, in the first divided
第1の鉄心10Aを図4に示したように環状に組み合わせると、第1の分割鉄心部5Aのヨーク12Aの端面17A,18Aは、それぞれ、周方向に隣接する第1の分割鉄心部5Aのヨーク12Aの端面18A,17Aに当接する。
When the
ヨーク12Aの外周面16Aには、凹部(切り欠き部)19が形成されている。凹部19は、後述する巻線工程(図12)において、固定子1を治具でチャックする部分である。
A recess (notched portion) 19 is formed on the outer
ティース11Aの径方向の中央部には、カシメ部(ティースカシメ部)101が形成されている。ヨーク12Aの凹部19の周方向の両側には、カシメ部(ヨークカシメ部)102,103が形成されている。
A crimped portion (teeth crimped portion) 101 is formed at the radial center of the
ティース11のカシメ部101およびヨーク12のカシメ部102,103は、軸方向に隣り合う電磁鋼板を互いに固定するものである。ティース11のカシメ部101およびヨーク12のカシメ部102,103で電磁鋼板を固定することにより、第1の鉄心10A(ティース11Aおよびヨーク12A)の高い寸法精度および高い剛性が得られる。
The
なお、カシメ部101は、ティース11Aの中央部に限らず、例えば、ティース先端部13の周方向両端部、あるいはティース先端部13の周方向中央部に設けてもよい。
The
図6は、第2の鉄心10Bの構成を示す平面図である。第2の鉄心10Bは、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。また、第2の鉄心10Bは、厚さが0.02mm〜0.05mmの薄帯を軸方向に積層した積層体、または粉体を圧縮成形した成形体で構成されている。第2の鉄心10Bは、接着剤または樹脂によって第1の鉄心10A(図4)に固定される。
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the
アモルファス金属またはナノ結晶金属の薄帯を積層する場合には、電磁鋼板のようなカシメ部による固定は難しいため、積層する薄帯の間に接着剤を供給することで、複数の薄帯を互いに固定する。この場合、積層される薄帯の間に接着剤が介在するため、渦電流損を抑制する効果も得られる。 When laminating ribbons of amorphous metal or nanocrystalline metal, it is difficult to fix them by caulking like electromagnetic steel sheet, so by supplying an adhesive between the ribbons to be laminated, plural ribbons are attached to each other. Fix it. In this case, since the adhesive intervenes between the laminated ribbons, the effect of suppressing the eddy current loss can also be obtained.
なお、第2の鉄心10Bを、アモルファス金属の薄帯の積層体によって形成する場合、成形時に生じた歪の除去と磁気特性の向上のため、第2の鉄心10Bを焼鈍してもよい。
When the
第2の鉄心10Bは、周方向に延在するヨーク12Bと、ヨーク12Bから径方向内側に延在する複数(ここでは9つ)のティース11Bとを有している。ヨーク12Bは、フレーム6(図3)の内周面に対向する外周面16Bを有している。
The
第2の鉄心10Bのうち、分割コア5に対応する部分(それぞれ1つのティース11Bを含む部分)を、第2の分割鉄心部5Bと称する。すなわち、第2の鉄心10Bは、周方向に複数(ここでは9つ)の第2の分割鉄心部5Bに分割されている。周方向に隣り合う第2の分割鉄心部5Bの間には、空隙Gが形成される。
Of the
図5(B)は、第2の分割鉄心部5B(第2の鉄心10B)を示す平面図である。第2の分割鉄心部5Bでは、ヨーク12Bの周方向の中央部がティース11Bと連続している。ティース11Bの径方向内側には、回転子2の外周面に対向するティース先端部13Bが形成されている。ティース先端部13Bは、ティース11Bの他の部分よりも幅が広く、周方向の両側に突出部14Bを有している。
FIG. 5 (B) is a plan view showing a second divided
また、第2の分割鉄心部5Bでは、ヨーク12Bが、周方向の一端をなす端面17Bと、周方向の他端をなす端面18Bとを有している。なお、第2の鉄心10Bのティース11Bおよびヨーク12Bには、第1の鉄心10Aのカシメ部101,102,103(図4(A))は設けられていない。
Further, in the
図7は、第1の分割鉄心部5Aと第2の分割鉄心部5Bとを重ね合わせて示す図である。ヨーク12Bの外周面16Bは、ヨーク12Aの外周面16Aよりも径方向内側に位置している。また、第2の分割鉄心部5Bにおけるヨーク12Bの端面17B,18Bは、第1の分割鉄心部5Aにおけるヨーク12Aの端面17A,18Aよりも、それぞれ周方向内側に位置している。
FIG. 7 is a view showing the first divided
ヨーク12A,12Bは、外周面16A,16Bおよび周方向の両端面17A,18A,17B,18Bを除き、互いに同一の輪郭形状を有している。ティース11A,11Bは、互いに同一の輪郭形状を有している。
The
図8は、第1の鉄心10Aと第2の鉄心10Bとの位置関係を示す図である。上記の通り、ヨーク12Bの外周面16Bは、ヨーク12Aの外周面16Aに対して径方向内側に位置している。言い換えると、軸線C1からヨーク12Aの外周面16Aまでの距離r1よりも、軸線C1からヨーク12Bの外周面16Bまでの距離r2が小さい。
FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship between the
そのため、ヨーク12Aの外周面16Aはフレーム6に当接するが、ヨーク12Bの外周面16Bはフレーム6から離間している。従って、第1の鉄心10Aにはフレーム6からの外力が作用するが、第2の鉄心10Bにはフレーム6からの外力は作用しない。
Therefore, the outer
また、第2の分割鉄心部5Bにおけるヨーク12Bの端面17B,18B(図5(B))は、第1の分割鉄心部5Aにおけるヨーク12Aの端面17A,18A(図5(A))よりもそれぞれ周方向内側に位置している。そのため、周方向に隣り合う第2の分割鉄心部5Bの間には、空隙G(図6)が形成される。従って、第2の分割鉄心部5Bには、隣接する第2の分割鉄心部5Bからの外力が作用しない。
Further, the end faces 17B and 18B (FIG. 5B) of the
ここで、第1の鉄心10Aのヨーク12Aを「第1のヨーク」と称し、第2の鉄心10Bのヨーク12Bを「第2のヨーク」と称する。また、第1の鉄心10Aの9つのティース11Aのうち、1つのティースを「第1のティース」と称し、これに隣接するティース11Aを「第2のティース」と称する。同様に、第2の鉄心10Bの9つのティース11Bのうち、第1のティースに対して軸方向に隣接するティース11Bを「第3のティース」と称し、第2のティースに対して軸方向に隣接するティース11Bを「第4のティース」と称する。
Here, the
この場合、第1の鉄心10Aは、ヨーク12A(第1のヨーク)において隣り合うティース11Aの間(すなわち第1のティースと第2のティースとの間)に形成された分割面(17A,18A)で分割されている、と言うことができる。
In this case, the
一方、第2の鉄心10Bは、ヨーク12B(第2のヨーク)において隣り合うティース11Bの間(すなわち第3のティースと第4のティースとの間)に形成された空隙Gを介して分割されている、と言うことができる。
On the other hand,
<電動機の製造工程>
次に、電動機100の製造工程について説明する。図9は、第1の鉄心10Aを形成するための電磁鋼板50を示す平面図である。まず、電磁鋼板50から、ティース11Aとヨーク12Aとを有する形状の複数の鋼板部分51を打ち抜く。<Manufacturing process of motor>
Next, the manufacturing process of the
ここでは、電磁鋼板50から、9つの鋼板部分51の列を複数列打ち抜く。また、隣り合う2つの列でティース11Aの向きを互いに逆向きにし、一方の列(例えば符号A1で示す列)で隣り合うティース11Aの間に、他方の列(例えば符号A2で示す列)のティース11Aを配置する。これにより、電磁鋼板50からより多くの鋼板部分51を打ち抜くことができる。
Here, a plurality of rows of nine
次に、電磁鋼板50から打ち抜いた鋼板部分51を軸方向に複数枚積層し、カシメ部101,102,103で固定することにより、図5(A)に示した第1の分割鉄心部5Aを形成する。そして、図10に示すように、複数の第1の分割鉄心部5Aを帯状に配列し、連結部15で互いに連結することにより、第1の鉄心10Aを形成する。
Next, a plurality of
図11は、第2の鉄心10Bを形成するためのアモルファス金属またはナノ結晶金属の薄帯52を示す平面図である。このアモルファス金属またはナノ結晶金属の薄帯52から、ティース11Bとヨーク12Bとを有する形状の複数の薄帯部分53を打ち抜く。
FIG. 11 is a plan view showing a
ここでは、薄帯52から、複数の薄帯部分53の列を2列打ち抜く。また、隣り合う2つの列でティース11Aの向きを互いに逆向きにし、一方の列で隣り合うティース11Bの間に、他方の列のティース11Bを配置する。これにより、薄帯52からより多くの薄帯部分53を打ち抜くことができる。
Here, two rows of a plurality of
次に、薄帯52から打ち抜いた薄帯部分53を軸方向に複数枚積層し、接着により互いに固定することにより、図5(B)に示した第2の分割鉄心部5Bを形成する。そして、複数の第2の分割鉄心部5Bを、第1の鉄心10Aの各第1の分割鉄心部5A(図10)に固定する。これにより、分割コア5を帯状に配列した固定子鉄心10が形成される。
Next, a plurality of
次に、固定子鉄心10にインシュレータ30(図2)を形成する。インシュレータ30は、例えば、固定子鉄心10を金型内にセットして樹脂を充填することにより固定子鉄心10と一体に成形してもよく、あるいは、予め成型した樹脂成型体を固定子鉄心10に嵌め込んで形成してもよい。
Next, the insulator 30 (FIG. 2) is formed on the
固定子鉄心10にインシュレータ30を形成したのち、巻線を行う。図12(A)および(B)は、巻線工程を説明するための模式図である。まず、図12(B)に示すように、複数の分割コア5を帯状に配列した固定子鉄心10のうち、巻線を行う分割コア5を巻線位置に治具で固定し、その両側の分割コア5を、隣り合うティース11の間隔が広がるように、連結部15を中心として回動させる。これにより、巻線を行うティース11の周囲に広い空間を形成する。
After forming the
この状態で、巻線位置に固定した分割コア5のティース11の周囲に、巻線装置の巻線ノズル7を用いて巻線3を巻き付ける。巻線ノズル7は、図12(B)に矢印R2で示すようにティース11の周囲を回転し、ティース11の周囲に巻線3を巻き付ける。
In this state, the winding 3 is wound around the
各ティース11に巻線3を巻き付けたのち、図12(A)に示すように、固定子鉄心10を環状に組み立てる。このとき、固定子鉄心10の両端の分割コア5の突き合わせ部(図1に符号Wで示す)を互いに突き合わせ、溶接する。
After winding the
これにより、固定子鉄心10とインシュレータ30と巻線3とを備えた固定子1が完成する。その後、固定子1をフレーム6の内側に、焼き嵌め、圧入、または溶接によって組み込む。上述したように、固定子鉄心10のうち、第1の鉄心10Aはフレーム6に当接するが、第2の鉄心10Bはフレーム6に当接しない。
Thereby, the
図13は、回転子鉄心21を形成するための電磁鋼板54を示す図である。図13に示した電磁鋼板54から、磁石挿入孔22、フラックスバリア23および中心孔26を有する回転子鉄心21の形状を有する鋼板部分55を打ち抜く。次に、電磁鋼板54から打ち抜いた鋼板部分55を軸方向に複数枚積層し、固定部材41,42(図3)で軸方向両側から固定することにより、図3に示した回転子鉄心21を形成する。
FIG. 13 is a view showing the
さらに、回転子鉄心21の磁石挿入孔22に永久磁石25を挿入し、中心孔26にシャフト60を挿入することにより、回転子2を形成する。その後、回転子2を、フレーム6内に取り付けられた固定子1の内側に挿入する。これにより、図1に示した電動機100が完成する。
Further, the
第1の鉄心10A、第2の鉄心10Bおよび回転子鉄心21は、互いに材料あるいは電磁鋼板の厚さが異なるが、図9、図11および図13に示したように別々の工程で形成されるため、高い材料歩留りを得ることができ、電動機100の製造コストを抑制することができる。
The
<固定子の作用>
図14は、この実施の形態の固定子1の作用を説明するための断面図である。上記の通り、固定子鉄心10のうち、電磁鋼板で構成された第1の鉄心10Aは、焼き嵌め、圧入または溶接等によって、フレーム6の内側に固定されている。一方、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心10Bは、フレーム6から離間している。<Function of stator>
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the operation of the
固定子鉄心10(第1の鉄心10Aおよび第2の鉄心10B)は、回転子2の外周面に対向している。回転子2の永久磁石25からの磁束は、ティース先端部13(図3)からティース11に流入し、ティース11内を径方向外側に向かって流れる。ティース11内を流れた磁束は、ヨーク12に流入し、さらにヨーク12内を周方向に流れる。このようにして、ティース11およびヨーク12を通る磁束の通路(磁路)が形成され、磁束と巻線3を流れる電流との作用により、回転子2を回転させるトルクが発生する。
The stator core 10 (the
ここで、第2の鉄心10Bはアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されているが、アモルファス金属は原子が非晶質で方向性を持たず、ナノ結晶金属は結晶粒が10μmオーダーまで微細化されているため、いずれも磁気特性に優れ、磁気抵抗が小さい。そのため、回転子2の永久磁石25からの磁束がティース11Bに多く流れることで、ティース11における鉄損が低減する。
Here, although the
また、第1の鉄心10Aを構成する電磁鋼板は、アモルファス金属ほど顕著ではないものの、圧縮応力を受けると磁気抵抗が増加する性質を有する。そのため、第1の鉄心10Aにフレーム6からの圧縮応力が加わると、回転子2の永久磁石25からの磁束が、第1の鉄心10Aのティース11Aには流れにくくなる。その結果、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された(従って磁気抵抗が小さい)第2の鉄心10Bのティース11Bに流れる磁束が増加し、ティース11における鉄損をさらに低減することができる。
In addition, although the electromagnetic steel sheet constituting the
また、第1の鉄心10Aの厚さの合計(図3に示したL1+L3+L5)は、第2の鉄心10Bの厚さの合計(L2+L4)よりも小さいため、ティース11Aが回転子2に対向する面積よりも、ティース11Bが回転子2に対向する面積の方が大きい。そのため、回転子2の永久磁石25からの磁束は、ティース11Aよりもティース11Bに流れやすく、ティース11における鉄損をさらに低減することができる。
Further, since the total thickness of the
また、ティース11Bを流れた磁束は、その外周側のヨーク12Bに流入するため、回転子2の永久磁石25からの磁束の多くは、ヨーク12Aよりもヨーク12Bに流れる。そのため、ティース11と同様、ヨーク12における鉄損も低減することができる。
Further, since the magnetic flux having flowed through the
第2の鉄心10Bを構成するアモルファス金属またはナノ結晶金属は、圧縮応力を受けた際の磁気抵抗の低下が、電磁鋼板よりも顕著である。しかしながら、第2の鉄心10Bは第1の鉄心10Aよりも外径が小さく、フレーム6に当接しないため、第2の鉄心10Bに加わる圧縮応力を抑制することができる。そのため、第2の鉄心10Bの磁気抵抗の増加を抑制することができる。
The amorphous metal or nanocrystal metal constituting the
また、第2の鉄心10Bをアモルファス金属粉末の圧縮成形体で構成した場合には、第2の鉄心10Bの機械的強度が低下する可能性があるが、この実施の形態1では、第2の鉄心10Bがフレーム6に当接しないため、第2の鉄心10Bの損傷を抑制することができる。
When the
<実施の形態の効果>
以上説明したように、本発明の実施の形態1によれば、固定子鉄心10が、電磁鋼板で構成された第1の鉄心10Aと、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心10Bとを軸方向に配列して構成されている。そのため、回転子2の磁束が第1の鉄心10Aよりも第2の鉄心10Bに流れやすくなり、鉄損を低減することができる。<Effect of the embodiment>
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the
また、アモルファス金属およびナノ結晶金属は、圧縮応力を受けると磁気抵抗が増加する性質を有するが、第2の鉄心10Bの外径が第1の鉄心10Aの外径よりも小さいため、固定子鉄心10をフレーム6に組み込むと、フレーム6からの外力を第1の鉄心10Aで受けることができる。そのため、第2の鉄心10Bの磁気抵抗の増加を抑制することができ、鉄損を効果的に低減することができる。
In addition, although the amorphous metal and the nanocrystal metal have the property that the magnetoresistance increases when subjected to compressive stress, the outer diameter of the
また、第1の鉄心10Aは、隣り合うティース11Aの間に形成された分割面(17A,18A)で複数に分割され、ヨーク12Aの外周面側の端部で連結されている。そのため、巻線工程において、連結部15を中心として分割コア5を回動させ、ティース11の周囲に広い空間を形成することができ、巻線工程が簡単になる。また、スロットの断面積に対して高密度の巻線が可能になり、高効率の電動機100が得られる。
Further, the
また、連結部15が円形のカシメ部で形成されているため、簡単な構成で、第1の鉄心10Aの複数の第1の分割鉄心部5Aを回動可能に連結することができる。
Further, since the connecting
また、第1の鉄心10Aが、固定子鉄心10の軸方向の両端部および中央部に配置されているため、固定子鉄心10の十分な強度を得ることができる。
In addition, since the
また、第2の鉄心10Bが、隣り合うティース11Bの間に形成された空隙Gを隔てて周方向に分割されているため、隣り合う第2の分割鉄心部5Bの間に外力が作用しない。そのため、第2の鉄心10Bの磁気抵抗の増加を抑制することができる。
Further, since the
また、第1の鉄心10Aの軸方向の長さ(厚さの合計)が、第2の鉄心10Bの軸方向の長さよりも小さいため、ティース11Aが回転子2に対向する面積よりも、ティース11Bが回転子2に対向する面積の方が大きくなる。その結果、回転子2の永久磁石25からの磁束が、固定子鉄心10のうち第2の鉄心10Bに流れやすくなり、鉄損を効果的に低減することができる。
In addition, since the axial length (total thickness) of the
また、第2の鉄心10Bが、複数の薄帯を積層した積層体、または粉体の圧縮成形体で構成されているため、第2の鉄心10Bの製造が容易になる。また、複数の薄帯の間に接着剤を介在させることで、第2の鉄心10Bをそれぞれ強固に一体化させ、また、渦電流損を低減することができる。また、アモルファス金属の薄帯の積層体を焼鈍することで、成形時に生じた歪を除去し、磁気特性を向上することができる。
Moreover, since
また、第1の鉄心10Aを構成する各電磁鋼板の厚さt1と、第2の鉄心10Bを構成する各薄帯の厚さt2と、回転子鉄心21を構成する各電磁鋼板の厚さtrとが、t2<t1≦trを満足することにより、次の効果が得られる。
Also, the thickness t1 of each of the electromagnetic steel plates constituting the
すなわち、磁束変化が小さく鉄損の発生しにくい回転子鉄心21を、固定子鉄心10の電磁鋼板および薄帯よりも厚く安価な電磁鋼板で構成することにより、回転子鉄心21の製造コストを低減することができる。また、回転子鉄心21のプレス加工による塑性変形の影響が緩和され、強度が向上するため、高速での駆動が可能となる。また、永久磁石25からの磁束が流れ易い第2の鉄心10Bを構成する薄帯を、永久磁石25からの磁束が流れにくい第1の鉄心10Aを構成する電磁鋼板よりも薄くすることで、固定子鉄心10における鉄損を低減することができ、高効率の電動機100を得ることができる。
That is, by forming the
第1の変形例.
図15は、実施の形態1の第1の変形例の電動機の構成を示す断面図である。実施の形態1の固定子鉄心10は、軸方向の両端部と中央部に第1の鉄心10Aを有していた(図3)。これに対し、この第1の変形例の固定子鉄心10は、軸方向の両端部のみに第1の鉄心10Aを有している。第2の鉄心10Bは、2つの第1の鉄心10Aの間に配置されている。First Modified Example
FIG. 15 is a cross sectional view showing a configuration of a motor of a first modified example of the first embodiment. The
固定子鉄心10の第1の鉄心10Aの厚さをそれぞれL11,L13とし、回転子鉄心21の厚さをL12とすると、第1の鉄心10Aの厚さの合計(L11+L13)は、第2の鉄心10Bの厚さ(L12)よりも小さい。すなわち、回転子2の永久磁石25からの磁束は第2の鉄心10Bに流れやすい。
Assuming that the thickness of the
この第1の変形例では、固定子鉄心10の軸方向の両端部を除く部分が第2の鉄心10Bで構成されているため、回転子2の永久磁石25からの磁束が第2の鉄心10Bに流れやすい。そのため、鉄損をより効果的に低減することができる。また、固定子鉄心10の軸方向の両端部に第1の鉄心10Aが配置されているため、固定子鉄心10の十分な強度を得ることができる。
In this first modified example, since the portions excluding both axial end portions of
第2の変形例.
図16は、実施の形態1の第2の変形例の電動機の構成を示す断面図である。実施の形態1では、固定子鉄心10の軸方向の長さが、回転子鉄心21の軸方向の長さと同じであった(図3)。これに対し、この第2の変形例では、固定子鉄心10の軸方向の長さが、回転子鉄心21の軸方向の長さよりも長い。Second modified example.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a configuration of a motor of a second modified example of the first embodiment. In
すなわち、この第2の変形例では、固定子鉄心10の軸方向両端部の第1の鉄心10Aは、回転子鉄心21の軸方向両端部よりも軸方向外側に配置されている。そのため、回転子鉄心21と第2の鉄心10Bとが対向する面積は、実施の形態1よりも大きい。なお、第1の鉄心10Aの厚さの合計が第2の鉄心10Bの厚さの合計よりも小さい点は、実施の形態1と同様である。
That is, in the second modification, the
なお、図16では、第2の鉄心10Bを、アモルファス金属またはナノ結晶金属の粉体を圧縮成形した成形体で構成した例を示しているが、アモルファス金属またはナノ結晶金属の薄帯の積層体で構成してもよい。
Although FIG. 16 shows an example in which the
この第2の変形例では、固定子鉄心10の軸方向両端部の第1の鉄心10Aが、回転子鉄心21の軸方向両端部よりも軸方向外側に配置されているため、回転子鉄心21と第2の鉄心10Bとの対向する面積を大きくすることができる。そのため、回転子2の永久磁石25からの磁束が第2の鉄心10Bに流れやすくなり、鉄損をより効果的に低減することができる。
In the second modification, since the
図16では、固定子鉄心10の軸方向の両端部と中央部に第1の鉄心10Aを設けているが、第2の変形例(図15)と同様に、固定子鉄心10の軸方向の両端部のみに第1の鉄心10Aを設けてもよい。
In FIG. 16, the
第3の変形例.
図17は、実施の形態1の第3の変形例の電動機の構成を示す断面図である。実施の形態1では、第1の鉄心10Aの複数の第1の分割鉄心部5Aを連結する連結部15が、円形のカシメ部で構成されていた(図6)。これに対し、この第3の変形例では、第1の鉄心10Aの複数の第1の分割鉄心部5Aを連結する連結部8が、薄肉部で構成されている。Third Modified Example
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a configuration of a motor of a third modification of the first embodiment. In the first embodiment, the connecting
具体的には、第1の鉄心10Aにおいて、それぞれの第1の分割鉄心部5Aのヨーク12Aの周方向両端部には、分割面81が形成されている。分割面81は、ヨーク12Aの内周面から外周面16Aに向けて径方向外側に延在するが、外周面16Aには到達しない。分割面81の終端(すなわち径方向外側の端部)には、穴80が形成されている。
Specifically, in the
ヨーク12Aの穴80と外周面16Aとの間の薄肉部は塑性変形可能な部分であり、この薄肉部が連結部8を構成している。連結部8は、塑性変形することによって第1の分割鉄心部5Aを回動可能に支持する。なお、第2の鉄心10Bは、実施の形態1(図6)と同様に構成されており、第1の鉄心10Aに接着等によって固定されている。
The thin-walled portion between the
この第3の変形例では、第1の鉄心10Aの複数の第1の分割鉄心部5Aが、薄肉部である連結部8で一体化されているため、巻線工程において、連結部8を中心として分割コア5を回動させ、ティース11の周囲に広い空間を形成することができ、巻線工程が簡単になる。また、スロットの断面積に対して高密度の巻線が可能になり、高効率の電動機が得られる。
In the third modification, since the plurality of first divided
この第3の変形例に、第1の変形例(図15)または第2の変形例(図16)で説明した第1の鉄心10Aの軸方向における配置を適用してもよい。
The arrangement in the axial direction of the
<ロータリ圧縮機>
次に、実施の形態1および各変形例の電動機100が適用可能なロータリ圧縮機500について説明する。図18は、ロータリ圧縮機500の構成を示す断面図である。ロータリ圧縮機500は、密閉容器507と、密閉容器507内に配設された圧縮要素501と、圧縮要素501を駆動する電動機100とを備えている。<Rotary compressor>
Next, a
圧縮要素501は、シリンダ室503を有するシリンダ502と、電動機100によって回転するシャフト60と、シャフト60に固定されたローリングピストン504と、シリンダ室503内を吸入側と圧縮側に分けるベーン(図示せず)と、シャフト60が挿入されてシリンダ室503の軸方向端面を閉鎖する上部フレーム505および下部フレーム506とを有する。上部フレーム505および下部フレーム506には、上部吐出マフラ508および下部吐出マフラ509がそれぞれ装着されている。
The
密閉容器507は、例えば厚さ3mmの鋼板を絞り加工して形成された円筒状の容器である。密閉容器507の底部には、圧縮要素501の各摺動部を潤滑する冷凍機油(図示せず)が貯留されている。シャフト60は、軸受部としての上部フレーム505および下部フレーム506によって回転可能に保持されている。
The
シリンダ502は、内部にシリンダ室503を備えており、ローリングピストン504は、シリンダ室503内で偏心回転する。シャフト60は偏心軸部を有しており、その偏心軸部にローリングピストン504が嵌合している。
The
密閉容器507は、円筒状のフレーム6を有している。電動機100の固定子1は、焼き嵌め、圧入または溶接等の方法により、フレーム6の内側に組み込まれている。固定子1の巻線3には、密閉容器507に固定されたガラス端子511から電力が供給される。シャフト60は、回転子2の回転子鉄心21(図1)の中央に形成された中心孔26に固定されている。
The
密閉容器507の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ510が取り付けられている。密閉容器507には吸入パイプ513が固定され、この吸入パイプ513を介してアキュムレータ510からシリンダ502に冷媒ガスが供給される。また、密閉容器507の上部には、冷媒を外部に吐出する吐出パイプ512が設けられている。
An
冷媒としては、例えば、R410A、R407CまたはR22等を用いることができる。また、地球温暖化防止の観点からは、低GWP(地球温暖化係数)の冷媒を用いることが望ましい。 As the refrigerant, for example, R410A, R407C or R22 can be used. In addition, from the viewpoint of preventing global warming, it is desirable to use a low GWP (global warming potential) refrigerant.
ロータリ圧縮機500の動作は、以下の通りである。アキュムレータ510から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ513を通ってシリンダ502のシリンダ室503内に供給される。インバータの通電によって電動機100が駆動されて回転子2が回転すると、回転子2と共にシャフト60が回転する。そして、シャフト60に嵌合するローリングピストン504がシリンダ室503内で偏心回転し、シリンダ室503内で冷媒が圧縮される。シリンダ室503で圧縮された冷媒は、吐出マフラ508,509を通り、さらに回転子鉄心21に設けられた穴(図示せず)を通って密閉容器507内を上昇する。密閉容器507内を上昇した冷媒は、吐出パイプ512から吐出され、冷凍サイクルの高圧側に供給される。
The operation of the
なお、シリンダ室503で圧縮された冷媒には冷凍機油が混入しているが、回転子鉄心21に設けられた穴を通過する際に、冷媒と冷凍機油との分離が促進され、冷凍機油の吐出パイプ512への流入が防止される。
Although refrigerant oil is mixed in the refrigerant compressed in the
このロータリ圧縮機500は、実施の形態1および各変形例で説明した電動機100が適用可能であり、電動機100は鉄損が小さく十分な強度を有している。そのため、ロータリ圧縮機500のエネルギー効率および信頼性を向上することができる。
The
なお、実施の形態1および各変形例の電動機100は、ロータリ圧縮機500に限らず、他の種類の圧縮機にも利用することができる。
The
<冷凍空調装置>
次に、上述したロータリ圧縮機500を備えた冷凍空調装置600について説明する。図19は、冷凍空調装置600の構成を示す図である。図19に示した冷凍空調装置600は、圧縮機(ロータリ圧縮機)500と、四方弁601と、凝縮器602と、減圧装置(膨張器)603と、蒸発器604と、冷媒配管605と、制御部606とを備えている。圧縮機500、凝縮器602、減圧装置603および蒸発器604は、冷媒配管605によって連結され、冷凍サイクルを構成している。<Refrigeration air conditioner>
Next, a refrigerating
冷凍空調装置600の動作は、次の通りである。圧縮機500は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒として送り出す。四方弁601は、冷媒の流れ方向を切り換えるものであるが、図19に示した状態では、圧縮機500から送り出された冷媒を凝縮器602に流す。凝縮器602は、圧縮機500から送り出された冷媒と空気(例えば、室外の空気)との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて送り出す。減圧装置603は、凝縮器602から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。
The operation of the
蒸発器604は、減圧装置603から送り出された低温低圧の液冷媒と空気(例えば、室内の空気)との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発(気化)させ、ガス冷媒として送り出す。蒸発器604で熱が奪われた空気は、図示しない送風機により、対象空間(例えば室内)に供給される。なお、四方弁601および圧縮機500の動作は、制御部606によって制御される。
The
冷凍空調装置600の圧縮機500は、各実施の形態で説明した電動機100が適用可能であり、電動機100は鉄損が小さく十分な強度を有している。そのため、冷凍空調装置600のエネルギー効率および信頼性を向上することができる。
The
なお、冷凍空調装置600における圧縮機500以外の構成要素は、上述した構成例に限定されるものではない。
The components other than the
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements or modifications can be made without departing from the scope of the present invention. be able to.
1 固定子、 2 回転子、 3 巻線、 5 分割コア、 5A 第1の分割鉄心部、 5B 第2の分割鉄心部、 6 フレーム、 7 巻線ノズル、 8 連結部(薄肉部)、 10 固定子鉄心、 10A 第1の鉄心、 10B 第2の鉄心、 11 ティース、 11A ティース(第1のティース、第2のティース)、 11B ティース(第3のティース、第4のティース)、 12 ヨーク、 12A ヨーク(第1のヨーク)、 12B ヨーク(第2のヨーク)、 13,13A,13B ティース先端部、 15 連結部(カシメ部)、 16A,16B 外周面、 17A,18A 端面(分割面)、 17B,18B 端面、 21 回転子鉄心、 22 磁石挿入孔、 23 フラックスバリア、 25 永久磁石、 26 中心孔、 30 インシュレータ、 41,42 固定部材、 50 電磁鋼板、 52 薄帯、 54 電磁鋼板、 60 シャフト、 80 分割面、 81 穴、 100 電動機、 101,102,103 カシメ部、 500 ロータリ圧縮機(圧縮機)、 600 冷凍空調装置。
1 Stator, 2 Rotor, 3 Windings, 5 Split Cores, 5A First Split Iron Core, 5B Second Split Iron Core, 6 Frames, 7 Winding Nozzles, 8 Connecting Parts (Thin Wall), 10 Fixed Iron core, 10A 1st iron core, 10B 2nd iron core, 11 teeth, 11A teeth (1st teeth, 2nd teeth), 11B teeth (third teeth, 4th teeth), 12 yoke, 12A Yoke (first yoke), 12B yoke (second yoke), 13, 13A, 13B tooth tip portion, 15 connecting portion (crimping portion), 16A, 16B outer peripheral surface, 17A, 18A end surface (division surface), 17B , 18B end face, 21 rotor core, 22 magnet insertion hole, 23 flux barrier, 25 permanent magnet, 26 center hole, 30
本発明の固定子は、軸線を中心とする周方向に延在する第1のヨークと、第1のヨークから軸線に向かって延在する第1のティースおよび第2のティースとを有し、電磁鋼板で構成された第1の鉄心と、第1のヨークに対して軸線の方向に隣接する第2のヨークと、第1のティースおよび第2のティースに対して軸線の方向に隣接する第3のティースおよび第4のティースとを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心とを備える。第1の鉄心は、第1のヨークにおいて第1のティースと第2のティースとの間に形成された分割面で分割されており、分割面を挟んだ両側を互いに連結する連結部を有する。連結部は、第1のヨークの外周側の端部に形成されたカシメ部または薄肉部で構成される。軸線から第2のヨークの外周面までの距離は、軸線から第1のヨークの外周面までの距離よりも小さい。
A stator according to the present invention has a first yoke circumferentially extending about an axis, and first and second teeth extending from the first yoke toward the axis. A first core made of a magnetic steel sheet, a second yoke adjacent to the first yoke in the axial direction, and a first tooth and a first adjacent to the second teeth in the axial direction And a second iron core composed of an amorphous metal or a nanocrystalline metal, having three teeth and a fourth tooth. The first core, in the first yoke is divided in formed dividing plane between the first tooth and a second tooth, having a connecting portion for connecting the both sides of the dividing plane with each other. The connecting portion is formed of a crimped portion or a thin portion formed at the end portion on the outer peripheral side of the first yoke. The distance from the axis to the outer peripheral surface of the second yoke is smaller than the distance from the axis to the outer peripheral surface of the first yoke.
Claims (14)
前記第1のヨークに対して前記軸線の方向に隣接する第2のヨークと、前記第1のティースおよび前記第2のティースに対して前記軸線の方向に隣接する第3のティースおよび第4のティースとを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心と
を備え、
前記第1の鉄心は、前記第1のヨークにおいて前記第1のティースと第2のティースとの間に形成された分割面で分割され、且つ前記第1のヨークの外周面側で連結され、
前記軸線から前記第2のヨークの外周面までの距離は、前記軸線から前記第1のヨークの外周面までの距離よりも小さい
固定子。A first yoke extending in a circumferential direction about an axis, and first and second teeth extending from the first yoke toward the axis, and made of a magnetic steel sheet The first iron core,
A second yoke adjacent to the first yoke in the direction of the axis, and third teeth and a fourth adjacent to the first teeth and the second teeth in the direction of the axis And a second iron core made of amorphous metal or nanocrystal metal, and
The first iron core is divided at a dividing surface formed between the first teeth and the second teeth in the first yoke, and connected at the outer peripheral surface side of the first yoke,
A stator, wherein a distance from the axis to an outer peripheral surface of the second yoke is smaller than a distance from the axis to an outer peripheral surface of the first yoke.
請求項1に記載の固定子。The stator according to claim 1, wherein the first iron core is connected by a caulking portion or a thin portion formed at an end portion on an outer peripheral side of the first yoke.
前記第2の鉄心は、前記第1の鉄心に挟み込まれるように配置されている
請求項1または2に記載の固定子。The first core is disposed at least at both ends of the stator in the direction of the axis,
The stator according to claim 1, wherein the second iron core is disposed to be sandwiched by the first iron core.
請求項1から3までの何れか1項に記載の固定子。The first core according to any one of claims 1 to 3, wherein the second iron core is separated by an air gap formed between the third teeth and the fourth teeth in the second yoke. The stator according to the item.
請求項1から4までの何れか1項に記載の固定子。The stator according to any one of claims 1 to 4, wherein a length of the first core in the direction of the axis is smaller than a length of the second core in the direction of the axis.
請求項1から5までの何れか1項に記載の固定子。The stator according to any one of claims 1 to 5, wherein the first core has a caulking portion on each of the first yoke, the first teeth, and the second teeth.
請求項1から6までの何れか1項に記載の固定子。The stator according to any one of claims 1 to 6, wherein the second iron core is formed of a laminate of thin ribbons thinner than the electromagnetic steel sheet.
請求項7に記載の固定子。The stator according to claim 7, wherein the second iron core is formed of a laminate of a plurality of ribbons fixed to one another by an adhesive.
請求項1から6までの何れか1項に記載の固定子。The stator according to any one of claims 1 to 6, wherein the second core is formed of a powder compact.
前記固定子は、
軸線を中心とする周方向に延在する第1のヨークと、前記第1のヨークから前記軸線に向かって延在する第1のティースおよび第2のティースとを有し、電磁鋼板で構成された第1の鉄心と、
前記第1のヨークに対して前記軸線の方向に隣接する第2のヨークと、前記第1のティースおよび前記第2のティースに対して前記軸線の方向に隣接する第3のティースおよび第4のティースとを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心と
を備え、
前記第1の鉄心は、前記第1のヨークにおいて前記第1のティースと第2のティースとの間に形成された分割面で分割され、且つ前記第1のヨークの外周面側で連結され、
前記軸線から前記第2のヨークの外周面までの距離は、前記軸線から前記第1のヨークの外周面までの距離よりも小さい
電動機。A stator and a rotor provided inside the stator,
The stator is
A first yoke extending in a circumferential direction about an axis, and first and second teeth extending from the first yoke toward the axis, and made of a magnetic steel sheet The first iron core,
A second yoke adjacent to the first yoke in the direction of the axis, and third teeth and a fourth adjacent to the first teeth and the second teeth in the direction of the axis And a second iron core made of amorphous metal or nanocrystal metal, and
The first iron core is divided at a dividing surface formed between the first teeth and the second teeth in the first yoke, and connected at the outer peripheral surface side of the first yoke,
The distance from the axis to the outer peripheral surface of the second yoke is smaller than the distance from the axis to the outer peripheral surface of the first yoke.
請求項10に記載の電動機。The motor according to claim 10, wherein the rotor comprises a rotor core and a permanent magnet attached to the rotor core.
前記第2の鉄心は、厚さt2の薄帯で形成され、
前記回転子鉄心は、厚さtrの電磁鋼板で形成され、
厚さtr、厚さt2および厚さtrは、t2<t1≦trを満足する
請求項11に記載の電動機。The first core is formed of a magnetic steel sheet of thickness t1.
The second core is formed of a thin strip of thickness t2;
The rotor core is formed of a magnetic steel sheet of thickness tr,
The motor according to claim 11, wherein the thickness tr, the thickness t2, and the thickness tr satisfy t2 <t1 ≦ tr.
前記電動機は、固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備え
前記固定子は、
軸線を中心とする周方向に延在する第1のヨークと、前記第1のヨークから前記軸線に向かって延在する第1のティースおよび第2のティースとを有し、電磁鋼板で構成された第1の鉄心と、
前記第1のヨークに対して前記軸線の方向に隣接する第2のヨークと、前記第1のティースおよび前記第2のティースに対して前記軸線の方向に隣接する第3のティースおよび第4のティースとを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心と
を備え、
前記第1の鉄心は、前記第1のヨークにおいて前記第1のティースと第2のティースとの間に形成された分割面で分割され、且つ前記第1のヨークの外周面側で連結され、
前記軸線から前記第2のヨークの外周面までの距離は、前記軸線から前記第1のヨークの外周面までの距離よりも小さい
圧縮機。A motor and a compression element driven by the motor;
The motor includes a stator and a rotor provided inside the stator.
A first yoke extending in a circumferential direction about an axis, and first and second teeth extending from the first yoke toward the axis, and made of a magnetic steel sheet The first iron core,
A second yoke adjacent to the first yoke in the direction of the axis, and third teeth and a fourth adjacent to the first teeth and the second teeth in the direction of the axis And a second iron core made of amorphous metal or nanocrystal metal, and
The first iron core is divided at a dividing surface formed between the first teeth and the second teeth in the first yoke, and connected at the outer peripheral surface side of the first yoke,
A compressor, wherein a distance from the axis to an outer peripheral surface of the second yoke is smaller than a distance from the axis to an outer peripheral surface of the first yoke.
前記圧縮機は、電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備え、
前記電動機は、固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備え
前記固定子は、
軸線を中心とする周方向に延在する第1のヨークと、前記第1のヨークから前記軸線に向かって延在する第1のティースおよび第2のティースとを有し、電磁鋼板で構成された第1の鉄心と、
前記第1のヨークに対して前記軸線の方向に隣接する第2のヨークと、前記第1のティースおよび前記第2のティースに対して前記軸線の方向に隣接する第3のティースおよび第4のティースとを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第2の鉄心と
を備え、
前記第1の鉄心は、前記第1のヨークにおいて前記第1のティースと第2のティースとの間に形成された分割面で分割され、且つ前記第1のヨークの外周面側で連結され、
前記軸線から前記第2のヨークの外周面までの距離は、前記軸線から前記第1のヨークの外周面までの距離よりも小さい
冷凍空調装置。Equipped with a compressor, a condenser, a pressure reducing device and an evaporator,
The compressor comprises a motor and a compression element driven by the motor.
The motor includes a stator and a rotor provided inside the stator.
A first yoke extending in a circumferential direction about an axis, and first and second teeth extending from the first yoke toward the axis, and made of a magnetic steel sheet The first iron core,
A second yoke adjacent to the first yoke in the direction of the axis, and third teeth and a fourth adjacent to the first teeth and the second teeth in the direction of the axis And a second iron core made of amorphous metal or nanocrystal metal, and
The first iron core is divided at a dividing surface formed between the first teeth and the second teeth in the first yoke, and connected at the outer peripheral surface side of the first yoke,
The distance from the said axis line to the outer peripheral surface of a said 2nd yoke is smaller than the distance from the said axis line to the outer peripheral surface of a said 1st yoke.
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