KR101076956B1

KR101076956B1 - 영구자석 동기 전동기 및 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR101076956B1
Application number: KR1020117014861A
Authority: KR
Inventors: 하야토 요시노; 요시오 타키타; 코지 야베; 타카시 이시가키; 코지 마스모토
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2011-10-26
Also published as: JP4838347B2; EP2113993A4; CN101536293A; CN101536293B; ES2634648T3; KR20110091028A; EP2113993A1; EP2750264A3; KR101065991B1; WO2008102439A1; US8106557B2; KR20090086940A; ES2656241T3; US20100117477A1; EP2113993B1; EP2750264B1; EP2750264A2; JPWO2008102439A1

Abstract

고효율로, 저진동·저소음의 영구자석 동기 전동기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 고정자(30)는, 인접하는 슬롯(3) 사이에 형성된 자극 치부(2)를 구비한 고정자 철심(1)과, 고정자 철심(1)의 슬롯(3)에 배치되는 고정자 권선(4)을 가지며, 회전자(40)는, 회전자 철심(5)과, 복수의 자석 삽입 구멍(8)과, 자석 삽입 구멍(8)에 삽입된 영구자석(7)과, 자석 삽입 구멍(8)의 외주측의 회전자 철심(5)에 형성된 복수의 슬릿(6)을 가지며, 슬릿(6)중, 회전자 철심(5)의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿(6)은, 영구자석(7)으로부터 발하는 자속이 회전자 철심(5)의 외측에서 수속하는 방향을 향하도록 배치됨과 함께, 회전자 철심(5)의 극간부 부근의 슬릿(6)은, 회전자 철심(5)의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿(6)과 다른 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

영구자석 동기 전동기 및 밀폐형 압축기{PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR AND ENCLOSED COMPRESSOR}

본 발명은, 주로 밀폐형 압축기 등에 탑재되는 영구자석 동기 전동기에 관한 것이다.

전류 위상 제어가 곤란한 영구자석 매입 로터에서, 토오크 리플을 저감하기 위해, 개략 원통형 로터 코어 내부에, 긴변 방향으로 영구자석을 매설하여 이루어지는 영구자석 매입형 로터로서, 각 극의 영구자석의 로터 코어 외주측 부근으로부터 로터 표면 부근으로 늘어나는, 복수의 슬릿을 갖는 영구자석 매입형 로터가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또한, 전기자 반작용 자속을 경감함과 함께, 외주부 철심의 자속 분포를 개선함에 의해, 소음이나 진동이 적은 고효율의 영구자석 전동기를 제공하기 위해, 회전자 철심 중에 그 축심을 중심으로 하는 개략 정다각형의 각 변에 대응하는 부위에 형성된 영구자석 수용구멍과, 이 자석 수용구멍에 각각 삽입된 영구자석과, 영구자석 수용구멍의 외주 철심에 형성되고, 지름 방향으로 가늘고 길며, 또한, 영구자석 수용구멍에 따라 격리 배치된 4개 이상의 슬릿 구멍을 구비하고, 슬릿 구멍의 지름 방향 외측단의 피치를 개략 동등하게 하고, 지름 방향 내측 단의 피치를 영구자석의 중앙부를 크게 하고, 중앙부로부터 단부로 멀어짐에 따라 작게 한 영구자석 전동기가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개평11-187597호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특개2005-94968호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1의 영구자석 매입형 로터에서는, 고정자 권선에 유기되는 전압은 고조파를 많이 포함한 파형이 되어, 진동·소음의 증대를 초래함과 함께, 철손(iron loss)의 증가에 의한 효율 저하를 가져오는 과제가 있었다.

또한, 상기 특허 문헌 2의 영구자석 전동기에서는, 고정자 권선에 유기되는 전압의 고조파는 저감하고 있지만, 슬릿 구멍의 형상이 복잡하게 되어 가공비가 증가한다. 또한 영구자석 단부의 자속을 효과적으로 이용할 수 없어서, 효율 저하를 초래한다는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 고효율이며, 저진동·저소음의 영구자석 동기 전동기 및 밀폐형 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 영구자석 동기 전동기는, 고정자와, 회전자를 구비하고,

고정자는, 복수매의 전자강판을 적층하여 형성되고, 인접하는 슬롯 사이에 형성된 자극 치부를 구비한 고정자 철심과, 고정자 철심의 슬롯에 배치되는 고정자 권선을 가지며,

회전자는, 고정자의 자극 치부의 내측에 공극을 통하여 마련되고, 복수매의 전자강판을 적층하여 형성되는 회전자 철심과, 회전자 철심 내부의 외주부 부근에 마련된 복수의 자석 삽입 구멍과, 자석 삽입 구멍에 삽입되는 영구자석과, 자석 삽입 구멍의 외주측의 회전자 철심에 형성되고, 영구자석 부근으로부터 회전자 철심의 외주 표면 부근으로 늘어나는 복수의 슬릿을 가지며,

슬릿 중, 회전자 철심의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿은, 영구자석으로부터 발하는 자속이 회전자 철심의 외측에서 수속(converge)하는 방향을 향하도록 배치됨과 함께, 회전자 철심의 극간부 부근의 슬릿은, 회전자 철심의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿과 다른 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

고정자는, 자극 치부에 고정자 권선이 직접 권장된 집중권선 방식인 것을 특징으로 한다.

회전자 철심의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿은, 자극 치부의 회전자 철심에 대향한 공극측의 폭내에 마련된 것을 특징으로 한다.

고정자 철심은, 자극 치부마다 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.

회전자 극간부 부근의 슬릿으로, 회전자 극간부에 가깝고, 자석 삽입 구멍의 둘레 방향 양단부에 위치하는 슬릿의 자석 삽입 구멍측으로, 또한, 회전자 극간부측의 양단 사이의 거리를, 공극에 면하는 자극 치부의 폭보다 크게 한 것을 특징으로 한다.

회전자 극간부 부근의 자석 삽입 구멍의 외주측의 철심부인 극간외주 박육부(narrow bridge)의 지름 방향 치수를, 극간부 부근의 슬릿의 외주측의 철심부인 외주 박육부의 지름 방향 치수보다 크게 한 것을 특징으로 한다.

외주 박육부의 지름 방향 치수와, 극간부 부근의 슬릿과 자석 삽입 구멍 사이의 철심부인 내주 박육부의 지름 방향 치수의 합을, 극간외주 박육부의 지름 방향 치수보다 크게 한 것을 특징으로 한다.

영구자석 동기 전동기를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 영구자석 동기 전동기는, 상기 구성에 의해, 영구자석의 자속을 유효하게 이용함으로써, 고효율의 영구자석 동기 전동기를 얻을 수 있음과 함께, 전동기가 발생하는 진동·소음을 억제한 저진동·저소음인 영구자석 동기 전동기를 얻을 수 있다.

도 1은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로서, 영구자석 동기 전동기(100)의 횡단면도.
도 2는 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로서, 영구자석 동기 전동기(100)의 회전자(40)의 일부를 도시하는 도면.
도 3은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로서, 영구자석 동기 전동기(100)의 고정자(30) 및 회전자(40)의 일부를 도시하는 도면.
도 4는 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로서, 영구자석 동기 전동기(100)의 회전자 철심(5)의 일부를 도시하는 도면.
도 5는 실시의 형태 3을 도시하는 도면으로서, 회전식 압축기(20)의 종단면도.

(실시의 형태 1)

도 1 내지 도 3은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로서, 도 1은 영구자석 동기 전동기(100)의 횡단면도, 도 2는 영구자석 동기 전동기(100)의 회전자(40)의 일부를 도시하는 도면, 도 3은 영구자석 동기 전동기(100)의 고정자(30) 및 회전자(40)의 일부를 도시하는 도면이다.

도 1에서, 영구자석 동기 전동기(100)는, 고정자(30)와, 회전자(40)를 구비한다. 고정자(30)는, 고정자 철심(1)과, 고정자 권선(4)을 갖는다. 고정자 철심(1)에는, 내주면 부근에 축방향으로 늘어나는 9개의 슬롯(3)이 마련된다. 고정자 철심(1)은, 판두께 0.1 내지 1㎜ 정도의 전자강판을 복수매 적층함으로써 구성되어 있다. 인접하는 슬롯(3)의 사이에는, 9개의 자극 치부(2)가 형성되어 있다. 자극 치부(2)는 외주측에서 내주측에 걸쳐서 개략 평행한 형상을 갖고 있고, 외주측 및 내주측 모두, 둘레 방향(원호형상)으로 넓어지는 구조로 되어 있다.

고정자 철심(1)은, 자극 치부(2)마다 분할되어 있고, 9개가 분할된 자극 치부(2)로 구성되어 있다.

고정자 권선(4)은, 분할된 자극 치부(2)에 소정의 권수를 직접 감아서 이루어지는 집중권선 방식으로 권선되어 있다. 고정자 권선(4)은, 예를 들면 동선이나 알루미늄선으로 구성되어 있다. 고정자 권선(4)의 권수나 동선의 선경 등은, 영구자석 동기 전동기(100)로서 요구되는 소망하는 토오크, 회전수, 전동기에 인가되는 전압 및 슬롯(3)의 단면적 등에 따라 결정된다.

고정자 권선(4)을 분할된 자극 치부(2)에 시행한 후, 분할된 자극 치부(2)를 용접이나 압입 등의 가공을 행함으로써 원형의 고정자(30)가 형성된다. 분할된 자극 치부(2)를 압입 가공할 때는, 이웃하는 자극 치부(2)의 접합부를 요철 형상으로 구성할 필요가 있다.

고정자(30)의 내주측에는, 0.1 내지 2㎜ 정도의 공극을 통하여 회전자(40)가 마련된다. 회전자(40)는, 회전자 철심(5)과, 영구자석(7)을 구비한다. 회전자 철심(5)도, 고정자 철심(1)과 마찬가지로 판두께 0.1 내지 1㎜ 정도의 전자강판을 복수매 적층하는 것으로 구성되어 있다.

회전자 철심(5)에는, 그 축심을 중심으로 하는 개략 정6각형의 각 변에 대응하는 부위에, 6개의 자석 삽입 구멍(8)이 마련되어 있다. 그리고, N극과 S극이 둘레 방향으로 교대로 배치되도록, 6매의 영구자석(7)이 자석 삽입 구멍(8)에 삽입되어 있다. 영구자석(7)은 평판형상 구조이고, 네오듐, 철, 보론을 주성분으로 하는 희토류 자석이다.

자석 삽입 구멍(8)의 외측의 회전자 철심(5)에, 지름 방향으로 가늘고 길게 늘어나는 복수개의 슬릿(6)이, 자석 삽입 구멍(8)에 따라 격리 배치된다. 도 1의 예에서는, 1극의 영구자석(7)(1개의 자석 삽입 구멍(8))에 대해 7개의 슬릿(6)이 마련되어 있다.

자석 삽입 구멍(8)(영구자석(7))의 중심을, 회전자 자극 중심으로 한다. 또한, 인접하는 자석 삽입 구멍(8)(영구자석(7))의 사이를, 회전자 극간부라고 한다.

도 2는 영구자석 동기 전동기(100)의 회전자(40)의 1극분을 도시한다. 도 2에서, 1극분의 슬릿(6)은, 7개의 슬릿(61), 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64)(회전자 자극 중심상에 배치된다), 슬릿(65), 슬릿(66), 슬릿(67)으로 구성된다.

7개의 슬릿(61), 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64)(회전자 자극 중심상에 배치된다), 슬릿(65), 슬릿(66), 슬릿(67)이 회전자 자극 중심에 대해 대칭으로, 자석 삽입 구멍(8)에 따라, 이 순서로 자석 삽입 구멍(8)의 단 처음부터 격리 배치된다.

7개의 슬릿(61), 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66), 슬릿(67)중, 회전자 자극 중심측의 5개의 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66)은, 영구자석(7)이 발하는 자속이 회전자 자극 중심에 집중하도록, 회전자(40)의 외측에서 개략 수속하는 방향으로 배치되어 있다. 도 2에 도시하는 회전자(40)의 외측의 X점에, 5개의 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66)의 중심선이 수속하는 것이, 가장 바람직하다. 단, X점에, 이들의 중심선이 개략 수속하면 동등의 특성을 얻을 수 있다. X점은, 고정자 철심(1)의 외주보다 내측에 있는 것이 바람직하다.

또한, 회전자 극간부에 가까운 2개의 슬릿(61) 및 슬릿(67)은, 회전자 자극 중심의 5개의 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66)과는 다른 방향을 향하여 배치되어 있다. 예를 들면, 회전자 극간부에 가까운 2개의 슬릿(61) 및 슬릿(67)은, 영구자석(7)(자석 삽입 구멍(8))에 대해 직각 방향으로 배치되어 있다.

고정자 철심(1)의 자극 수(슬롯 수)가 9개인데 대해, 회전자의 극 수가 6극이다. 그 때문에, 고정자(30)의 자극 치부(2)의 자극폭에 대해, 영구자석(7)의 폭이 크게 되어 있다. 그러나, 회전자 자극 중심에 가까운 5개의 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66)의 배치(배향)를 영구자석(7)의 자속이 회전자(40)의 외측에서 개략 수속하도록 마련되어 있다. 그 때문에, 집중권선 방식의 고정자(30)에 대해, 영구자석(7)의 자속을 효과적으로 이용할 수 있다.

또한 회전자 극간부에 가까운 슬릿(61) 및 슬릿(67)은, 영구자석(7)에 대해 직각 방향으로 배치되어 있다. 회전자 극간부의 슬릿(61) 및 슬릿(67)도, 회전자 자극 중심측의 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66)과 마찬가지로 자속이 수속하는 방향으로 배치함으로써, 자속을 유효 이용하는 것은 가능하다. 그러나, 회전자 극간부에서는, 영구자석(7)의 자속 방향에 대해, 슬릿(61) 및 슬릿(67)의 경사가 커지기 때문에, 영구자석(7)의 단부의 자속을 차단하여 버리는 경우가 있다. 회전자 극간부의 슬릿(61) 및 슬릿(67) 방향을, 다른 회전자 자극 중심측의 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66) 방향과 다르게 함으로써(예를 들면, 영구자석(7)에 대해 직각 방향으로 배치), 영구자석(7)의 중심부의 자속뿐만 아니라 영구자석(7)의 단부의 자속을 효과적으로 이용할 수 있다.

영구자석(7)의 자속을 유효하게 이용함으로써, 고정자 권선(4)에 흐르는 전류를 일정하게 한 경우는, 영구자석 동기 전동기(100)가 발생하는 토오크가 커진다. 또한 토오크 일정인 경우는, 고정자 권선(4)에 흐르는 전류를 작게 할 수 있다. 그 때문에, 동손을 저감시킨 고효율의 영구자석 동기 전동기(100)를 얻을 수 있다.

또한 토오크 일정 및 전류 일정인 경우에서는, 영구자석(7)의 체적을 작게 하는 것이 가능하다. 그로 인해, 염가의 영구자석 동기 전동기(100)를 얻을 수도 있다.

또한, 도 3은 영구자석 동기 전동기의 고정자 철심(1)의 9개의 자극 치부(2)중의 1 개분과, 6극의 회전자 철심(5)의 1극분을 도시한 단면도이다. 도 3에서, 자극 치부(2)의 회전자 철심(5)에 대향하는 공극측의 폭 치수를 A로 한다. 또한, 자속이 수속하는 방향을 향한 슬릿(62), 슬릿(63), 슬릿(64), 슬릿(65), 슬릿(66)중, 가장 회전자 자극 중심으로부터 떨어진 슬릿(62) 및 슬릿(66) 사이의 자석 삽입 구멍(8)측의 거리를 B로 한다(슬릿(62) 및 슬릿(66)의 회전자 극간부측의 단부를 기준). 그리고, A>B의 관계를 충족시키도록 구성되어 있다.

A>B로 함으로써, 영구자석(7)의 자속을 보다 효과적으로 자극 치부(2)에 집중시킬 수 있다. 그로 인해, 고효율의 영구자석 동기 전동기를 얻을 수 있다.

또한, 회전자 극간부에 가까운 슬릿(61) 및 슬릿(67)의 자석 삽입 구멍(8)측이며, 또한, 회전자 극간부측의 양단 사이의 거리를 C로 한다. 그리고, C>A>B로 함으로써, 영구자석(7)의 단부의 자속을 유효 이용할 수 있다. 또한, 고정자 권선(4)에 유기된 전압(이하, 유기 전압이라고 칭한다)을 정현파 형상으로 근접할 수 있다.

유기 전압의 파형은, 고정자 철심(1), 영구자석(7), 자석 삽입 구멍(8) 및 슬릿(6)의 형상·배치에 의해 거의 정해진다. 특히, 회전자 극간부 부근의 슬릿(61) 및 슬릿(67)의 형상은, 유기 전압의 파형에 크게 기여하고 있다.

유기 전압이 정현파에 근접하는 것, 즉 유기 전압의 고조파 성분이 적어짐에 의해, 영구자석 동기 전동기(100)를 운전시킨 때의 진동·소음을 억제할 수 있다. 또한, 철손 증가에 따른 효율 저하를 방지할 수 있다. C>A로 함으로써, 회전자 극간부의 자속의 변화가 원활하게 된다. 그로 인해, 유기 전압의 파형을 정현파에 접근할 수 있다. 결과적으로, 저진동·저소음의 영구자석 동기 전동기(100)를 얻을 수 있다. 또한 영구자석(7)의 횡폭보다도 C치수를 작게 함으로써, 한층 더 효과를 얻을 수 있다.

본 실시의 형태에서는, 고정자(30)의 자극 치부(2)의 수가 9개, 회전자(40)의 자극 수가 6극인 경우에 관해 기술하였다. 다른 조합, 예를 들면, 고정자(30)의 자극 치부(2)의 수가 12개와 회전자(40)의 자극 수가 8극의 조합이라도 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 고정자(30)의 자극 치부(2)의 수가 18개와 회전자(40)의 자극 수가 12극의 조합이라도 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 슬릿(6)의 갯수를 7개인 경우에 관해 기술하였지만, 4개 이상이라면 효과를 얻을 수 있다.

(실시의 형태 2)

도 4는 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로서, 영구자석 동기 전동기(100)의 회전자 철심(5)의 일부를 도시하는 도면이다.

도 4에서, 극간부에 가까운 슬릿(67)의 외주측의 철심부를 외주 박육부(9)로 한다. 슬릿(67)과 자석 삽입 구멍(8) 사이의 철심부를 내주 박육부(11)로 한다. 극간부 부근의 자석 삽입 구멍(8)의 외주측의 철심부를 극간외주 박육부(10)로 한다.

본 실시의 형태에서는, 외주 박육부(9)의 폭 치수(지름 방향 치수)를 D1, 극간외주 박육부(10)의 폭 치수(지름 방향 치수)를 D2로 한 경우, D1<D2가 되도록 구성되어 있다. 실시의 형태 1에서는, 유기 전압을 정현파에 접근시키는데, 회전자 극간부 부근의 슬릿(67)의 형상이 크게 기여하는 것에 대해 기술하였다. 슬릿(67)의 형상과 마찬가지로, 극간외주 박육부(10)의 형상·치수도, 유기 전압을 정현파에 접근시키는데 크게 기여한다.

D2≤D1이면, 유기 전압의 전압치로서는 커진다. 그러나, 유기 전압 파형은 고조파 성분을 포함하는 , 왜곡된 파형이 되는 경향이 있다. D2>D1로 함으로써, 유기 전압을 정현파에 근접시키는 것이 가능해진다. 단, D2 치수를 너무 크게 하면, 영구자석(7)의 자속이 이웃하는 극간외주 박육부(10)로 새어 버리기 때문에, 유기 전압의 전압치가 낮아지고, 영구자석 동기 전동기의 효율을 악화시켜 버린다. 그 때문에, D2 치수는, D1의 1.2 내지 3배 정도로 설정하는 것이 보다 바람직하다. 또한, D1 치수는 회전자 철심(5)을 구성하는 전자강판의 1매의 판두께(0.1 내지 1㎜ 정도)의 1 내지 2배 정도가 바람직하다.

또한, 이 영구자석 동기 전동기(100)가 매분 7000회전(rpm) 이상의 고속으로 운전되는 경우, D2 치수를 너무 작게 하면 고속 회전시의 원심력에 의해 극간외주 박육부(10)에 응력이 집중하고, 최악의 경우, 극간외주 박육부(10)가 파단·파괴할 가능성이 있다.

본 실시의 형태에서는, D2를 D1보다 크게 함으로써 원심력에 대한 강도가 증가한다. 그 때문에, 신뢰성이 높은 영구자석 동기 전동기(100)를 얻을 수 있다. 또한, 유기 전압의 고조파 성분을 적게 한 저진동·저소음의 영구자석 동기 전동기(100)를 얻을 수 있다.

또한, 내주 박육부(11)의 폭 치수를 D3으로 한다. 그리고, D2<D1+D3이 되도록 구성되어 있다. 영구자석(7)의 자속은, 고정자(30)의 자극 치부(2)에 흘러서, 토오크에 기여하는 부분과, 이웃하는 영구자석(7)의 방향으로 흐르는 누설 자속분이 있다. 누설 자속은, 극간외주 박육부(10)를 통과하기 때문에, D2 치수가 크게 기여한다.

또한, 슬릿(67)에 대해 회전자 자극 중심에 가까운 부분의 영구자석(7)의 자속은, 외주 박육부(9)(폭 치수(D1)) 및 내주 박육부(11)(폭 치수(D3))를 통과하여, 극간외주 박육부(10)(폭 치수(D2))로부터 자속이 인접하는 영구자석(7)으로 누출된다.

여기서는, D2<D1+D3로 하고 있기 때문에, D1 및 D3로부터의 영구자석(7)의 누설 자속을, D2로 억제할 수 있다. 그 때문에, 영구자석(7)의 자속을 효과적으로 이용할 수 있다. 결과적으로, 고효율의 영구자석 동기 전동기(100)를 얻을 수 있다.

(실시의 형태 3)

도 5는 실시의 형태 3을 도시하는 도면으로서, 회전식 압축기(20)(밀폐형 압축기의 일례)의 종단면도이다. 도 5에서, 회전식 압축기(20)의 밀폐 용기(22)의 내부에는, 전동 요소(21)와 압축 요소(23)가 수용되어 있다. 전동 요소(21)에는, 실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2에 나타낸 영구자석 동기 전동기(100)를 사용한다.

흡입관(24)은 냉동 사이클의 증발기(도시 생략)와 접속되고, 냉매를 압축 요소(23)로 유도한다. 토출관(25)은 냉동 사이클의 응축기와 접속되고, 밀폐 용기(22) 내의 고압 냉매를 냉동 사이클로 송출한다.

실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2에 나타낸 영구자석 동기 전동기(100)를, 회전식 압축기(20)에 탑재한 경우, 탑재되는 영구자석 동기 전동기(100)가 고효율이기 때문에, 고효율의 회전식 압축기(20)를 얻을 수 있다. 그 회전식 압축기(20)를 공기 조화기나 냉동 냉장고에 이용하면 에너지 절약화를 실현할 수 있다.

1 : 고정자 철심 2 : 자극 치부
3 : 슬롯 4 : 고정자 권선
5 : 회전자 철심 6 : 슬릿
7 : 영구자석 8 : 자석 삽입 구멍
9 : 외주 박육부 10 : 극간외주 박육부
11 : 내주 박육부 20 : 회전식 압축기
21 : 전동 요소 22 : 밀폐 용기
23 : 압축 요소 24 : 흡입관
25 : 토출관 30 : 고정자
40 : 회전자 61 : 슬릿
62 : 슬릿 63 : 슬릿
64 : 슬릿 65 : 슬릿
66 : 슬릿 67 : 슬릿
100 : 영구자석 동기 전동기

Claims

고정자와, 회전자를 구비하고,
상기 고정자는,
복수매의 전자강판을 적층하여 형성되고, 인접하는 슬롯 사이에 형성된 자극 치부를 구비한 고정자 철심과,
상기 고정자 철심의 상기 슬롯에 배치되는 고정자 권선을 가지며,
상기 회전자는,
상기 고정자의 상기 자극 치부의 내측에 공극을 통하여 마련되고,
복수매의 전자강판을 적층하여 형성되는 회전자 철심과,
상기 회전자 철심 내부의 외주부 부근에 마련된 복수의 자석 삽입 구멍과,
상기 자석 삽입 구멍에 삽입되는 영구자석과,
상기 자석 삽입 구멍의 외주측의 상기 회전자 철심에 형성되고, 상기 영구자석 부근으로부터 상기 회전자 철심의 외주 표면 부근으로 늘어나는 복수의 슬릿을 가지며,
상기 슬릿 중, 상기 회전자 철심의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿은, 상기 영구자석으로부터 발하는 자속이 상기 회전자 철심의 외측의 자속 중심선상의 한점으로 향하도록 배치됨과 함께, 상기 회전자 철심의 극간부 부근의 슬릿은, 상기 회전자 철심의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿과 다른 방향을 향하도록 배치되고,
상기 회전자 철심의 극간부 부근의 슬릿의 외주측 철심부인 외주 박육부의 지름 방향 치수와, 상기 회전자 철심의 극간부 부근의 슬릿과 상기 자석 삽입 구멍 사이의 철심부인 내주 박육부의 지름 방향 치수의 합이, 상기 회전자 철심의 극간부 부근의 상기 자석 삽입구멍의 외주측 철심부인 극간 외주 박육부의 지름 방향 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기.
제 1항에 있어서,
상기 고정자는, 상기 자극 치부에 상기 고정자 권선이 직접 권장된 집중권선 방식인 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기.
제 2항에 있어서,
상기 회전자 철심의 자극 중심 부근의 복수의 슬릿은, 상기 자극 치부의 상기 회전자 철심에 대향하는 공극측의 폭 내에 마련되는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기.
제 2항에 있어서,
상기 고정자 철심은, 상기 자극 치부마다 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기.
제 2항에 있어서,
상기 회전자 극간부 부근의 슬릿으로, 상기 회전자 극간부에 가깝고, 상기 자석 삽입 구멍의 둘레 방향 양단부에 위치하는 슬릿의 상기 자석 삽입 구멍측이며, 또한, 상기 회전자 극간부측의 양단 사이의 거리를, 상기 공극에 면하는 상기 자극 치부의 폭보다 크게 한 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기.
제 1항에 있어서,
상기 회전자 극간부 부근의 상기 자석 삽입 구멍의 외주측의 철심부인 극간외주 박육부의 지름 방향 치수를, 상기 극간부 부근의 상기 슬릿의 외주측의 철심부인 외주 박육부의 지름 방향 치수보다 크게 한 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기.
제 1항에 기재된 영구자석 동기 전동기를 구비한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.