WO2022244113A1 - 電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2022244113A1
WO2022244113A1 PCT/JP2021/018841 JP2021018841W WO2022244113A1 WO 2022244113 A1 WO2022244113 A1 WO 2022244113A1 JP 2021018841 W JP2021018841 W JP 2021018841W WO 2022244113 A1 WO2022244113 A1 WO 2022244113A1
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magnetic pole
rotor
region
coil
pole portion
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PCT/JP2021/018841
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English (en)
French (fr)
Inventor
篤 松岡
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets

Definitions

  • the present disclosure relates to electric motors, compressors, and refrigeration cycle devices.
  • the rotor of the electric motor and the compression mechanism are connected by a shaft. Since the compression mechanism has a rotating portion that is eccentric with respect to the central axis of the shaft, centrifugal force acts on the rotor as the compression mechanism performs the compression operation.
  • Patent Document 1 proposes that some magnetic poles of the rotor are not provided with slits and other magnetic poles are provided with slits. By creating an imbalance in the weight of the rotor, it is possible to exhibit the same function as a balance weight.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to reduce the vibration and noise of the electric motor.
  • the electric motor of the present disclosure includes a rotor having a plurality of magnetic pole portions including a first magnetic pole portion and a second magnetic pole portion in a circumferential direction about the axis, and a rotor that rotates from the outside in the radial direction about the axis. and a stator surrounding the child.
  • the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are positioned on opposite sides of a plane including the axis and face the stator.
  • the rotor has a first region and a second region in the direction of the axis. In the first region, the outer circumference of the first magnetic pole portion is located radially outside the outer circumferences of the other magnetic pole portions. In the second region, the outer circumference of the second magnetic pole portion is located radially outside the outer circumferences of the other magnetic pole portions.
  • the electric motor of the present disclosure also includes a rotor having a plurality of magnetic pole portions including a first magnetic pole portion and a second magnetic pole portion in a circumferential direction about the axis, and a rotor radially outward about the axis. and a stator surrounding the rotor.
  • the first magnetic pole portion and the second magnetic pole portion are positioned on opposite sides of a plane including the axis and face the stator.
  • the rotor has a first region and a second region in the direction of the axis. In the first region, the outer circumference of the second magnetic pole portion is located radially inside the outer circumferences of the other magnetic pole portions. In the second region, the outer circumference of the first magnetic pole portion is located radially inside the outer circumferences of the other magnetic pole portions.
  • the magnetic attraction force between the rotor and the stator is large in the first region on the side of the first magnetic pole portion and is large in the second region on the side of the second magnetic pole portion.
  • a force can be generated that biases the rotor. Thereby, the vibration and noise of the electric motor can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric motor according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the electric motor of Embodiment 1;
  • FIG. 3A is a cross-sectional view along line 3A-3A shown in FIG. 2, and
  • FIG. 3B is a cross-sectional view along line 3B-3B.
  • 1 is a perspective view showing a rotor of Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a compressor according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a graph showing magnetic flux density distribution on the surface of the rotor according to Embodiment 1, divided into a fundamental wave component and a harmonic component; 7 is a graph showing the magnetic flux density distribution on the rotor surface of the comparative example by dividing it into a fundamental wave component and a harmonic component;
  • FIG. 8A is a cross-sectional view (A) showing the first region of the rotor of another configuration example of the first embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view (B) showing the second region;
  • FIG. 8A is a cross-sectional view (A) showing the first region of the rotor of another configuration example of the first embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view (B) showing the second region;
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing an electric motor according to Embodiment 2;
  • FIG. 15A is a cross-sectional view taken along line 15A-15A shown in FIG. 14, and
  • FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line 15B-15B.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a first region of the rotor of Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a first region of a rotor of another configuration example of Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing an electric motor according to Embodiment 4;
  • FIG. 19 is a cross-sectional view (A) along the line segment 19A-19A shown in FIG.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view (A) showing a first region of a rotor core of Embodiment 4, and (B) is a cross-sectional view showing a second region;
  • FIG. 13A is a cross-sectional view (A) showing the first region of the rotor of another configuration example of the fourth embodiment, and
  • FIG. 8B is a cross-sectional view (B) showing the second region;
  • FIG. 13A is a cross-sectional view (A) showing the first region of the rotor of another configuration example of the fourth embodiment, and
  • FIG. 8B is a cross-sectional view (B) showing the second region;
  • FIG. 12A is a cross-sectional view (A) showing a first region of a rotor core of Embodiment 4
  • (B) is a cross-sectional view showing a second region
  • FIG. 13A is a cross-sectional view (A) showing the first region of the rotor of another configuration example of the fourth embodiment
  • FIG. 12A is a cross-sectional view (A) showing the first region of the rotor of the fifth embodiment, and (B) is a cross-sectional view showing the second region;
  • FIG. 12A is a cross-sectional view (A) showing a first region of a rotor core of Embodiment 5, and (B) is a cross-sectional view showing a second region;
  • 4A and 4B are schematic diagrams showing connection states of a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil in each embodiment;
  • FIG. It is a longitudinal section showing a compressor to which the electric motor of each embodiment can be applied. It is a figure which shows the refrigerating-cycle apparatus to which the electric motor of each embodiment is applicable.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing electric motor 100 of Embodiment 1.
  • the electric motor 100 is a synchronous motor and is incorporated in the compressor 8 (FIG. 5) to drive the compression mechanism section 7.
  • Electric motor 100 is an IPM (Interior Permanent Magnet) motor.
  • the electric motor 100 has a rotor 1 rotatable around the axis Ax and a stator 5 surrounding the rotor 1 .
  • a radial direction centered on the axis Ax is defined as a “radial direction”.
  • a circumferential direction about the axis Ax is defined as a “circumferential direction”.
  • a cross-sectional view taken along a plane parallel to the axis Ax is taken as a vertical cross-sectional view, and a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the axis Ax is taken as a cross-sectional view.
  • the stator 5 has an annular stator core 50 and three-phase coils 6 wound around the stator core 50 by distributed winding.
  • the stator core 50 is composed of a laminated body in which a plurality of magnetic steel sheets are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the stator core 50 has an annular yoke portion 51 centered on the axis Ax and a plurality of teeth 52 extending radially inward from the yoke portion 51 .
  • the yoke portion 51 has a circular outer periphery 51a around the axis Ax.
  • Four D-cut portions 51b are formed as plane portions parallel to the axis Ax on the outer periphery 51a.
  • the outer circumference 51a of the yoke portion 51 is fitted inside the closed container 80 of the compressor 8 (FIG. 5), which will be described later.
  • a coolant passage is formed between the D-cut portion 51b and the inner peripheral surface of the sealed container 80 .
  • the teeth 52 are formed on the yoke portion 51 at regular intervals in the circumferential direction.
  • the number of teeth 52 is 18 here. However, the number of teeth 52 is not limited to 18, and may be two or more. Slots 53 are formed between teeth 52 adjacent in the circumferential direction. The number of slots 53 is the same as the number of teeth 52 .
  • the coil 6 is wound around the stator core 50 by distributed winding.
  • the coil 6 is a three-phase coil, and includes a U-phase coil 6U as a first-phase coil, a V-phase coil 6V as a second-phase coil, and a W-phase coil 6W as a third-phase coil.
  • the U-phase coil 6U has three coil portions U1, U2, U3. All of the coil portions U1, U2, U3 are wound at a 3-slot pitch.
  • a 3-slot pitch means that the coil is wound every 3 slots.
  • V-phase coil 6V has three coil portions V1, V2, and V3. All of the coil portions V1, V2, V3 are wound at a 3-slot pitch.
  • W-phase coil 6W has three coil portions W1, W2, and W3. All of the coil portions W1, W2 and W3 are wound at a 3-slot pitch.
  • Each coil portion of the coils 6U, 6V, 6W has a coil side arranged in the slot 53 and a coil end extending on the axial end face of the stator core 50.
  • Each of the 18 slots 53 of the stator core 50 is provided with one coil side.
  • the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W have different radial positions of the coil ends.
  • the coil end of the U-phase coil 6U is positioned radially outermost
  • the coil end of the W-phase coil 6W is positioned radially innermost.
  • the coil end of the V-phase coil 6V is positioned radially between the coil end of the U-phase coil 6U and the coil end of the W-phase coil 6W.
  • the coil portions U1, U2, U3 of the U-phase coil 6U are connected in series.
  • the coil portions V1, V2, V3 of the V-phase coil 6V are connected in series, and the coil portions W1, W2, W3 of the W-phase coil 6W are connected in series.
  • the rotor 1 has a cylindrical rotor core 10 and permanent magnets 20 attached to the rotor core 10 .
  • the rotor core 10 is composed of a laminated body in which a plurality of magnetic steel sheets are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the rotor core 10 has an outer circumference 13 and an inner circumference 14 .
  • An inner circumference 14 of the rotor core 10 has a circular shape centered on the axis Ax.
  • a shaft 35 is fixed to the inner periphery 14 by shrink fitting, press fitting, adhesion, or the like.
  • a central axis of the shaft 35 is the above-described axis Ax.
  • the perimeter 13 will be described later.
  • a plurality of magnet insertion holes 11 are formed along the outer circumference 13 of the rotor core 10 . Each magnet insertion hole 11 axially penetrates the rotor core 10 . One permanent magnet 20 is inserted into each magnet insertion hole 11 .
  • the rotor core 10 six permanent magnets 20 are embedded in the rotor core 10.
  • One permanent magnet 20 constitutes one magnetic pole, and the rotor 1 has six poles.
  • the number of poles of the rotor 1 is not limited to six, and may be two or more.
  • the permanent magnet 20 is flat, has a width in the circumferential direction of the rotor core 10, and has a thickness in the radial direction.
  • the permanent magnets 20 are composed of rare earth magnets containing, for example, neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B).
  • a core portion between the outer circumference 13 of the rotor core 10 and the magnet insertion hole 11 is called a magnetic pole portion R.
  • the rotor 1 has the same number of magnetic poles R as the number of poles, namely six. Each magnetic pole portion R of the rotor 1 faces the stator 5 via an air gap.
  • a flux barrier 12 which is an air gap, is formed at both circumferential ends of the magnet insertion hole 11 in the rotor core 10. As shown in FIG. A thin portion is formed between the flux barrier 12 and the outer circumference 13 of the rotor core 10 . The width of the thin portion in the radial direction is equivalent to the thickness of the electromagnetic steel sheet.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the electric motor 100.
  • the rotor 1 has a first region 101 and a second region 102 in the axial direction.
  • the shape of the outer circumference 13 of the rotor core 10 differs between the first region 101 and the second region 102 .
  • FIG. 3(A) is a cross-sectional view taken along the line 3A-3A in FIG. 2, that is, a cross-sectional view showing the first region 101.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line 3B--3B in FIG.
  • the six permanent magnets 20 of the rotor 1 are arranged so that the polarities of the magnetic pole faces on the outer peripheral side of adjacent permanent magnets 20 are opposite. That is, when the magnetic pole surface on the outer peripheral side of a certain permanent magnet 20 is the N pole, the magnetic pole surface on the outer peripheral side of the adjacent permanent magnet 20 is the S pole.
  • the rotor 1 has three north poles and three south poles.
  • the center of the magnet insertion hole 11 in the circumferential direction is the pole center.
  • a straight line in the radial direction passing through the pole center is called a magnetic pole centerline.
  • the magnet insertion hole 11 extends in a direction orthogonal to the magnetic pole centerline.
  • the magnet insertion hole 11 is not limited to be linear, and may be V-shaped, for example.
  • a virtual plane including the axis Ax is defined as a reference plane P.
  • the reference plane P is a virtual plane perpendicular to the centrifugal force F1 generated by the balance weight portions 31a and 32a, which will be described later.
  • magnetic pole portions R1 and R2 are arranged at mutually symmetrical positions with respect to the reference plane P.
  • the number of magnetic pole portions R1 and the number of magnetic pole portions R2 are not limited to two.
  • the magnetic pole portion R1 is also called a first magnetic pole portion or a first core portion.
  • the magnetic pole portion R2 is also called a second magnetic pole portion or a second core portion.
  • the magnet insertion hole 11 corresponding to the magnetic pole portion R1 is also referred to as a first magnet insertion hole.
  • the magnet insertion hole 11 corresponding to the magnetic pole portion R2 is also called a second magnet insertion hole.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 is formed radially outside the virtual circle C centered on the axis Ax.
  • the outer circumference 13 of the other magnetic pole portion R is formed on the imaginary circle C.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the outer circumference 13a extends in an arc shape centered on the axis Ax.
  • the outer circumference 13c of the interpolar portion between the two magnetic pole portions R1 is formed on the virtual circle C. This is to make the width of the thin portion between the flux barrier 12 and the outer periphery 13c equal to the thickness of the electromagnetic steel sheet.
  • the outer circumference 13b of the magnetic pole portion R2 is formed radially outward of the virtual circle C.
  • the outer circumference 13 of the other magnetic pole portion R is formed on the imaginary circle C.
  • the outer circumference 13b of the magnetic pole portion R2 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the outer circumference 13b extends in an arc around the axis Ax.
  • the outer circumference 13d of the interpolar portion between the two magnetic pole portions R2 is formed on the virtual circle C. This is to make the width of the thin portion between the flux barrier 12 and the outer periphery 13d equal to the thickness of the electromagnetic steel sheet.
  • the second region 102 is configured similarly to the first region 101 except for the shape of the outer circumference 13 of the rotor core 10 .
  • the gap between the rotor 1 and the stator 5 is narrower on the magnetic pole portion R1 side in the first region 101, and is narrower on the magnetic pole portion R1 side in the second region 102. It becomes narrower on the R2 side. That is, the magnetic attraction force between the rotor 1 and the stator 5 generates a force that urges the first region 101 of the rotor 1 to the left in the figure and the second region 102 to the right in the figure. do.
  • a third area 103 is provided between the first area 101 and the second area 102 of the rotor 1 .
  • the outer circumference 13 of the rotor core 10 is circular.
  • the third region 103 may not necessarily be provided, and the first region 101 and the second region 102 may be in contact with each other.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the rotor 1.
  • a balance weight 31 is attached to one axial end of the rotor core 10 .
  • a balance weight 32 is attached to the other axial end of the rotor core 10 . More specifically, the balance weight 31 is attached to the end of the rotor core 10 on the first region 101 side, and the balance weight 32 is attached to the end on the second region 102 side.
  • Both the balance weights 31 and 32 are made of brass, for example.
  • the balance weights 31 and 32 are fixed to the rotor core 10 by, for example, rivets (not shown).
  • the balance weight 31 has a disk-shaped end plate portion 31b centered on the axis Ax, and a balance weight portion 31a formed in a part of the end plate portion 31b in the circumferential direction.
  • the balance weight portion 31a has a semi-annular shape centered on the axis Ax, and both circumferential end faces 31c thereof are parallel to the reference plane P. As shown in FIG. A shaft 35 is inserted through the inner peripheral side of the balance weight 31 .
  • the balance weight 32 has a disk-shaped end plate portion 32b centered on the axis Ax, and a balance weight portion 32a formed in a part of the end plate portion 32b in the circumferential direction.
  • the balance weight portion 32a has a semi-annular shape centered on the axis Ax, and both circumferential end faces 32c thereof are parallel to the reference plane P. As shown in FIG. A shaft 35 is inserted through the inner peripheral side of the balance weight 32 .
  • balance weight portion 31a and the end plate portion 31b are integrally formed here, they may be separate bodies.
  • balance weight portion 32a and the end plate portion 32b are integrally formed here, they may be separate bodies.
  • the two balance weight portions 31a and 32a are located on opposite sides of the reference plane P.
  • the weights of the balance weight portions 31a and 32a are determined according to the centrifugal force generated in the compression mechanism portion 7 (FIG. 5), which will be described later.
  • the magnetic pole portions R1 of the rotor 1 are positioned so as to overlap the balance weight portions 31a in the axial direction.
  • the magnetic pole portions R2 of the rotor 1 are positioned so as to overlap the balance weight portions 32a in the axial direction. That is, the magnetic pole portion R1 of the rotor 1 is in phase with the balance weight portion 31a, and the magnetic pole portion R2 of the rotor 1 is in phase with the balance weight portion 32a.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the basic configuration of the compressor 8 provided with the electric motor 100.
  • Compressor 8 is here a rotary compressor, but may also be a scroll compressor (FIG. 26).
  • the compressor 8 includes a compression mechanism portion 7, an electric motor 100 that drives the compression mechanism portion 7, a shaft 35 that connects the compression mechanism portion 7 and the electric motor 100, a bearing 81 that rotatably supports the shaft 35, and these. and a closed container 80 containing the .
  • the closed container 80 is a container made of a steel plate.
  • the stator 5 of the electric motor 100 is incorporated inside the sealed container 80 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like.
  • the bearing 81 is arranged on the side opposite to the compression mechanism portion 7 with the electric motor 100 interposed therebetween.
  • the compression mechanism 7 includes a cylinder 70 having a cylinder chamber 71, a rolling piston 72 as a rotating portion fixed to the shaft 35, and a vane 73 (see FIG. 6A) that divides the inside of the cylinder chamber 71 into a suction side and a compression side. )).
  • the cylinder chamber 71 has a circular cross section centered on the axis Ax, and a rolling piston 72 attached to the shaft 35 is positioned inside the cylinder chamber 71 .
  • the rolling piston 72 is cylindrical and its center is eccentric with respect to the axis Ax. When the shaft 35 rotates, the rolling piston 72 rotates eccentrically within the cylinder chamber 71 .
  • FIG. 6(A) is a perspective view showing the cylinder 70.
  • FIG. Vane grooves 74 into which vanes 73 are inserted are formed in the cylinder 70 .
  • One end of the vane groove 74 communicates with the cylinder chamber 71, and the other end of the vane groove 74 communicates with the back pressure chamber.
  • the vane 73 is provided in the vane groove 74 so as to be able to reciprocate.
  • the vane 73 is pushed out from the vane groove 74 into the cylinder chamber 71 by a spring and contacts the outer peripheral surface of the rolling piston 72 .
  • the cylinder 70 is formed with an intake port 75 for sucking refrigerant gas into the cylinder chamber 71 from the outside of the sealed container 80 .
  • the suction port 75 is connected to the accumulator by, for example, a suction pipe.
  • the cylinder 70 is also provided with a discharge port (not shown).
  • a discharge port (not shown).
  • the discharge valve provided at the discharge port opens and the refrigerant gas is discharged from the cylinder chamber 71 into the closed container 80 .
  • FIGS. 6(B) to 6(E) are schematic diagrams showing the refrigerant compression operation in the cylinder 70.
  • FIG. The vane 73 partitions the space formed by the inner peripheral surface of the cylinder chamber 71 and the outer peripheral surface of the rolling piston 72 into two working chambers.
  • the working chamber communicating with the suction port 75 functions as a suction chamber that draws in low-pressure refrigerant gas
  • the other working chamber functions as a compression chamber that compresses the refrigerant.
  • the eccentric rotation of the rolling piston 72 in the cylinder chamber 71 causes the refrigerant gas to be sucked into the cylinder chamber 71 through the suction port 75 (FIG. 6A). , are compressed in the cylinder chamber 71 . Refrigerant gas compressed in the cylinder chamber 71 is discharged into the sealed container 80 through the discharge port.
  • the balance weight portion 31a on the compression mechanism portion 7 side is arranged on the opposite side of the eccentric shaft of the rolling piston 72 with respect to the axis Ax, and the balance weight portion 32a on the bearing 81 side is arranged on the eccentric shaft of the rolling piston 72. placed on the same side as Also, the weight of the balance weight portion 31a is set to be heavier than the weight of the balance weight portion 32a.
  • centrifugal force F0 that the shaft 35 receives from the compression mechanism portion 7 is offset by the centrifugal force generated by the balance weight portions 31a and 32a of the rotor 1, thereby suppressing the vibration and noise caused by the whirling of the shaft 35.
  • a centrifugal force generated by the balance weight portions 31a and 32a is defined as a centrifugal force F1.
  • the gap between the rotor 1 and the stator 5 is narrow in the first region 101 on the magnetic pole portion R1 side and narrow in the second region 102 on the magnetic pole portion R2 side.
  • the magnetic attraction acting between the stator 5 and the rotor 1 becomes stronger as the distance between the two becomes narrower.
  • a force is generated in the rotor 1 that urges the first region 101 to the left in the figure and the second region 102 to the right in the figure.
  • a force is generated that urges the first region 101 and the second region 102 of the rotor 1 in mutually opposite directions.
  • the rotor 1 can generate a force in the direction of suppressing whirling of the shaft 35 during operation of the compression mechanism 7, that is, a force in the same direction as the centrifugal force F1 shown in FIG. As a result, whirling of the shaft 35 during operation of the compression mechanism 7 can be suppressed, and vibration and noise can be suppressed.
  • centrifugal force is generated in the same direction as the balance weight portion 31a.
  • a centrifugal force can be generated in the second region 102 in the same direction as the balance weight portion 32a. Therefore, vibration and noise can be suppressed while downsizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the U-phase coil 6U and the magnetic poles of the rotor 1 in the electric motor 100 of the first embodiment. Although the torque ripple reduction effect will be described below in relation to the U-phase coil 6U, the same applies to the V-phase coil 6V and the W-phase coil 6W.
  • the stator core 50 is wound with three coil portions U1, U2, and U3 of the U-phase coil 6U. All of the coil portions U1, U2, U3 are wound at a 3-slot pitch. The winding directions of the coil portions U1, U2, U3 are the same.
  • Each of the coil portions U1, U2, U3 has a coil side 61 arranged in the slot 53 and a coil end 62 extending from the axial end face of the stator core 50.
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 of the U-phase coil 6U is 60 degrees in mechanical angle. Since the rotor 1 has six poles, the coil pitch is 180 electrical degrees. Also, the pole pitch is 60 degrees.
  • the three N poles of the rotor 1 are opposed to the coil portions U1, U2, U3 of the U-phase coil 6U.
  • the three south poles of the rotor 1 are opposed to the portion between the coil portions U1 and U2, the portion between the coil portions U2 and U3, and the portion between the coil portions U3 and U1 of the U-phase coil 6U. is doing.
  • a portion between adjacent coil portions is called an inter-coil portion.
  • the basic waveform that indicates the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1 is a sine wave that is maximum at the pole center of the N pole, is 0 between the poles, and is minimum at the pole center of the S pole.
  • the S pole of the rotor 1 has a portion between the coil portions U1 and U3 of the U-phase coil 6U (a portion between the coils). ) face each other.
  • This portion between the coils can be considered as a virtual coil portion whose winding direction is opposite to that of the coil portions U1 and U3, as indicated by U1'. That is, it can be considered that the south pole of the rotor 1 is opposed to the coil portion U1' whose winding direction is opposite to that of the coil portion U1.
  • the coil pitches of the coil portions U1, U2, and U3 on the N pole side of the U-phase coil 6U are 60 degrees in mechanical angle and 180 degrees in electrical angle.
  • the coil pitches of the coil portions U1', U2', and U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U are also 60 degrees in mechanical angle and 180 degrees in electrical angle.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the U-phase coil 6U and the magnetic poles of the rotor 1 in the electric motor 100C of the comparative example.
  • a stator 5 of the electric motor 100C has a stator core 50A and a coil 6 wound around the stator core 50A by concentrated winding.
  • a rotor 1 of the electric motor 100C is the same as the rotor 1 of the first embodiment.
  • the stator core 50A has a yoke portion 51 and nine teeth 52.
  • a U-phase coil 6U is wound around three teeth 52 out of the nine teeth 52 by concentrated winding.
  • the portions wound around three teeth 52 of U-phase coil 6U are referred to as coil portions U1, U2 and U3.
  • the three N poles of the rotor 1 are opposed to the coil portions U1, U2, U3 of the U-phase coil 6U.
  • the three S poles of the rotor 1 face the three inter-coil portions of the U-phase coil 6U.
  • These inter-coil portions can be considered as virtual coil portions U1', U2', U3' whose winding direction is opposite to that of the coil portions U1, U2, U3.
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 of the U-phase coil 6U is 40 degrees in mechanical angle and 120 degrees in electrical angle.
  • the coil pitches of the coil portions U1', U2', U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U are 80 degrees in mechanical angle and 240 degrees in electrical angle.
  • coil pitch is generally not used, but here, the angle between the two coil sides 61 of each coil portion, for example, the coil portion U1, is referred to as the coil pitch.
  • FIG. 9 is a graph showing the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 9 As described above, in the first region 101 of the rotor 1, the magnetic pole portions R1 protrude radially outward, and in the second regions 102, the magnetic pole portions R2 protrude radially outward. Therefore, as shown in FIG. 9, the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1 has a waveform obtained by adding even-order harmonic components to the sine wave, which is the fundamental waveform.
  • the even-order harmonic components are mainly 4th-order harmonic components.
  • FIG. 10 is a graph showing the magnetic flux density distribution of FIG. 9 divided into a fundamental wave component and a harmonic component.
  • FIG. 10 is a graph showing the range corresponding to one coil section on the pole side;
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 on the N pole side of the U-phase coil 6U is 180 degrees in electrical angle.
  • the coil pitches of the coil portions U1', U2', and U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U are also 180 degrees in electrical angle.
  • the magnetic flux interlinking with the N-pole side coil portion (eg, coil portion U1) of the U-phase coil 6U and the magnetic flux interlinking with the S-pole side coil portion (eg, coil portion U1′) , the 4th order harmonic component is cancelled.
  • FIG. 11 is a graph showing the magnetic flux density distribution of FIG. 9 divided into a fundamental wave component and a harmonic component. is a graph showing the range corresponding to one coil portion of .
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 on the N pole side of the U-phase coil 6U is 80 degrees in electrical angle.
  • the coil pitch of the coil portions U1', U2', U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U is 240 degrees in electrical angle.
  • the range corresponding to one coil portion (eg, coil portion U1′) on the S pole side does not include the range corresponding to one coil portion (eg, coil portion U1) on the N pole side. contains more fourth-order harmonic components than
  • the 4th harmonic component is not canceled, and the magnetic flux interlinking with the U-phase coil 6U includes the 4th harmonic component.
  • the induced voltage generated in the U-phase coil 6U when the rotor 1 rotates also contains the fourth harmonic component.
  • the torque ripple is superimposed with the fifth harmonic component (that is, the fourth harmonic component of the induced voltage ⁇ the first harmonic component of the current).
  • vibration and noise are likely to occur when the resonance frequency of the compressor 8 and the frequency component of the torque ripple match.
  • Embodiment 1 since the coil 6 is wound by distributed winding, the fourth harmonic component of the magnetic flux density distribution generated by the difference in the spacing between the rotor 1 and the stator 5 is cancelled. be Therefore, it is possible to reduce the fourth harmonic component contained in the induced voltage generated in the coil 6 when the rotor 1 rotates, thereby reducing the torque ripple.
  • the U-phase coil 6U has been described as an example here, the same applies to the V-phase coil 6V and the W-phase coil 6W. Further, the winding method is not limited to that shown in FIGS. 1 and 7, and the effect of reducing harmonic components can be obtained if the coils 6U, 6V, and 6W are wound by distributed winding.
  • the coil 6 is wound by distributed winding here in order to reduce torque ripple, concentrated winding may be used if torque ripple can be reduced by other methods.
  • the rotor 1 has the first region 101 and the second region 102 in the axial direction, and the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 of the first region 101 is the other
  • the outer circumference 13b of the magnetic pole portion R2 of the second region 102 is positioned radially outside the outer circumference 13 of the magnetic pole portion R and the outer circumference 13 of the other magnetic pole portion R.
  • the magnetic pole portion R1 and the magnetic pole portion R2 are located on opposite sides of the reference plane P including the axis Ax.
  • the gap between the rotor 1 and the stator 5 is narrow on the magnetic pole portion R1 side in the first region 101 and narrow on the magnetic pole portion R2 side in the second region 102 .
  • the rotor 1 can generate a force in the direction of suppressing whirling of the shaft 35 .
  • vibration and noise can be suppressed while downsizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • the coil 6 is wound by distributed winding, the magnetic flux density caused by the magnetic pole portions R1 of the first regions 101 and the magnetic pole portions R2 of the second regions 102 of the rotor 1 protruding radially outward Torque ripple can be reduced by reducing the harmonic components of the distribution. As a result, the effect of suppressing vibration and noise can be enhanced.
  • the magnetic pole portions R1 and R2 are core portions closer to the outer circumference 13 than the magnet insertion holes 11 of the rotor core 10, the above effect can be obtained while all the permanent magnets 20 of the rotor 1 have the same shape. It is possible to reduce manufacturing costs.
  • the rotor 1 has two magnetic pole portions R1 and two magnetic pole portions R2 has been described.
  • the number of magnetic pole portions R1 and R2 is not limited to two.
  • the rotor 1 may have one magnetic pole portion R1 and one magnetic pole portion R2.
  • the magnetic pole portion R1 and the magnetic pole portion R2 are positioned on the opposite sides of the reference plane P from each other.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R2 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • FIG. 12A and 12B the rotor 1 may have one magnetic pole portion R1 and one magnetic pole portion R2.
  • the magnetic pole portion R1 and the magnetic pole portion R2 are positioned on the opposite sides of the reference plane P from each other.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R2 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the rotor 1 may have three adjacent magnetic pole portions R1 and three adjacent magnetic pole portions R2.
  • the three magnetic pole portions R1 and the three magnetic pole portions R2 are located on the opposite sides of the reference plane P from each other.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R2 is located radially outside the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing electric motor 100A of the second embodiment.
  • Electric motor 100A of the second embodiment differs from electric motor 100 of the first embodiment in the configuration of rotor 1A.
  • the rotor 1A of the electric motor 100A has a first area 101 and a second area 102 in the axial direction.
  • the shape of the outer circumference 13 of the rotor core 10 differs between the first region 101 and the second region 102 .
  • FIG. 15(A) is a cross-sectional view taken along the line 15A-15A in FIG. 14, that is, a cross-sectional view showing the first region 101.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the plane indicated by line segment 15B-15B in FIG.
  • the outer circumference 13b of the magnetic pole portion R2 is formed radially inward of the virtual circle C centered on the axis Ax.
  • the outer circumference 13 of the other magnetic pole portion R is formed on the imaginary circle C.
  • the outer circumference 13b of the magnetic pole portion R2 is positioned radially inward of the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the outer circumference 13d between the two magnetic pole portions R2 is formed on the virtual circle C. This is for ensuring a thin portion between the flux barrier 12 and the outer periphery 13d.
  • the width of the thin portion is equivalent to the thickness of the electromagnetic steel sheet.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 is formed inside the virtual circle C in the radial direction.
  • the outer circumference 13 of the other magnetic pole portion R is formed on the imaginary circle C.
  • the outer circumference 13a of the magnetic pole portion R1 is located radially inward of the outer circumferences 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the outer circumference 13c between the two magnetic pole portions R1 is formed on the virtual circle C. This is to leave a thin portion between the flux barrier 12 and the outer circumference 13c.
  • the second region 102 is configured similarly to the first region 101 except for the shape of the outer periphery 13 .
  • the gap between the rotor 1A and the stator 5 is narrow in the first region 101 on the magnetic pole portion R1 side, and is narrow in the second region 102 on the magnetic pole portion R2 side. becomes narrower. Therefore, a force is generated in the rotor 1A that urges the first region 101 leftward in the drawing and the second region 102 rightward in the drawing. As a result, vibration and noise can be suppressed while miniaturizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • the magnetic steel sheets are guided from the outer peripheral side by a mold for lamination. Since the rotor core 10 of Embodiment 1 described above has a shape in which a portion of the outer periphery 13 protrudes, a cylindrical die cannot be used, and the configuration of the die becomes complicated.
  • the rotor core 10 of Embodiment 2 has a shape in which a portion of the outer periphery 13 is recessed, it is possible to laminate the electromagnetic steel sheets using a cylindrical mold. Therefore, the configuration of the mold can be simplified. In addition, since the length of contact between the outer periphery of the magnetic steel sheet and the mold can be increased, the magnetic steel sheets can be laminated with high accuracy.
  • the outer periphery 13a of the magnetic pole portion R1 of the first region 101 is positioned radially inward of the outer periphery 13 of the other magnetic pole portion R, and the magnetic pole portion of the second region 102
  • the outer circumference 13b of R2 is located radially inside the outer circumference 13 of the other magnetic pole portion R. Therefore, the rotor 1 ⁇ /b>A can generate a force in the direction of suppressing whirling of the shaft 35 . As a result, vibration and noise can be suppressed while miniaturizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • the rotor 1A has 6 poles here, the rotor 1A may have 2 or more poles. Further, although the example in which the rotor 1A has two magnetic pole portions R1 and two magnetic pole portions R2 has been described here, the number of magnetic pole portions R1 and R2 is limited to two as described in the first embodiment. not.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing rotor 1B of the third embodiment.
  • the electric motor of Embodiment 3 differs from electric motor 100 of Embodiment 1 in the configuration of rotor 1B.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the first region 101 of the rotor 1B, and corresponds to the cross-sectional view taken along the plane indicated by line segment 3A-3A in FIG.
  • the outer peripheries 13a of two adjacent magnetic pole portions R1 are radially outside the outer peripheries 13 of the other magnetic pole portions R.
  • the slit group 15 is provided in each magnetic pole portion R except for the magnetic pole portion R1.
  • the slit group 15 has nine radially long slits 15a, 15b, 15c, 15d, and 15e.
  • the slits 15a to 15e are formed symmetrically with respect to a radial straight line passing through the pole center, that is, the magnetic pole center line M. As shown in FIG.
  • the slit 15a is positioned on the magnetic pole center line M.
  • the slits 15b, 15c, 15d and 15e are arranged in order on both sides of the slit 15a.
  • the radial length L1 of the slit 15a is the longest, and the lengths of the slits 15b, 15c, 15d, and 15e decrease in order.
  • Circumferential widths W1 of the slits 15a to 15e are equal to each other.
  • a slit group 16 is provided in the magnetic pole portion R1.
  • the slit group 16 has five radially long slits 16a, 16b, and 16c.
  • the slits 16a to 16c are formed symmetrically with respect to the magnetic pole center line M.
  • the slit 16a is positioned on the magnetic pole center line M.
  • the slits 16b and 16c are arranged in order on both sides of the slit 16a.
  • the radial length L2 of the slit 16a is the longest, and the length of the slits 16b and 16c decreases in order.
  • Circumferential widths W2 of the slits 16a to 16c are equal to each other.
  • Each slit in the slit groups 15 and 16 has the effect of blocking the flow of circumferential magnetic flux flowing from the stator 5 into the rotor core 10 .
  • the slit group 16 of the magnetic pole portion R1 has a smaller number of slits than the slit group 15 of the other magnetic pole portion R. Therefore, the magnetic flux from the stator 5 flows more easily in the magnetic pole portion R1 than in the other magnetic pole portions R in the circumferential direction. As a result, the magnetic attraction force that attracts the rotor 1B toward the stator 5 becomes stronger in the magnetic pole portion R1.
  • the gap between the rotor 1B and the stator 5 is narrow on the magnetic pole portion R1 side and wide on the magnetic pole portion R2 side.
  • the magnetic attraction force between rotor 1B and stator 5 is It can be further strengthened on the part R1 side.
  • the number of slits 16a to 16c of each magnetic pole portion R1 is smaller than the number of slits 15a to 15e of each other magnetic pole portion R, but it is not limited to this example.
  • the average length of the slits in each magnetic pole portion R1 may be shorter than the average length of the slits in each other magnetic pole portion R.
  • the slits may not be provided in the magnetic pole portion R1. That is, the total area of the slits of each magnetic pole portion R1 should be smaller than the total area of the slits of the other magnetic pole portions R.
  • the total area of the slits means the total area of the slits per magnetic pole portion.
  • a second region 102 of the rotor 1B has a shape symmetrical to the first region 101 shown in FIG. That is, in the second region 102 of the rotor 1B, the total area of the slits of each magnetic pole portion R2 is smaller than the total area of the slits of the other magnetic pole portions R.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the first region 101 of another configuration example of the rotor 1B. As shown in FIG. 17, in the first region 101 of the rotor 1B, as in the second embodiment, the outer peripheries 13b of the two adjacent magnetic pole portions R2 are radially inside the outer peripheries 13 of the other magnetic pole portions R. Located in
  • a slit group 16 is formed in the magnetic pole portion R excluding the magnetic pole portion R2.
  • the slit group 16 has the five slits 16a-16c described with reference to FIG.
  • a slit group 15 is formed in the magnetic pole portion R2.
  • the slit group 15 has nine slits 15a to 15e described with reference to FIG.
  • the slit group 15 of the magnetic pole portion R2 has more slits than the slit groups 16 of the other magnetic pole portions R. Therefore, in the magnetic pole portion R2, the magnetic flux generated from the coils 6 of the stator 5 is less likely to flow in the circumferential direction than in the other magnetic pole portions R, and the magnetic attraction force that attracts the rotor 1B toward the stator 5 is weak. Become.
  • the gap between the rotor 1B and the stator 5 is narrow on the magnetic pole portion R1 side and wide on the magnetic pole portion R2 side.
  • the gap between the rotor 1B and the stator 5 is increased.
  • the magnetic attraction force can be further strengthened on the magnetic pole portion R2 side.
  • the number of slits 15a to 15e of each magnetic pole portion R2 is greater than the number of slits 16a to 16c of each other magnetic pole portion R, but it is not limited to this example.
  • the average length of the slits of each magnetic pole portion R2 may be longer than the average length of the slits of the other magnetic pole portions R.
  • the slits may not be provided in the magnetic pole portions R other than the magnetic pole portion R2. That is, the total area of the slits of each magnetic pole portion R2 should be larger than the total area of the slits of the other magnetic pole portions R.
  • a second region 102 of the rotor 1B has a shape symmetrical to the first region 101 shown in FIG. That is, in the second region 102 of the rotor 1B, the total area of the slits of each magnetic pole portion R1 is larger than the total area of the slits of the other magnetic pole portions R.
  • the total area of the slits in each magnetic pole portion R1 is smaller than the total area of the slits in each magnetic pole portion R2, and the second region In 102, the total area of the slits in each magnetic pole portion R2 should be smaller than the total area of the slits in each magnetic pole portion R1.
  • the rotor 1B has the first region 101 and the second region 102.
  • the magnetic pole portion R1 (that is, the first core portion) is smaller than the total area of the slits in the magnetic pole portion R2 (that is, the second core portion).
  • the total area of the slits in the magnetic pole portion R2 is smaller than the total area of the slits in the magnetic pole portion R1. Therefore, both the force that attracts the magnetic pole portion R1 side of the first region 101 to the stator 5 and the force that attracts the magnetic pole portion R2 side of the second region 102 to the stator 5 can be increased.
  • the balance weight portions 31a and 32a can be further miniaturized, and the effect of suppressing vibration and noise can be further enhanced.
  • the rotor 1B has 6 poles here, the rotor 1B may have 2 or more poles. Further, here, an example in which the rotor 1B has two magnetic pole portions R1 and two magnetic pole portions R2 has been described. Not limited.
  • FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing electric motor 100C of the fourth embodiment.
  • the electric motor 100C of Embodiment 4 is an SPM (Surface Permanent Magnet) motor.
  • the rotor 1C of the electric motor 100C has a rotor core 17 and permanent magnets 21 fixed to the surface of the rotor core 17.
  • the rotor 1C has a first region 101 and a second region 102 in the axial direction.
  • the shape of the outer circumference 18 of the rotor core 17 differs between the first region 101 and the second region 102 .
  • FIG. 19(A) is a cross-sectional view taken along the plane indicated by line segment 19A-19A in FIG.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view taken along the plane indicated by line segment 19B-19B in FIG.
  • the rotor core 17 has an outer circumference 18 and an inner circumference 19.
  • a shaft 35 is fixed to the inner circumference 19 of the rotor core 17 .
  • Six permanent magnets 21 are fixed to the outer circumference 18 of the rotor core 17 .
  • Each permanent magnet 21 has an arc shape centered on the axis Ax.
  • Each permanent magnet 21 has an outer circumference 211 and an inner circumference 212 , the inner circumference 212 being fixed to the outer circumference of the rotor core 17 .
  • the six permanent magnets 21 have the same length B in the circumferential direction and the same thickness T in the radial direction.
  • Each permanent magnet 21 constitutes a magnetic pole portion.
  • two adjacent permanent magnets 21 positioned on one side of the reference plane P are referred to as permanent magnets 21A.
  • the two permanent magnets 21 located on the opposite side of the permanent magnet 21A with respect to the reference plane P are defined as permanent magnets 21B.
  • the permanent magnet 21A is also called a first permanent magnet or a first magnetic pole portion.
  • the permanent magnet 21B is also called a second permanent magnet or a second magnetic pole portion.
  • FIG. 20(A) is a cross-sectional view showing the rotor core 17 in the first region 101.
  • FIG. 20B is a cross-sectional view showing rotor core 17 in second region 102 .
  • the outer circumference 18a to which the permanent magnet 21A is fixed is formed radially outward of the virtual circle C2 centered on the axis Ax.
  • the outer circumference 18 to which the other permanent magnets 21 are fixed is formed on the virtual circle C2.
  • the outer circumference 18a has the same radius of curvature as the radius of the virtual circle C2. Further, the center of curvature of the outer circumference 18a is located at a position displaced from the axis Ax to the left in the drawing.
  • the perimeter 18a is also referred to as a first perimeter portion.
  • the outer circumference 18c between the two magnetic pole portions R1 is formed on the virtual circle C2, it may be formed on the same circle as the outer circumference 18a.
  • the outer circumference 18b to which the permanent magnet 21B is fixed is formed radially outside the virtual circle C2 centered on the axis Ax.
  • the outer circumference 18 to which the other permanent magnets 21 are fixed is formed on the virtual circle C2.
  • the outer circumference 18b has the same radius of curvature as the radius of the virtual circle C2. Also, the center of curvature of the outer circumference 18b is located at a position displaced to the right in the figure from the axis Ax.
  • the perimeter 18b is also referred to as a second perimeter portion.
  • the outer circumference 18d between the two magnetic pole portions R2 is formed on the virtual circle C2, it may be formed on the same circle as the outer circumference 18b.
  • the permanent magnets 21A are located radially outside the other permanent magnets 21, as shown in FIG. 19(A). More specifically, the outer circumference 211 of the permanent magnet 21A is positioned radially outside the virtual circle C1 centered on the axis Ax, and the outer circumferences 211 of the other permanent magnets 21 are positioned on the virtual circle C1.
  • the permanent magnets 21B are positioned radially outward of the other permanent magnets 21. As shown in FIG. More specifically, the outer circumference 211 of the permanent magnet 21B is located radially outside the imaginary circle C1, and the outer circumferences 211 of the other permanent magnets 21 are located on the imaginary circle C1.
  • the space between the rotor 1C and the stator 5 is narrow on the permanent magnet 21A side, and in the second region 102, it is narrow on the permanent magnet 21B side. narrow. Therefore, as in the first embodiment, a force is generated that urges the first region 101 of the rotor 1C leftward in the drawing and the second region 102 rightward in the drawing. As a result, vibration and noise can be suppressed while miniaturizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • the rotor 1C has the first region 101 and the second region 102, and in the first region 101, the outer circumference 211 of the permanent magnet 21A is the other permanent magnet. In the second region 102, the outer circumference 211 of the permanent magnet 21B is positioned radially outer than the outer circumferences 211 of the other permanent magnets 21. As shown in FIG. Therefore, the rotor 1 ⁇ /b>C can generate a force in the direction of suppressing whirling of the shaft 35 . As a result, vibration and noise can be suppressed while miniaturizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • the outer circumference 18a of the rotor core 17 to which the permanent magnets 21A are fixed protrudes radially outward. 18b projects radially outward. Therefore, permanent magnets 21 having the same shape and size can be used as the six permanent magnets 21 of the rotor 1C, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the rotor 1C has six poles here, the rotor 1C may have two or more poles. Also, an example in which the rotor 1C has two permanent magnets 21A and two permanent magnets 21B has been described. However, the number of permanent magnets 21A, 21B is not limited to two.
  • the rotor 1C may have one permanent magnet 21A and one permanent magnet 21B.
  • the permanent magnet 21A and the permanent magnet 21B are located on the opposite sides of the reference plane P from each other.
  • the permanent magnet 21A is located radially outside the other permanent magnets 21.
  • the permanent magnet 21B is located radially outside the other permanent magnets 21.
  • the permanent magnet 21B is located radially outside the other permanent magnets 21.
  • the rotor 1C may have three permanent magnets 21A and three permanent magnets 21B.
  • the three permanent magnets 21A and the three permanent magnets 21B are located on the opposite sides of the reference plane P from each other.
  • the permanent magnet 21A is located radially outside the other permanent magnets 21.
  • the permanent magnet 21B is located radially outside the other permanent magnets 21.
  • Embodiment 5 Next, Embodiment 5 will be described.
  • 23(A) and (B) are cross-sectional views showing a rotor 1D of the electric motor of Embodiment 5.
  • FIG. 23(A) and (B) are cross-sectional views showing a rotor 1D of the electric motor of Embodiment 5.
  • FIG. 23(A) is a cross-sectional view showing the first region 101 of the rotor 1D, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line segment 19A-19A in FIG.
  • FIG. 23B is a cross-sectional view showing the second region 102 of the rotor 1D, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line 19B-19B in FIG.
  • the rotor 1D has a rotor core 17 and six permanent magnets 21 attached to the outer circumference 18 of the rotor core 17.
  • the configuration of permanent magnet 21 is as described in the fourth embodiment.
  • Rotor 1D has first region 101 and second region 102 .
  • FIG. 24(A) is a cross-sectional view showing the rotor core 17 in the first region 101.
  • FIG. 24A in the first region 101, the outer circumference 18b to which the permanent magnet 21B is fixed is formed radially inward of the virtual circle C2 centered on the axis Ax.
  • the outer circumference 18 to which the other permanent magnets 21 are fixed is formed on the virtual circle C2.
  • the outer circumference 18b has the same radius of curvature as the radius of the virtual circle C2. Further, the center of curvature of the outer circumference 18b is located at a position displaced leftward in the drawing from the axis Ax.
  • the perimeter 18b is also referred to as a second perimeter portion.
  • FIG. 24(B) is a cross-sectional view showing the rotor core 17 in the second region 102.
  • FIG. 24B in the second region 102, the outer circumference 18a to which the permanent magnet 21A is fixed is formed radially inward of the imaginary circle C2.
  • the outer circumference 18 to which the other permanent magnets 21 are fixed is formed on the virtual circle C2.
  • the outer circumference 18a has the same radius of curvature as the radius of the virtual circle C2. Further, the center of curvature of the outer circumference 18a is located at a position displaced to the right in the figure from the axis Ax.
  • the perimeter 18a is also referred to as a first perimeter portion.
  • the permanent magnets 21B are located radially inward of the other permanent magnets 21, as shown in FIG. 23(A). More specifically, the outer circumference 211 of the permanent magnet 21B is positioned radially inside the virtual circle C1 centered on the axis Ax, and the outer circumferences 211 of the other permanent magnets 21 are positioned on the virtual circle C1.
  • the permanent magnet 21A is located radially inward of the other permanent magnets 21, as shown in FIG. 23(B). More specifically, the outer circumference 211 of the permanent magnet 21A is positioned radially inside the virtual circle C1, and the outer circumferences 211 of the other permanent magnets 21 are positioned on the virtual circle C1.
  • the gap between the rotor 1D and the stator 5 is narrow in the first region 101 on the permanent magnet 21A side and in the second region 102 on the permanent magnet 21B side. Therefore, as in the fourth embodiment, vibration and noise can be suppressed while downsizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • rotor 1D has first region 101 and second region 102, and in first region 101, permanent magnet 21A (that is, first magnetic pole portion) is located radially inside the outer circumference 211 of the other permanent magnet 21 , and in the second region 102 , the outer circumference 211 of the permanent magnet 21 B (that is, the second magnetic pole portion) is positioned radially inside the outer circumference 211 of the other permanent magnet 21 . It is positioned radially inward of 211 . Therefore, the rotor 1 ⁇ /b>D can generate a force in the direction of suppressing whirling of the shaft 35 . As a result, vibration and noise can be suppressed while miniaturizing the balance weight portions 31a and 32a.
  • the rotor core 17 (FIG. 20) of the fourth embodiment has a shape in which a part of the outer circumference 18 protrudes, so that it is fixed to the outer circumference 18.
  • the circumferential length of the permanent magnet 21 can be easily increased.
  • the outer periphery 18 is partially recessed.
  • the magnetic steel sheets can be laminated using a cylindrical mold. Therefore, there is an advantage that the configuration of the mold can be simplified.
  • the rotor 1D has 6 poles here, the rotor 1D may have 2 or more poles. Also, here, an example in which the rotor 1D has two permanent magnets 21A and two permanent magnets 21B has been described, but as described in the fourth embodiment, the number of permanent magnets 21A and 21B is one. or three or more.
  • FIG. 25(A) is a schematic diagram showing an example of the connection state of the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W.
  • the coil portions U1, U2 and U3 of the U-phase coil 6U are connected in series, the coil portions V1, V2 and V3 of the V-phase coil 6V are connected in series, and the coil portions W1, W2 and W3 of the W-phase coil 6W are connected in series. It is connected to the.
  • the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W are connected at the neutral point N. That is, they are Y-connected.
  • FIG. 25(B) is a schematic diagram showing another example of the connection state of the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V and the W-phase coil 6W.
  • the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W are connected by delta connection.
  • the coil portions of the coils 6U, 6V, and 6W of each phase are connected in series.
  • the position of the outer periphery 13 differs between the magnetic pole portions R1 and R2. Therefore, the magnetic flux interlinking with the coil portions of the coils 6U, 6V, 6W (for example, the coil portions U1, U2, U3 of the U-phase coil 6U) becomes uneven. If the coil portions of the coils 6U, 6V and 6W are connected in parallel, the current flowing through each of the coils 6U, 6V and 6W becomes non-uniform and loss occurs.
  • each phase coil is not limited to three. Assuming that the number of coil portions constituting each phase coil is n (n is an integer equal to or greater than 2), n coil portions may be connected in series. In each of the above embodiments, the number of coil sections (n) of each phase coil is 3, which is half the number of poles of the rotor 1 .
  • FIG. 26 is a longitudinal sectional view showing compressor 300.
  • the compressor 8 whose main part is shown in FIG. 5 is a rotary compressor
  • the electric motor of each embodiment can also be applied to a compressor 300 as a scroll compressor shown in FIG.
  • the compressor 300 supports a compression mechanism portion 310, an electric motor 100 that drives the compression mechanism portion 310, a shaft 35 that connects the compression mechanism portion 310 and the electric motor 100, and a lower end portion (secondary shaft portion) of the shaft 35. It has a subframe 303 and a sealed container 301 in which these are accommodated. Refrigerant oil 304 is stored in an oil sump 305 at the bottom of the sealed container 301 .
  • the compression mechanism section 310 includes a fixed scroll 311 and an orbiting scroll 312 , an Oldham ring 313 , a compliant frame 314 and a guide frame 315 . Both the fixed scroll 311 and the orbiting scroll 312 have plate-like spiral teeth and are combined to form a compression chamber 316 .
  • the fixed scroll 311 has a discharge port 311 a for discharging the refrigerant compressed in the compression chamber 316 .
  • a suction pipe 306 passing through the sealed container 301 is press-fitted into the fixed scroll 311 .
  • a discharge pipe 307 for discharging high-pressure refrigerant gas discharged from a discharge port 311 a of the fixed scroll 311 is provided so as to pass through the sealed container 301 .
  • the electric motor 100 is incorporated inside the sealed container 301 by shrink fitting.
  • a glass terminal 308 for electrically connecting the stator 5 of the electric motor 100 and the drive circuit is fixed to the sealed container 301 by welding.
  • electric motor 100 electric motor 100 of Embodiment 1 is used here, but electric motors of other embodiments may be used.
  • the operation of the compressor 300 is as follows.
  • the shaft 35 rotates together with the rotor 1 .
  • the orbiting scroll 312 oscillates, changing the volume of the compression chamber 316 between the fixed scroll 311 and the orbiting scroll 312 .
  • the refrigerant gas is sucked from the suction pipe 306 into the compression chamber 316 and compressed.
  • the high-pressure refrigerant gas compressed in the compression chamber 316 is discharged from the discharge port 311a of the fixed scroll 311 into the sealed container 301 and discharged from the discharge pipe 307 to the outside. Also, part of the refrigerant gas discharged from compression chamber 316 into sealed container 301 passes through a hole provided in electric motor 100 and cools electric motor 100 .
  • the electric motors of the above-described embodiments suppress vibration and noise, the quietness of the compressor 300 equipped with the electric motors can be improved.
  • FIG. 27 is a diagram showing the configuration of a refrigeration cycle device 400.
  • the refrigeration cycle device 400 is, for example, an air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 400 includes a compressor 401 , a condenser 402 , a throttle device 403 as a decompression device, and an evaporator 404 .
  • Compressor 401, condenser 402, expansion device 403, and evaporator 404 are connected by refrigerant pipe 407 to form a refrigeration cycle. That is, the refrigerant circulates through the compressor 401 , the condenser 402 , the expansion device 403 and the evaporator 404 in this order.
  • the compressor 401 , the condenser 402 and the expansion device 403 are provided in the outdoor unit 410 .
  • Compressor 401 is composed of compressor 300 described with reference to FIG.
  • the outdoor unit 410 is provided with an outdoor fan 405 that blows air to the condenser 402 .
  • Evaporator 404 is provided in indoor unit 420 .
  • This indoor unit 420 is provided with an indoor fan 406 that blows air to the evaporator 404 .
  • the operation of the refrigeration cycle device 400 is as follows. Compressor 401 compresses the sucked refrigerant and sends it out.
  • the condenser 402 exchanges heat between the refrigerant flowing from the compressor 401 and outdoor air, condenses and liquefies the refrigerant, and sends the liquefied refrigerant to the refrigerant pipe 407 .
  • Outdoor fan 405 supplies outdoor air to condenser 402 .
  • the expansion device 403 adjusts the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 407 .
  • the evaporator 404 exchanges heat between the refrigerant brought to a low pressure state by the expansion device 403 and the indoor air.
  • the refrigerant evaporates through heat exchange with the air and is sent out to the refrigerant pipe 407 .
  • the indoor fan 406 supplies the air cooled by heat exchange in the evaporator 404 indoors.
  • the electric motor of each embodiment reduces vibration and noise, the quietness of the refrigeration cycle device 400 having the compressor 401 equipped with the electric motor can be improved.

Abstract

電動機は、軸線を中心とする周方向に、第１の磁極部と第２の磁極部とを含む複数の磁極部を有する回転子と、軸線を中心とする径方向の外側から回転子を囲む固定子とを有する。第１の磁極部と第２の磁極部とは、軸線を含む平面に対して互いに反対側に位置し、且つ固定子に対向する。回転子は、軸線の方向に第１の領域と第２の領域とを有する。第１の領域では、第１の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも径方向の外側に位置する。第２の領域では、第２の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも径方向の外側に位置する。

Description

電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置
　本開示は、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
　圧縮機では、電動機の回転子と圧縮機構部とがシャフトで連結されている。圧縮機構部は、シャフトの中心軸に対して偏心した回転部を有するため、圧縮機構部の圧縮動作に伴って回転子に遠心力が作用する。
　特許文献１には、回転子の一部の磁極にはスリットを設けず、他の磁極にはスリットを設けることが提案されている。回転子の重量にアンバランスを生じさせることで、バランスウエイトと同様の機能を発揮させることができる。
特開２０１４－１６６０１６号公報（図７Ａ－７Ｃ参照）
　しかしながら、スリットの有無による回転子の重量のアンバランスだけでは、発生する遠心力に限界がある。そのため、電動機の振動および騒音をより効果的に低減することが望まれている。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電動機の振動および騒音の低減を目的とする。
　本開示の電動機は、軸線を中心とする周方向に、第１の磁極部と第２の磁極部とを含む複数の磁極部を有する回転子と、軸線を中心とする径方向の外側から回転子を囲む固定子とを有する。第１の磁極部と第２の磁極部とは、軸線を含む平面に対して互いに反対側に位置し、且つ固定子に対向する。回転子は、軸線の方向に第１の領域と第２の領域とを有する。第１の領域では、第１の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも径方向の外側に位置する。第２の領域では、第２の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも径方向の外側に位置する。
　本開示の電動機は、また、軸線を中心とする周方向に、第１の磁極部と第２の磁極部とを含む複数の磁極部を有する回転子と、軸線を中心とする径方向の外側から回転子を囲む固定子とを有する。第１の磁極部と第２の磁極部とは、軸線を含む平面に対して互いに反対側に位置し、且つ固定子に対向する。回転子は、軸線の方向に第１の領域と第２の領域とを有する。第１の領域では、第２の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも径方向の内側に位置する。第２の領域では、第１の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも径方向の内側に位置する。
　本開示によれば、回転子と固定子との間の磁気吸引力が、第１の領域では第１の磁極部側で大きく、第２の領域では第２の磁極部側で大きくなるため、回転子を付勢する力を発生することができる。これにより、電動機の振動および騒音を低減することができる。
実施の形態１の電動機を示す横断面図である。 実施の形態１の電動機を示す縦断面図である。 図２に示した線分３Ａ－３Ａにおける断面図（Ａ）、および線分３Ｂ－３Ｂにおける断面図（Ｂ）である。 実施の形態１の回転子を示す斜視図である。 実施の形態１の圧縮機の要部を示す断面図である。 実施の形態１の圧縮機のシリンダ部の構成を示す模式図（Ａ）、およびシリンダ部の動作を示す模式図（Ｂ）～（Ｅ）である。 実施の形態１の電動機におけるＵ相コイルと回転子の磁極との関係を示す図である。 比較例の電動機におけるＵ相コイルと回転子の磁極との関係を示す図である。 実施の形態１の回転子表面の磁束密度分布を示すグラフである。 実施の形態１の回転子表面の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフである。 比較例の回転子表面の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフである。 実施の形態１の他の構成例の回転子の第１の領域を示す横断面図（Ａ）、および第２の領域を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態１の他の構成例の回転子の第１の領域を示す横断面図（Ａ）、および第２の領域を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態２の電動機を示す縦断面図である。 図１４に示した線分１５Ａ－１５Ａにおける断面図（Ａ）、および線分１５Ｂ－１５Ｂにおける断面図（Ｂ）である。 実施の形態３の回転子の第１の領域を示す横断面図である。 実施の形態３の他の構成例の回転子の第１の領域を示す横断面図である。 実施の形態４の電動機を示す縦断面図である。 図１８に示した線分１９Ａ－１９Ａにおける断面図（Ａ）、および線分１９Ｂ－１９Ｂにおける断面図（Ｂ）である。 実施の形態４の回転子コアの第１の領域を示す横断面図（Ａ）、および第２の領域を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態４の他の構成例の回転子の第１の領域を示す横断面図（Ａ）、および第２の領域を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態４の他の構成例の回転子の第１の領域を示す横断面図（Ａ）、および第２の領域を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態５の回転子の第１の領域を示す横断面図（Ａ）、および第２の領域を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態５の回転子コアの第１の領域を示す横断面図（Ａ）、および第２の領域を示す横断面図（Ｂ）である。 各実施の形態におけるＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの接続状態を示す模式図（Ａ），（Ｂ）である。 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機を示す縦断面図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な冷凍サイクル装置を示す図である。
実施の形態１．
＜電動機の構成＞
　図１は、実施の形態１の電動機１００を示す横断面図である。図１に示すように、電動機１００は、同期電動機であり、圧縮機８（図５）に組み込まれて圧縮機構部７を駆動する。また、電動機１００は、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）モータである。
　電動機１００は、軸線Ａｘを中心として回転可能な回転子１と、回転子１を囲む固定子５とを有する。回転子１と固定子５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。
　以下では、回転子１の回転中心を規定する軸線Ａｘの方向を「軸方向」とする。軸線Ａｘを中心とする径方向を「径方向」とする。軸線Ａｘを中心とする周方向を「周方向」とする。軸線Ａｘと平行な面における断面図を縦断面図とし、軸線Ａｘに直交する面における断面図を横断面図とする。
＜固定子の構成＞
　固定子５は、環状の固定子コア５０と、固定子コア５０に分布巻で巻かれた３相のコイル６とを有する。固定子コア５０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定した積層体で構成される。電磁鋼板の板厚は、例えば０．１～０．７ｍｍである。
　固定子コア５０は、軸線Ａｘを中心とする環状のヨーク部５１と、ヨーク部５１から径方向内側に延在する複数のティース５２とを有する。ヨーク部５１は、軸線Ａｘを中心とする円周状の外周５１ａを有する。外周５１ａには、軸線Ａｘに平行な平面部としての４つのＤカット部５１ｂが形成されている。
　ヨーク部５１の外周５１ａは、後述する圧縮機８（図５）の密閉容器８０の内側に嵌合する。Ｄカット部５１ｂと密閉容器８０の内周面との間には、冷媒の通路が形成される。
　ティース５２は、ヨーク部５１に周方向に等間隔に形成されている。ティース５２の数は、ここでは１８である。但し、ティース５２の数は１８に限らず、２以上であればよい。周方向に隣り合うティース５２の間には、スロット５３が形成される。スロット５３の数は、ティース５２の数と同じである。
　コイル６は、分布巻で固定子コア５０に巻かれている。コイル６は３相コイルであり、第１相のコイルとしてのＵ相コイル６Ｕと、第２相のコイルとしてのＶ相コイル６Ｖと、第３相のコイルとしてのＷ相コイル６Ｗとを有する。
　Ｕ相コイル６Ｕは、３つのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を有する。コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。３スロットピッチとは、３スロット毎に巻かれていることを意味し、言い換えると、３つのティース５２を跨ぐように巻かれていることを意味する。
　同様に、Ｖ相コイル６Ｖは、３つのコイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を有する。コイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。Ｗ相コイル６Ｗは、３つのコイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を有する。コイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。
　コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの各コイル部分は、スロット５３内に配置されるコイルサイドと、固定子コア５０の軸方向端面で延在するコイルエンドとを有する。固定子コア５０の１８の各スロット５３には、コイルサイドが１つずつ配置されている。
　Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗは、コイルエンドの径方向位置が互いに異なる。ここでは、Ｕ相コイル６Ｕのコイルエンドが最も径方向外側に位置し、Ｗ相コイル６Ｗのコイルエンドが最も径方向内側に位置している。Ｖ相コイル６Ｖのコイルエンドは、径方向において、Ｕ相コイル６ＵのコイルエンドとＷ相コイル６Ｗのコイルエンドとの間に位置している。
　Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３は、直列に接続されている。同様に、Ｖ相コイル６Ｖのコイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は直列に接続されており、Ｗ相コイル６Ｗのコイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は直列に接続されている。
＜回転子の構成＞
　回転子１は、円筒状の回転子コア１０と、回転子コア１０に取り付けられた永久磁石２０とを有する。回転子コア１０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等で固定した積層体で構成される。電磁鋼板の板厚は、例えば０．１～０．７ｍｍである。
　回転子コア１０は、外周１３と内周１４とを有する。回転子コア１０の内周１４は、軸線Ａｘを中心とする円形状を有する。内周１４には、シャフト３５が、焼嵌め、圧入または接着等により固定されている。シャフト３５の中心軸は、上述した軸線Ａｘである。外周１３については、後述する。
　回転子コア１０の外周１３に沿って、複数の磁石挿入孔１１が形成されている。各磁石挿入孔１１は、回転子コア１０を軸方向に貫通している。各磁石挿入孔１１には、永久磁石２０が１つずつ挿入されている。
　ここでは、回転子コア１０には、６つの永久磁石２０が埋め込まれている。１つの永久磁石２０は１磁極を構成し、回転子１の極数は６である。但し、回転子１の極数は６に限らず、２以上であればよい。
　永久磁石２０は、平板状であり、回転子コア１０の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。永久磁石２０は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を含む希土類磁石で構成されている。
　回転子コア１０の外周１３と磁石挿入孔１１との間のコア部分を、磁極部Ｒと称する。回転子１は、極数と同数、すなわち６つの磁極部Ｒを有する。回転子１の各磁極部Ｒは、エアギャップを介して固定子５に対向している。
　回転子コア１０において磁石挿入孔１１の周方向両端には、空隙であるフラックスバリア１２が形成されている。フラックスバリア１２と回転子コア１０の外周１３との間には、薄肉部が形成される。薄肉部の径方向の幅は、電磁鋼板の板厚と同等である。
　図２は、電動機１００を示す縦断面図である。図２に示すように、回転子１は、軸方向に、第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有する。第１の領域１０１と第２の領域１０２とでは、回転子コア１０の外周１３の形状が互いに異なる。
　図３（Ａ）は、図２に線分３Ａ－３Ａで示した面における断面図、すなわち第１の領域１０１を示す横断面図である。図３（Ｂ）は、図２に線分３Ｂ－３Ｂで示した面における断面図、すなわち第２の領域１０２を示す横断面図である。
　回転子１の６つの永久磁石２０は、隣り合う永久磁石２０の外周側の磁極面の極性が逆になるように配置されている。すなわち、ある永久磁石２０の外周側の磁極面がＮ極の場合、これに隣接する永久磁石２０の外周側の磁極面はＳ極である。回転子１は、３つのＮ極と、３つのＳ極とを有する。
　磁石挿入孔１１の周方向の中心は、極中心である。極中心を通る径方向の直線を、磁極中心線と称する。磁石挿入孔１１は、磁極中心線に直交する方向に延在している。磁石挿入孔１１は、直線状に限らず、例えばＶ字状に延在していてもよい。
　回転子１において、軸線Ａｘを含む仮想平面を、基準面Ｐとする。基準面Ｐは、後述するバランスウエイト部３１ａ，３２ａが発生する遠心力Ｆ１に直交する仮想平面である。
　上述した６つの磁極部Ｒのうち、基準面Ｐの一方の側に位置し、隣り合う２つの磁極部Ｒを、磁極部Ｒ１と称する。また、基準面Ｐに対して磁極部Ｒ１と反対側に位置する２つの磁極部Ｒを、磁極部Ｒ２と称する。ここでは、磁極部Ｒ１と磁極部Ｒ２とは、基準面Ｐに対して互いに対称な位置に配置されている。後述するように、磁極部Ｒ１の数および磁極部Ｒ２の数は、２つには限定されない。
　磁極部Ｒ１は、第１の磁極部または第１のコア部とも称する。磁極部Ｒ２は、第２の磁極部または第２のコア部とも称する。また、磁極部Ｒ１に対応する磁石挿入孔１１は、第１の磁石挿入孔とも称する。磁極部Ｒ２に対応する磁石挿入孔１１は、第２の磁石挿入孔とも称する。
　図３（Ａ）に示すように、回転子１の第１の領域１０１では、磁極部Ｒ１の外周１３ａは、軸線Ａｘを中心とする仮想円Ｃよりも径方向外側に形成されている。他の磁極部Ｒの外周１３は、仮想円Ｃ上に形成されている。言い換えると、磁極部Ｒ１の外周１３ａは、他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置する。外周１３ａは、軸線Ａｘを中心とする円弧状に延在している。
　なお、２つの磁極部Ｒ１の間すなわち極間部の外周１３ｃは、仮想円Ｃ上に形成されている。これは、フラックスバリア１２と外周１３ｃとの間の薄肉部の幅を、電磁鋼板の板厚と同等にするためである。
　図３（Ｂ）に示すように、回転子１の第２の領域１０２では、磁極部Ｒ２の外周１３ｂは、仮想円Ｃよりも径方向外側に形成されている。他の磁極部Ｒの外周１３は、仮想円Ｃ上に形成されている。言い換えると、磁極部Ｒ２の外周１３ｂは、他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置する。外周１３ｂは、軸線Ａｘを中心とする円弧状に延在している。
　また、２つの磁極部Ｒ２の間すなわち極間部の外周１３ｄは、仮想円Ｃ上に形成されている。これは、フラックスバリア１２と外周１３ｄとの間の薄肉部の幅を、電磁鋼板の板厚と同等にするためである。第２の領域１０２は、回転子コア１０の外周１３の形状を除き、第１の領域１０１と同様に構成されている。
　このように構成されているため、図２に示すように、回転子１と固定子５との間隔は、第１の領域１０１では磁極部Ｒ１側で狭くなり、第２の領域１０２では磁極部Ｒ２側で狭くなる。すなわち、回転子１と固定子５との磁気吸引力により、回転子１の第１の領域１０１を図中左側に付勢し、第２の領域１０２を図中右側に付勢する力が発生する。
　ここでは、回転子１の第１の領域１０１と第２の領域１０２との間に、第３の領域１０３が設けられている。第３の領域１０３では、回転子コア１０の外周１３が円形状である。但し、第３の領域１０３は必ずしも設けられていなくてよく、第１の領域１０１と第２の領域１０２とが互いに接していてもよい。
　図４は、回転子１を示す斜視図である。回転子コア１０の軸方向一端部には、バランスウエイト３１が取り付けられている。回転子コア１０の軸方向他端部には、バランスウエイト３２が取り付けられている。より具体的には、回転子コア１０の第１の領域１０１側の端部にバランスウエイト３１が取り付けられ、第２の領域１０２側の端部にバランスウエイト３２が取り付けられている。
　バランスウエイト３１，３２はいずれも、例えば真鍮で形成されている。バランスウエイト３１，３２は、例えば、図示しないリベット等により、回転子コア１０に固定されている。
　バランスウエイト３１は、軸線Ａｘを中心とする円板状の端板部３１ｂと、周方向において端板部３１ｂの一部に形成されたバランスウエイト部３１ａとを有する。バランスウエイト部３１ａは、軸線Ａｘを中心とする半円環状であり、その周方向の両端面３１ｃは基準面Ｐと平行である。バランスウエイト３１の内周側には、シャフト３５が挿通されている。
　バランスウエイト３２は、軸線Ａｘを中心とする円板状の端板部３２ｂと、周方向において端板部３２ｂの一部に形成されたバランスウエイト部３２ａとを有する。バランスウエイト部３２ａは、軸線Ａｘを中心とする半円環状であり、その周方向の両端面３２ｃは基準面Ｐと平行である。バランスウエイト３２の内周側には、シャフト３５が挿通されている。
　ここではバランスウエイト部３１ａと端板部３１ｂとが一体に形成されているが、別体であってもよい。同様に、ここではバランスウエイト部３２ａと端板部３２ｂとが一体に形成されているが、別体であってもよい。
　２つのバランスウエイト部３１ａ，３２ａは、基準面Ｐに対して互いに反対側に位置する。バランスウエイト部３１ａ，３２ａの重量は、後述する圧縮機構部７（図５）で発生する遠心力に応じて決定される。
　回転子１の磁極部Ｒ１は、軸方向においてバランスウエイト部３１ａと重なり合う位置にある。回転子１の磁極部Ｒ２は、軸方向においてバランスウエイト部３２ａと重なり合う位置にある。すなわち、回転子１の磁極部Ｒ１はバランスウエイト部３１ａと同位相にあり、回転子１の磁極部Ｒ２はバランスウエイト部３２ａと同位相にある。
＜圧縮機の構成＞
　図５は、電動機１００を備えた圧縮機８の基本構成を示す模式図である。圧縮機８は、ここではロータリ圧縮機であるが、スクロール圧縮機（図２６）であってもよい。
　圧縮機８は、圧縮機構部７と、圧縮機構部７を駆動する電動機１００と、圧縮機構部７と電動機１００とを連結するシャフト３５と、シャフト３５を回転可能に支持する軸受８１と、これらを収容する密閉容器８０とを備える。
　密閉容器８０は、鋼板で形成された容器である。密閉容器８０の内側には、電動機１００の固定子５が、焼き嵌め、圧入または溶接等により組み込まれている。軸受８１は、電動機１００を挟んで圧縮機構部７と反対の側に配置されている。
　圧縮機構部７は、図５では電動機１００の上方に示しているが、電動機１００の下方に設けられていてもよい。圧縮機構部７は、シリンダ室７１を有するシリンダ７０と、シャフト３５に固定された回転部としてのローリングピストン７２と、シリンダ室７１の内部を吸入側と圧縮側に分けるベーン７３（図６（Ａ））とを有する。
　シリンダ室７１は軸線Ａｘを中心とする円形断面を有し、シリンダ室７１の内部には、シャフト３５に取り付けられたローリングピストン７２が位置している。ローリングピストン７２は円筒状であり、その中心は軸線Ａｘに対して偏心している。シャフト３５が回転すると、ローリングピストン７２がシリンダ室７１内で偏心回転する。
　図６（Ａ）は、シリンダ７０を示す斜視図である。シリンダ７０には、ベーン７３が挿入されたベーン溝７４が形成されている。ベーン溝７４の一端はシリンダ室７１に連通しており、ベーン溝７４の他端は背圧室に連通している。
　ベーン７３は、ベーン溝７４内に往復可能に設けられている。ベーン７３は、スプリングにより、ベーン溝７４からシリンダ室７１内に押し出され、ローリングピストン７２の外周面に当接している。
　シリンダ７０には、密閉容器８０の外部からシリンダ室７１内に冷媒ガスを吸入する吸入口７５が形成されている。吸入口７５は、例えば、吸入管によりアキュムレータに接続されている。
　シリンダ７０には、また、図示しない吐出口が設けられている。シリンダ室７１内の冷媒ガスの圧力が規定圧力を超えると、吐出口に設けられた吐出弁が開口し、冷媒ガスがシリンダ室７１から密閉容器８０内に吐出される。
　図６（Ｂ）～（Ｅ）は、シリンダ７０内での冷媒の圧縮動作を示す模式図である。ベーン７３は、シリンダ室７１の内周面とローリングピストン７２の外周面とで形成される空間を、２つの作動室に仕切る。２つの作動室のうち、吸入口７５に連通する作動室は、低圧の冷媒ガスを吸入する吸入室として機能し、他方の作動室は、冷媒を圧縮する圧縮室として機能する。
　電動機１００の回転子１が回転すると、シリンダ室７１内では、シャフト３５に取り付けられたローリングピストン７２が、軸線Ａｘに対して偏心した軸を中心として、図６（Ｂ）～（Ｅ）に矢印で示す方向に回転する。
　図６（Ｂ）～（Ｅ）に示すように、ローリングピストン７２がシリンダ室７１内で偏心回転することにより、冷媒ガスが吸入口７５（図６（Ａ））からシリンダ室７１内に吸入され、シリンダ室７１内で圧縮される。シリンダ室７１内で圧縮された冷媒ガスは、吐出口から密閉容器８０内に吐出される。
　圧縮機構部７の動作時には、図５に示すように、ローリングピストン７２の偏心方向に遠心力Ｆ０が発生し、シャフト３５に作用する。そのため、回転子１のバランスウエイト部３１ａ，３２ａの重量は、圧縮機構部７で発生する遠心力Ｆ０に対して反対方向に遠心力を発生させるように設定される。
　ここでは、軸線Ａｘに対して、圧縮機構部７側のバランスウエイト部３１ａを、ローリングピストン７２の偏心軸と反対側に配置し、軸受８１側のバランスウエイト部３２ａを、ローリングピストン７２の偏心軸と同じ側に配置している。また、バランスウエイト部３１ａの重量は、バランスウエイト部３２ａの重量よりも重く設定される。
　これにより、圧縮機構部７からシャフト３５が受ける遠心力Ｆ０を、回転子１のバランスウエイト部３１ａ，３２ａで発生する遠心力で相殺し、シャフト３５の振れ回りによる振動および騒音の発生を抑制する。バランスウエイト部３１ａ，３２ａで発生する遠心力を、遠心力Ｆ１とする。
＜振動および騒音の低減作用＞
　次に、実施の形態１による振動および騒音の低減作用について説明する。図３（Ａ），（Ｂ）を参照して上述したように、回転子１の第１の領域１０１では、磁極部Ｒ１の外周１３ａが径方向外側に突出しており、第２の領域１０２では、磁極部Ｒ２の外周１３ｂが径方向外側に突出している。
　そのため、図２に示すように、回転子１と固定子５との間隔は、第１の領域１０１では磁極部Ｒ１側で狭く、第２の領域１０２では磁極部Ｒ２側で狭くなる。固定子５と回転子１との間に作用する磁気吸引力は、両者の間隔が狭いほど強くなる。
　そのため、回転子１には、第１の領域１０１を図中左側に付勢し、第２の領域１０２を図中右側に付勢する力が発生する。言い換えると、回転子１の第１の領域１０１と第２の領域１０２とを互いに反対方向に付勢する力が発生する。
　これにより、回転子１には、圧縮機構部７の動作時のシャフト３５の振れ回りを抑制する方向の力、すなわち図５に示した遠心力Ｆ１と同じ方向の力を発生させることができる。その結果、圧縮機構部７の動作時のシャフト３５の振れ回りを抑制し、振動および騒音を抑制することができる。
　また、回転子１の磁極部Ｒ１がバランスウエイト部３１ａと同位相にあり、磁極部Ｒ２がバランスウエイト部３２ａと同位相にあるため、第１の領域１０１ではバランスウエイト部３１ａと同じ方向に遠心力を発生させ、第２の領域１０２ではバランスウエイト部３２ａと同じ方向に遠心力を発生させることができる。そのため、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
＜トルクリップルの低減作用＞
　但し、実施の形態１の回転子１では、第１の領域１０１の磁極部Ｒ１および第２の領域１０２の磁極部Ｒ２が径方向外側に突出しているため、これらの部分の磁束密度分布の波形が回転子１の他の部分と異なる。そのため、回転子１の表面における磁束密度分布に、通常は殆ど発生しない高調波成分が含まれ、これによりトルクリップルが増加する可能性がある。トルクリップルを低減するためには、コイル６を分布巻で巻くことが望ましい。その理由について、以下に説明する。
　図７は、実施の形態１の電動機１００におけるＵ相コイル６Ｕと回転子１の磁極との関係を示す図である。なお、以下ではＵ相コイル６Ｕとの関連でトルクリップルの低減効果を説明するが、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗにも同じことが当てはまる。
　上記の通り、固定子コア５０には、Ｕ相コイル６Ｕの３つのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が巻かれている。コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の卷回方向は、同じである。
　コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３はいずれも、スロット５３内に配置されるコイルサイド６１と、固定子コア５０の軸方向端面で延在するコイルエンド６２とを有する。
　Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、機械角で６０度である。回転子１の極数は６極であるため、コイルピッチは電気角で１８０度となる。また、極ピッチは６０度である。
　図７に示した状態では、回転子１の３つのＮ極に、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が対向している。一方、回転子１の３つのＳ極には、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２の間の部分、コイル部分Ｕ２，Ｕ３の間の部分、およびコイル部分Ｕ３，Ｕ１の間の部分が対向している。このように隣り合うコイル部分の間の部分を、コイル間部分と称する。
　回転子１の表面における磁束密度分布を示す基本波形は、Ｎ極の極中心で最大となり、極間で０となり、Ｓ極の極中心で最小となる正弦波である。
　回転子１のＮ極にＵ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１が対向している状態で、回転子１のＳ極には、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ３の間の部分（コイル間部分）が対向する。このコイル間部分は、符号Ｕ１´で示すように、コイル部分Ｕ１，Ｕ３とは卷回方向が逆の仮想のコイル部分と考えることができる。すなわち、回転子１のＳ極には、巻線方向がコイル部分Ｕ１とは逆のコイル部分Ｕ１´が対向していると考えることができる。
　Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、上記の通り、機械角で６０度、電気角で１８０度である。また、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチも、機械角で６０度、電気角で１８０度である。
　図８は、比較例の電動機１００ＣにおけるＵ相コイル６Ｕと回転子１の磁極との関係を示す図である。電動機１００Ｃの固定子５は、固定子コア５０Ａと、固定子コア５０Ａに集中巻で巻かれたコイル６とを有する。電動機１００Ｃの回転子１は、実施の形態１の回転子１と同様である。
　固定子コア５０Ａは、ヨーク部５１と、９つのティース５２とを有する。９つのティース５２のうち３つのティース５２に、Ｕ相コイル６Ｕが集中巻で巻かれている。Ｕ相コイル６Ｕの３つのティース５２に巻かれた部分を、コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３と称する。
　図８に示した状態では、回転子１の３つのＮ極に、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が対向している。回転子１の３つのＳ極には、Ｕ相コイル６Ｕの３つのコイル間部が対向している。これらのコイル間部は、巻回方向がコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３とは逆の仮想のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´と考えることができる。
　Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、機械角で４０度であり、電気角で１２０度である。これに対し、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチは、機械角で８０度、電気角で２４０度である。
　なお、集中巻の場合、一般にコイルピッチという表現を使用しないが、ここでは各コイル部分、例えばコイル部分Ｕ１の２つのコイルサイド６１の間の角度を、コイルピッチと称する。
　図９は、実施の形態１の回転子１の表面における磁束密度分布を示すグラフである。上記の通り、回転子１の第１の領域１０１では、磁極部Ｒ１が径方向外側に突出し、第２の領域１０２では、磁極部Ｒ２が径方向外側に突出している。そのため、図９に示すように、回転子１の表面における磁束密度分布は、基本波形である正弦波に偶数次の高調波成分を加えた波形となる。偶数次の高調波成分は、主に、４次の高調波成分である。
　図１０は、図９の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフであり、併せて、実施の形態１のＮ極側の１つのコイル部分に対応する範囲と、Ｓ極側の１つのコイル部分に対応する範囲とを示すグラフである。
　上記の通り、Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、電気角で１８０度である。また、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチも、電気角で１８０度である。
　一般に、Ｎ極側のコイル部分に鎖交する磁束の磁束密度分布と、Ｓ極側のコイル部分に鎖交する磁束の磁束密度分布とが対称である場合には、奇数次の高調波成分のみが重畳され、偶数次の高調波成分は相殺される。
　そのため、実施の形態１では、Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１）に鎖交する磁束と、Ｓ極側のコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１´）に鎖交する磁束とを重ね合わせることにより、４次の高調波成分が相殺される。
　図１１は、図９の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフであり、併せて、比較例のＮ極側の１つのコイル部分に対応する範囲と、Ｓ極側の１つのコイル部分に対応する範囲とを示すグラフである。
　上記の通り、Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、電気角で８０度である。一方、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチは、電気角で２４０度である。
　そのため、図１１に示したように、Ｓ極側の１つのコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１´）に対応する範囲には、Ｎ極側の１つのコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１）に対応する範囲よりも、４次高調波成分が多く含まれる。
　その結果、比較例では、実施の形態１のように４次高調波成分が相殺されず、Ｕ相コイル６Ｕに鎖交する磁束に４次高調波成分が含まれることになる。この場合、回転子１の回転時にＵ相コイル６Ｕで発生する誘起電圧にも４次高調波成分が含まれることになる。また、トルクリップルには、５次高調波成分（すなわち、誘起電圧の４次高調波成分×電流の１次高調波成分）が重畳されることになる。
　特に、様々な回転数で運転される圧縮機８では、圧縮機８の共振周波数とトルクリップルの周波数成分とが一致した際に、振動および騒音が発生しやすくなる。
　これに対し、実施の形態１では、コイル６が分布巻で巻かれているため、回転子１と固定子５との間隔が異なることによって発生する磁束密度分布の４次の高調波成分が打ち消される。そのため、回転子１の回転時にコイル６で発生する誘起電圧に含まれる４次高調波成分を減少させ、トルクリップルを低減することができる。
　ここではＵ相コイル６Ｕを例にとって説明したが、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗについても同様である。また、図１，７に示した巻き方に限らず、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗが分布巻で巻かれていれば、高調波成分を低減する効果を得ることができる。
　また、ここではトルクリップルを低減するためにコイル６を分布巻で巻き付けたが、トルクリップルを他の方法で低減できる場合には、集中巻を用いてもよい。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１では、回転子１が軸方向に第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有し、第１の領域１０１の磁極部Ｒ１の外周１３ａが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置し、第２の領域１０２の磁極部Ｒ２の外周１３ｂが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置する。また、磁極部Ｒ１と磁極部Ｒ２とは、軸線Ａｘを含む基準面Ｐに対して互いに反対側に位置する。そのため、回転子１と固定子５との間隔は、第１の領域１０１では磁極部Ｒ１側で狭く、第２の領域１０２では磁極部Ｒ２側で狭くなる。これにより、回転子１に、シャフト３５の振れ回りを抑制する方向の力を発生させることができる。その結果、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
　また、コイル６が分布巻で巻かれているため、回転子１の第１の領域１０１の磁極部Ｒ１および第２の領域１０２の磁極部Ｒ２が径方向外側に突出することに起因する磁束密度分布の高調波成分を減少させ、トルクリップルを低減することができる。これにより、振動および騒音の抑制効果を高めることができる。
　また、磁極部Ｒ１，Ｒ２が、回転子コア１０の磁石挿入孔１１よりも外周１３側のコア部分であるため、回転子１の永久磁石２０を全て同一形状としながら上記の効果を得ることができ、製造コストを低減することができる。
　ここでは、回転子１が２つの磁極部Ｒ１と２つの磁極部Ｒ２とを有する例について説明した。しかしながら、磁極部Ｒ１，Ｒ２の数は２には限定されない。
　例えば、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転子１が、１つの磁極部Ｒ１と、１つの磁極部Ｒ２とを有していてもよい。磁極部Ｒ１と磁極部Ｒ２とは、基準面Ｐに対して互いに反対側に位置する。第１の領域１０１では、磁極部Ｒ１の外周１３ａが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置している。第２の領域１０２では、磁極部Ｒ２の外周１３ａが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置している。
　また、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転子１が、隣接する３つの磁極部Ｒ１と、隣接する３つの磁極部Ｒ２とを有していてもよい。３つの磁極部Ｒ１と３つの磁極部Ｒ２とは、基準面Ｐに対して互いに反対側に位置する。第１の領域１０１では、磁極部Ｒ１の外周１３ａが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置している。第２の領域１０２では、磁極部Ｒ２の外周１３ａが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置している。
　図１２（Ａ），（Ｂ）に示した構成においても、図１３（Ａ），（Ｂ）に示した構成においても、回転子コア１０に、シャフト３５の振れ回りを抑制する方向の力を発生させることができる。そのため、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２について説明する。図１４は、実施の形態２の電動機１００Ａを示す縦断面図である。実施の形態２の電動機１００Ａは、回転子１Ａの構成が、実施の形態１の電動機１００と異なる。
　図１４に示すように、電動機１００Ａの回転子１Ａは、軸方向に、第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有する。第１の領域１０１と第２の領域１０２とでは、回転子コア１０の外周１３の形状が互いに異なる。
　図１５（Ａ）は、図１４に線分１５Ａ－１５Ａで示した面における断面図、すなわち第１の領域１０１を示す横断面図である。図１５（Ｂ）は、図１４に線分１５Ｂ－１５Ｂで示した面における断面図、すなわち第２の領域１０２を示す横断面図である。
　図１５（Ａ）に示すように、回転子１Ａの第１の領域１０１では、磁極部Ｒ２の外周１３ｂは、軸線Ａｘを中心とする仮想円Ｃよりも径方向内側に形成されている。他の磁極部Ｒの外周１３は、仮想円Ｃ上に形成されている。言い換えると、磁極部Ｒ２の外周１３ｂは、他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向内側に位置する。
　なお、２つの磁極部Ｒ２の間の外周１３ｄは、仮想円Ｃ上に形成されている。これは、フラックスバリア１２と外周１３ｄとの間に、薄肉部を確保するためである。薄肉部の幅は、電磁鋼板の板厚と同等である。
　図１５（Ｂ）に示すように、回転子１Ａの第２の領域１０２では、磁極部Ｒ１の外周１３ａは、仮想円Ｃよりも径方向内側に形成されている。他の磁極部Ｒの外周１３は、仮想円Ｃ上に形成されている。言い換えると、磁極部Ｒ１の外周１３ａは、他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向内側に位置する。
　また、２つの磁極部Ｒ１の間の外周１３ｃは、仮想円Ｃ上に形成されている。これは、フラックスバリア１２と外周１３ｃとの間に、薄肉部を残すためである。第２の領域１０２は、外周１３の形状を除き、第１の領域１０１と同様に構成されている。
　この実施の形態２においても、図１４に示すように、回転子１Ａと固定子５との間隔は、第１の領域１０１では磁極部Ｒ１側で狭く、第２の領域１０２では磁極部Ｒ２側で狭くなる。そのため、回転子１Ａには、第１の領域１０１を図中左側に付勢し、第２の領域１０２を図中右側に付勢する力が発生する。これにより、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
　また、電磁鋼板を軸方向に積層して回転子コア１０を形成する際には、積層用の金型で電磁鋼板を外周側からガイドする。上述した実施の形態１の回転子コア１０は、外周１３の一部が突出した形状を有しているため、円筒状の金型を用いることができず、金型の構成が複雑になる。
　これに対し、実施の形態２の回転子コア１０は、外周１３の一部が窪んだ形状を有しているため、円筒状の金型を用いて電磁鋼板の積層を行うことができる。そのため、金型の構成を簡単にすることができる。また、電磁鋼板の外周と金型との当接長さを長くできるため、電磁鋼板の積層を高精度に行うことができる。
　実施の形態２の電動機１００Ａの他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同様である。
　以上説明したように、実施の形態２では、第１の領域１０１の磁極部Ｒ１の外周１３ａが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向内側に位置し、第２の領域１０２の磁極部Ｒ２の外周１３ｂが他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向内側に位置する。そのため、回転子１Ａに、シャフト３５の振れ回りを抑制する方向の力を発生させることができる。これにより、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
　ここでは回転子１Ａの極数が６の場合について説明したが、回転子１Ａの極数は２以上であればよい。また、ここでは回転子１Ａが２つの磁極部Ｒ１と２つの磁極部Ｒ２とを有する例について説明したが、実施の形態１で説明したように、磁極部Ｒ１，Ｒ２の数は２には限定されない。
実施の形態３．
　次に、実施の形態３について説明する。図１６は、実施の形態３の回転子１Ｂを示す横断面図である。実施の形態３の電動機は、回転子１Ｂの構成が、実施の形態１の電動機１００と異なる。
　図１６は、回転子１Ｂの第１の領域１０１を示す横断面図であり、図２に線分３Ａ－３Ａで示した面における断面図に相当する。図１６に示すように、回転子１Ｂの第１の領域１０１では、実施の形態１と同様、隣接する２つの磁極部Ｒ１の外周１３ａは、他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向外側に位置する。
　この実施の形態３では、磁極部Ｒ１を除く各磁極部Ｒに、スリット群１５が設けられている。スリット群１５は、径方向に長い９本のスリット１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅを有する。スリット１５ａ～１５ｅは、極中心を通る径方向の直線、すなわち磁極中心線Ｍに対して対称に形成されている。
　スリット１５ａ～１５ｅのうち、スリット１５ａは磁極中心線Ｍ上に位置する。スリット１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅは、スリット１５ａの両側に順に配置されている。スリット１５ａの径方向長さＬ１が最も長く、スリット１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅの順に長さが短くなる。スリット１５ａ～１５ｅの周方向の幅Ｗ１は互いに等しい。
　磁極部Ｒ１には、スリット群１６が設けられている。スリット群１６は、径方向に長い５本のスリット１６ａ，１６ｂ，１６ｃを有する。スリット１６ａ～１６ｃは、磁極中心線Ｍに対して対称に形成されている。
　スリット１６ａ～１６ｃのうち、スリット１６ａは磁極中心線Ｍ上に位置する。スリット１６ｂ，１６ｃは、スリット１６ａの両側に順に配置されている。スリット１６ａの径方向長さＬ２が最も長く、スリット１６ｂ，１６ｃの順に長さが短くなる。スリット１６ａ～１６ｃの周方向の幅Ｗ２は互いに等しい。
　スリット群１５，１６の各スリットは、固定子５から回転子コア１０に流入する周方向の磁束の流れを妨げる作用を有する。磁極部Ｒ１のスリット群１６は、他の磁極部Ｒのスリット群１５よりもスリットの数が少ない。そのため、磁極部Ｒ１では、他の磁極部Ｒよりも、固定子５からの磁束が周方向に流れやすい。その結果、磁極部Ｒ１では、回転子１Ｂを固定子５側に吸引する磁気吸引力が強くなる。
　実施の形態１で説明したように、回転子１Ｂの第１の領域１０１では、回転子１Ｂと固定子５との間隔が磁極部Ｒ１側で狭く、磁極部Ｒ２側で広い。各磁極部Ｒ１のスリット１６ａ～１６ｃの数を、他の各磁極部Ｒのスリット１５ａ～１５ｅの数よりも少なくすることで、回転子１Ｂと固定子５との間の磁気吸引力を、磁極部Ｒ１側で更に強くすることができる。
　図１６では、各磁極部Ｒ１のスリット１６ａ～１６ｃの本数が、他の各磁極部Ｒのスリット１５ａ～１５ｅの本数よりも少ないが、この例には限定されない。
　例えば、各磁極部Ｒ１のスリットの平均長さが、他の各磁極部Ｒのスリットの平均長さより短くてもよい。また、磁極部Ｒ１にスリットを設けなくてもよい。すなわち、各磁極部Ｒ１のスリットの総面積が、他の各磁極部Ｒのスリットの総面積よりも小さければよい。なお、スリットの総面積とは、１つの磁極部当たりのスリットの面積の合計を言う。
　回転子１Ｂの第２の領域１０２は、基準面Ｐに対して、図１６に示した第１の領域１０１と対称な形状を有する。すなわち、回転子１Ｂの第２の領域１０２では、各磁極部Ｒ２のスリットの総面積が、他の各磁極部Ｒのスリットの総面積よりも小さい。
　図１７は、回転子１Ｂの他の構成例の第１の領域１０１を示す横断面図である。図１７に示すように、回転子１Ｂの第１の領域１０１では、実施の形態２と同様、隣接する２つの磁極部Ｒ２の外周１３ｂが、他の磁極部Ｒの外周１３よりも径方向内側に位置する。
　磁極部Ｒ２を除く磁極部Ｒには、スリット群１６が形成されている。スリット群１６は、図１６を参照して説明した５本のスリット１６ａ～１６ｃを有する。磁極部Ｒ２には、スリット群１５が形成されている。スリット群１５は、図１６を参照して説明した９本のスリット１５ａ～１５ｅを有する。
　磁極部Ｒ２のスリット群１５は、他の磁極部Ｒのスリット群１６よりもスリットの数が多い。そのため、磁極部Ｒ２では、他の磁極部Ｒと比較して、固定子５のコイル６から発生する磁束が周方向に流れにくく、回転子１Ｂを固定子５側に吸引する磁気吸引力が弱くなる。
　実施の形態２で説明したように、回転子１Ｂの第１の領域１０１では、回転子１Ｂと固定子５との間隔が磁極部Ｒ１側で狭く、磁極部Ｒ２側で広い。磁極部Ｒ２のスリット群１５のスリット１５ａ～１５ｅの数を、他の磁極部Ｒのスリット群１６のスリット１６ａ～１６ｃの数よりも多くすることで、回転子１Ｂと固定子５との間の磁気吸引力を、磁極部Ｒ２側で更に強くすることができる。
　図１７では、各磁極部Ｒ２のスリット１５ａ～１５ｅの数が、他の各磁極部Ｒのスリット１６ａ～１６ｃの数よりも多いが、この例には限定されない。
　例えば、各磁極部Ｒ２のスリットの平均長さが、他の各磁極部Ｒのスリットの平均長さより長くてもよい。また、磁極部Ｒ２以外の磁極部Ｒにスリットを設けなくてもよい。すなわち、各磁極部Ｒ２のスリットの総面積が、他の各磁極部Ｒのスリットの総面積よりも大きければよい。
　回転子１Ｂの第２の領域１０２は、基準面Ｐに対して、図１７に示した第１の領域１０１と対称な形状を有する。すなわち、回転子１Ｂの第２の領域１０２では、各磁極部Ｒ１のスリットの総面積が、他の各磁極部Ｒのスリットの総面積よりも大きい。
　また、図１６および図１７に示すように、回転子１Ｂの第１の領域１０１では、各磁極部Ｒ１のスリットの総面積が各磁極部Ｒ２のスリットの総面積よりも小さく、第２の領域１０２では、各磁極部Ｒ２のスリットの総面積が各磁極部Ｒ１のスリットの総面積よりも小さければよい。
　実施の形態３の電動機の他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同様である。
　以上説明したように、実施の形態３では、回転子１Ｂが第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有し、第１の領域１０１では、磁極部Ｒ１（すなわち第１のコア部）のスリットの総面積が磁極部Ｒ２（すなわち第２のコア部）のスリットの総面積よりも小さい。また、第２の領域１０２では、磁極部Ｒ２のスリットの総面積が、磁極部Ｒ１のスリットの総面積よりも小さい。そのため、第１の領域１０１の磁極部Ｒ１側を固定子５に引き付ける力と、第２の領域１０２の磁極部Ｒ２側を固定子５に引き付ける力を共に大きくすることができる。これにより、バランスウエイト部３１ａ，３２ａをさらに小型化し、振動および騒音の抑制効果をさらに高めることができる。
　ここでは、回転子１Ｂの極数が６の場合について説明したが、回転子１Ｂの極数は２以上であればよい。また、ここでは、回転子１Ｂが２つの磁極部Ｒ１と２つの磁極部Ｒ２とを有する例について説明したが、実施の形態１で説明したように、磁極部Ｒ１，Ｒ２の数は２には限定されない。
実施の形態４．
　次に、実施の形態４について説明する。図１８は、実施の形態４の電動機１００Ｃを示す縦断面図である。実施の形態４の電動機１００Ｃは、ＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）モータである。
　図１８に示すように、電動機１００Ｃの回転子１Ｃは、回転子コア１７と、回転子コア１７の表面に固定された永久磁石２１とを有する。回転子１Ｃは、軸方向に、第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有する。第１の領域１０１と第２の領域１０２とでは、回転子コア１７の外周１８の形状が互いに異なる。
　図１９（Ａ）は、図１８に線分１９Ａ－１９Ａで示した面における断面図、すなわち第１の領域１０１を示す横断面図である。図１９（Ｂ）は、図１８に線分１９Ｂ－１９Ｂで示した面における断面図、すなわち第２の領域１０２を示す横断面図である。
　図１９（Ａ）に示すように、回転子コア１７は外周１８および内周１９を有する。回転子コア１７の内周１９には、シャフト３５が固定されている。回転子コア１７の外周１８には、６つの永久磁石２１が固定されている。
　各永久磁石２１は、軸線Ａｘを中心とする円弧形状を有する。各永久磁石２１は、外周２１１と内周２１２とを有し、内周２１２が回転子コア１７の外周に固定されている。６つの永久磁石２１の周方向の長さＢは互いに等しく、径方向の厚さＴも互いに等しい。
　各永久磁石２１は、磁極部を構成する。６つの永久磁石２１のうち、基準面Ｐの一方の側に位置し、隣り合う２つの永久磁石２１を、永久磁石２１Ａと称する。また、基準面Ｐに対して永久磁石２１Ａと反対側に位置する２つの永久磁石２１を、永久磁石２１Ｂとする。
　永久磁石２１Ａは、第１の永久磁石または第１の磁極部とも称する。永久磁石２１Ｂは、第２の永久磁石または第２の磁極部とも称する。
　図２０（Ａ）は、第１の領域１０１の回転子コア１７を示す横断面図である。図２０（Ｂ）は、第２の領域１０２の回転子コア１７を示す横断面図である。
　図２０（Ａ）に示すように、第１の領域１０１では、永久磁石２１Ａが固定される外周１８ａは、軸線Ａｘを中心とする仮想円Ｃ２よりも径方向外側に形成されている。他の永久磁石２１が固定される外周１８は、仮想円Ｃ２上に形成されている。
　外周１８ａは、仮想円Ｃ２の半径と同じ曲率半径を有する。また、外周１８ａの曲率中心は、軸線Ａｘから図中左側に変位した位置にある。外周１８ａは、第１の外周部分とも称する。なお、２つの磁極部Ｒ１の間の外周１８ｃは仮想円Ｃ２上に形成されているが、外周１８ａと同一円上に形成されていてもよい。
　図２０（Ｂ）に示すように、第２の領域１０２では、永久磁石２１Ｂが固定される外周１８ｂは、軸線Ａｘを中心とする仮想円Ｃ２よりも径方向外側に形成されている。他の永久磁石２１が固定される外周１８は、仮想円Ｃ２上に形成されている。
　外周１８ｂは、仮想円Ｃ２の半径と同じ曲率半径を有する。また、外周１８ｂの曲率中心は、軸線Ａｘから図中右側に変位した位置にある。外周１８ｂは、第２の外周部分とも称する。なお、２つの磁極部Ｒ２の間の外周１８ｄは仮想円Ｃ２上に形成されているが、外周１８ｂと同一円上に形成されていてもよい。
　回転子コア１７がこのような形状を有するため、第１の領域１０１では、図１９（Ａ）に示すように、永久磁石２１Ａが、他の永久磁石２１よりも径方向外側に位置する。より具体的には、永久磁石２１Ａの外周２１１は軸線Ａｘを中心とする仮想円Ｃ１よりも径方向外側に位置し、他の永久磁石２１の外周２１１は仮想円Ｃ１上に位置する。
　また、第２の領域１０２では、図１９（Ｂ）に示すように、永久磁石２１Ｂが、他の永久磁石２１よりも径方向外側に位置する。より具体的には、永久磁石２１Ｂの外周２１１は仮想円Ｃ１よりも径方向外側に位置し、他の永久磁石２１の外周２１１は仮想円Ｃ１上に位置する。
　実施の形態４においても、図１８に示すように、回転子１Ｃと固定子５との間隔は、第１の領域１０１では永久磁石２１Ａ側で狭く、第２の領域１０２では永久磁石２１Ｂ側で狭くなる。そのため、実施の形態１と同様に、回転子１Ｃの第１の領域１０１を図中左側に付勢し、第２の領域１０２を図中右側に付勢する力が発生する。これにより、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
　実施の形態４の電動機１００Ｃの他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同様である。
　以上説明したように、実施の形態４では、回転子１Ｃが第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有し、第１の領域１０１では、永久磁石２１Ａの外周２１１が他の永久磁石２１の外周２１１よりも径方向外側に位置し、第２の領域１０２では、永久磁石２１Ｂの外周２１１が他の永久磁石２１の外周２１１よりも径方向外側に位置する。そのため、回転子１Ｃに、シャフト３５の振れ回りを抑制する方向の力を発生させることができる。これにより、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
　また、第１の領域１０１では、永久磁石２１Ａが固定される回転子コア１７の外周１８ａが径方向外側に突出し、第２の領域１０２では、永久磁石２１Ｂが固定される回転子コア１７の外周１８ｂが径方向外側に突出している。そのため、回転子１Ｃの６つの永久磁石２１として、同一形状、同一寸法の永久磁石２１を用いることができ、製造コストを低減することができる。
　ここでは、回転子１Ｃの極数が６の場合について説明したが、回転子１Ｃの極数は２以上であればよい。また、回転子１Ｃが２つの永久磁石２１Ａと２つの永久磁石２１Ｂとを有する例について説明した。しかしながら、永久磁石２１Ａ，２１Ｂの数は２には限定されない。
　例えば、図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転子１Ｃが、永久磁石２１Ａと永久磁石２１Ｂとを１つずつ有していてもよい。永久磁石２１Ａと永久磁石２１Ｂとは、基準面Ｐに対して互いに反対側に位置する。第１の領域１０１では、永久磁石２１Ａが他の永久磁石２１よりも径方向外側に位置している。第２の領域１０２では、永久磁石２１Ｂが他の永久磁石２１よりも径方向外側に位置している。
　また、図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転子１Ｃが、永久磁石２１Ａと永久磁石２１Ｂとを３つずつ有していてもよい。３つの永久磁石２１Ａと３つの永久磁石２１Ｂとは、基準面Ｐに対して互いに反対側に位置する。第１の領域１０１では、永久磁石２１Ａが他の永久磁石２１よりも径方向外側に位置している。第２の領域１０２では永久磁石２１Ｂが、他の永久磁石２１よりも径方向外側に位置している。
実施の形態５．
　次に、実施の形態５について説明する。図２３（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態５の電動機の回転子１Ｄを示す横断面図である。
　図２３（Ａ）は、回転子１Ｄの第１の領域１０１を示す横断面図であり、図１８に線分１９Ａ－１９Ａで示した面における断面図に相当する。図２３（Ｂ）は、回転子１Ｄの第２の領域１０２を示す横断面図であり、図１８に線分１９Ｂ－１９Ｂで示した面における断面図に相当する。
　図２３（Ａ）に示すように、回転子１Ｄは、回転子コア１７と、回転子コア１７の外周１８に取り付けられた６つの永久磁石２１とを有する。永久磁石２１の構成は、実施の形態４で説明した通りである。回転子１Ｄは、第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有する。
　図２４（Ａ）は、第１の領域１０１の回転子コア１７を示す横断面図である。図２４（Ａ）に示すように、第１の領域１０１では、永久磁石２１Ｂが固定される外周１８ｂは、軸線Ａｘを中心とする仮想円Ｃ２よりも径方向内側に形成されている。他の永久磁石２１が固定される外周１８は、仮想円Ｃ２上に形成されている。
　外周１８ｂは、仮想円Ｃ２の半径と同じ曲率半径を有する。また、外周１８ｂの曲率中心は、軸線Ａｘから図中左側に変位した位置にある。外周１８ｂは、第２の外周部分とも称する。
　図２４（Ｂ）は、第２の領域１０２の回転子コア１７を示す横断面図である。図２４（Ｂ）に示すように、第２の領域１０２では、永久磁石２１Ａが固定される外周１８ａは、仮想円Ｃ２よりも径方向内側に形成されている。他の永久磁石２１が固定される外周１８は、仮想円Ｃ２上に形成されている。
　外周１８ａは、仮想円Ｃ２の半径と同じ曲率半径を有する。また、外周１８ａの曲率中心は、軸線Ａｘから図中右側に変位した位置にある。外周１８ａは、第１の外周部分とも称する。
　回転子コア１７がこのような形状を有するため、第１の領域１０１では、図２３（Ａ）に示すように、永久磁石２１Ｂが、他の永久磁石２１よりも径方向内側に位置する。より具体的には、永久磁石２１Ｂの外周２１１は軸線Ａｘを中心とする仮想円Ｃ１よりも径方向内側に位置し、他の永久磁石２１の外周２１１は仮想円Ｃ１上に位置する。
　また、第２の領域１０２では、図２３（Ｂ）に示すように、永久磁石２１Ａが、他の永久磁石２１よりも径方向内側に位置する。より具体的には、永久磁石２１Ａの外周２１１は仮想円Ｃ１よりも径方向内側に位置し、他の永久磁石２１の外周２１１は仮想円Ｃ１上に位置する。
　この実施の形態５においても、回転子１Ｄと固定子５との間隔は、第１の領域１０１では永久磁石２１Ａ側で狭く、第２の領域１０２では永久磁石２１Ｂ側で狭くなる。そのため、実施の形態４と同様、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
　実施の形態５の電動機の他の構成は、実施の形態１の電動機１００と同様である。
　以上説明したように、実施の形態５では、回転子１Ｄが第１の領域１０１と第２の領域１０２とを有し、第１の領域１０１では、永久磁石２１Ａ（すなわち第１の磁極部）の外周２１１が他の永久磁石２１の外周２１１よりも径方向内側に位置し、第２の領域１０２では、永久磁石２１Ｂ（すなわち第２の磁極部）の外周２１１が他の永久磁石２１の外周２１１よりも径方向内側に位置する。そのため、回転子１Ｄに、シャフト３５の振れ回りを抑制する方向の力を発生させることができる。これにより、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化しながら、振動および騒音を抑制することができる。
　また、実施の形態４と実施の形態５とを比較すると、実施の形態４の回転子コア１７（図２０）は、外周１８の一部が突出した形状を有するため、外周１８に固定される永久磁石２１の周方向長さを長くしやすいというメリットがある。
　これに対し、実施の形態５の回転子コア１７（図２４（Ａ），（Ｂ））は、外周１８の一部が窪んだ形状を有するため、電磁鋼板を積層して回転子コア１７を形成する際に、円筒状の金型を用いて電磁鋼板の積層を行うことができる。そのため、金型の構成を簡単にすることができるというメリットがある。
　ここでは、回転子１Ｄの極数が６の場合について説明したが、回転子１Ｄの極数は２以上であればよい。また、ここでは、回転子１Ｄが２つの永久磁石２１Ａと２つの永久磁石２１Ｂとを有する例について説明したが、実施の形態４で説明したように、永久磁石２１Ａ，２１Ｂの数は、１つでもよく、３つ以上でもよい。
＜コイルの接続状態＞
　次に、各実施の形態におけるＵ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗの接続状態について説明する。
　図２５（Ａ）は、Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗの接続状態の一例を示す模式図である。Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３は直列に接続され、Ｖ相コイル６Ｖのコイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は直列に接続され、Ｗ相コイル６Ｗのコイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は直列に接続されている。
　Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗは、中性点Ｎで結線されている。すなわち、Ｙ結線で結線されている。
　図２５（Ｂ）は、Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗの接続状態の別の例を示す模式図である。図２５（Ｂ）では、Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗは、デルタ結線で結線されている。各相のコイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗのコイル部分が直列に接続されていることは図２５（Ａ）と同様である。
　各実施の形態では、回転子コア１０の領域１０１，１０２のそれぞれにおいて、磁極部Ｒ１と磁極部Ｒ２とで外周１３の位置が異なる。そのため、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗのコイル部分（例えばＵ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３）に鎖交する磁束が不均一になる。コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗのコイル部分を並列に接続すると、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗのそれぞれに流れる電流が不均一になり、損失が発生する。
　コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗのコイル部分を直列に接続することにより、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗに流れる電流の不均一を解消し、損失を低減することができる。なお、各相のコイルを構成するコイル部分の数は、３つに限定されるものではない。各相のコイルを構成するコイル部分の数をｎ個（ｎは２以上の整数）とすると、ｎ個のコイル部分が直列に接続されていればよい。上記の各実施の形態では、各相のコイルのコイル部分の数（ｎ）は３であり、回転子１の極数の半分である。
　上述した実施の形態１～５は、適宜組み合わせることが可能である。
＜圧縮機＞
　次に、各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機３００について説明する。図２６は、圧縮機３００を示す縦断面図である。図５に要部を示した圧縮機８はロータリ圧縮機であったが、各実施の形態の電動機は、図２６に示すスクロール圧縮機としての圧縮機３００にも適用可能である。
　圧縮機３００は、圧縮機構部３１０と、圧縮機構部３１０を駆動する電動機１００と、圧縮機構部３１０と電動機１００とを連結するシャフト３５と、シャフト３５の下端部（副軸部）を支持するサブフレーム３０３と、これらが収容された密閉容器３０１とを有する。密閉容器３０１の底部の油だめ３０５には、冷凍機油３０４が貯留されている。
　圧縮機構部３１０は、固定スクロール３１１および揺動スクロール３１２と、オルダムリング３１３と、コンプライアントフレーム３１４と、ガイドフレーム３１５とを備える。固定スクロール３１１および揺動スクロール３１２はいずれも板状渦巻歯を有し、圧縮室３１６を形成するように組み合わせられている。
  固定スクロール３１１は、圧縮室３１６で圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート３１１ａを有する。また、固定スクロール３１１には、密閉容器３０１を貫通する吸入管３０６が圧入されている。また、密閉容器３０１を貫通するように、固定スクロール３１１の吐出ポート３１１ａから吐出された高圧の冷媒ガスを外部に吐出する吐出管３０７が設けられている。
　密閉容器３０１の内側には、電動機１００が焼嵌めによって組み込まれる。また、密閉容器３０１には、電動機１００の固定子５と駆動回路とを電気的に接続するためのガラス端子３０８が溶接により固定されている。電動機１００としては、ここでは実施の形態１の電動機１００を用いるが、他の実施の形態の電動機を用いてもよい。
　圧縮機３００の動作は、以下の通りである。電動機１００が回転すると、回転子１と共にシャフト３５が回転する。シャフト３５が回転すると、揺動スクロール３１２が揺動し、固定スクロール３１１と揺動スクロール３１２との間の圧縮室３１６の容積を変化させる。これにより、吸入管３０６から圧縮室３１６に冷媒ガスを吸入して圧縮する。
　圧縮室３１６内で圧縮された高圧の冷媒ガスは、固定スクロール３１１の吐出ポート３１１ａから密閉容器３０１内に排出され、吐出管３０７から外部に排出される。また、圧縮室３１６から密閉容器３０１内に排出された冷媒ガスの一部は、電動機１００に設けられた穴部を通過し、電動機１００を冷却する。
　上記の各実施の形態の電動機は振動および騒音を抑制しているため、電動機を備えた圧縮機３００の静音性を高めることができる。
＜冷凍サイクル装置＞
　次に、各実施の形態の電動機を備えた圧縮機を有する冷凍サイクル装置４００について説明する。図２７は、冷凍サイクル装置４００の構成を示す図である。冷凍サイクル装置４００は、例えば空気調和装置である。
　冷凍サイクル装置４００は、圧縮機４０１と、凝縮器４０２と、減圧装置としての絞り装置４０３と、蒸発器４０４とを備えている。圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４０７によって連結されて冷凍サイクルを構成している。すなわち、圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４の順に、冷媒が循環する。
　圧縮機４０１、凝縮器４０２および絞り装置４０３は、室外機４１０に設けられている。圧縮機４０１は、図２６を参照して説明した圧縮機３００で構成されている。室外機４１０には、凝縮器４０２に空気を送風する室外送風機４０５が設けられている。蒸発器４０４は、室内機４２０に設けられている。この室内機４２０には、蒸発器４０４に空気を送風する室内送風機４０６が設けられている。
　冷凍サイクル装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機４０１は、吸入した冷媒を圧縮して送り出す。凝縮器４０２は、圧縮機４０１から流入した冷媒と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冷媒配管４０７に送り出す。室外送風機４０５は、凝縮器４０２に室外の空気を供給する。絞り装置４０３は、冷媒配管４０７を流れる冷媒の圧力を調整する。
　蒸発器４０４は、絞り装置４０３により低圧状態にされた冷媒と室内の空気との熱交換を行う。冷媒は、空気との熱交換により蒸発し、冷媒配管４０７に送り出される。室内送風機４０６は、蒸発器４０４での熱交換により冷却された空気を、室内に供給する。
　各実施の形態の電動機は振動および騒音を低減しているため、当該電動機を備えた圧縮機４０１を有する冷凍サイクル装置４００の静音性を高めることができる。
　以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、各種の改良または変形を行なうことができる。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　回転子、　５　固定子、　６　コイル、　６Ｕ　Ｕ相コイル、　６Ｖ　Ｖ相コイル、　６Ｗ　Ｗ相コイル、　７　圧縮機構部、　８　圧縮機、　１０　回転子コア、　１１　磁石挿入孔、　１２　フラックスバリア、　１３，１３ａ，１３ｂ　外周、　１４　内周、　１５，１６　スリット群、　１７　回転子コア、　１８，１８ａ，１８ｂ　外周、　１９　内周、　２０　永久磁石、　２１　永久磁石、　２１Ａ　永久磁石（第１の永久磁石、第１の磁極部）、　２１Ｂ　永久磁石（第２の永久磁石、第２の磁極部）、　３１，３２　バランスウエイト、　３１ａ，３２ａ　バランスウエイト部、　３１ｂ，３２ｂ　端板部、　３５　シャフト、　５０　固定子コア、　５１　ヨーク部、　５２　ティース、　５３　スロット、　６１　コイルサイド、　６２　コイルエンド、　８０　密閉容器、　１００，１００Ａ，１００Ｃ　電動機、　１０１　第１の領域、　１０２　第２の領域、　３００　圧縮機、　３０１　密閉容器、　３１０　圧縮機構部、　４００　冷凍サイクル装置、　４０１　圧縮機、　４０２　凝縮器、　４０３　絞り装置（減圧装置）、　４０４　蒸発器、　Ｐ　基準面、　Ｒ　磁極、　Ｒ１　磁極（第１の磁極部）、　Ｒ２　磁極（第２の磁極部）。
 

Claims (12)

  1. 　軸線を中心とする周方向に、第１の磁極部と第２の磁極部とを含む複数の磁極部を有する回転子と、
    　前記軸線を中心とする径方向の外側から前記回転子を囲む固定子と
    　を有し、
    　前記第１の磁極部と前記第２の磁極部とは、前記軸線を含む平面に対して互いに反対側に位置し、且つ前記固定子に対向し、
    　前記回転子は、前記軸線の方向に第１の領域と第２の領域とを有し、
    　前記第１の領域では、前記第１の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも前記径方向の外側に位置し、
    　前記第２の領域では、前記第２の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも前記径方向の外側に位置する
    　電動機。
  2. 　軸線を中心とする周方向に、第１の磁極部と第２の磁極部とを含む複数の磁極部を有する回転子と、
    　前記軸線を中心とする径方向の外側から前記回転子を囲む固定子と
    　を有し、
    　前記第１の磁極部と前記第２の磁極部とは、前記軸線を含む平面に対して互いに反対側に位置し、且つ前記固定子に対向し、
    　前記回転子は、前記軸線の方向に第１の領域と第２の領域とを有し、
    　前記第１の領域では、前記第２の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも前記径方向の内側に位置し、
    　前記第２の領域では、前記第１の磁極部の外周が他の磁極部の外周よりも前記径方向の内側に位置する
    　電動機。
  3. 　前記回転子は、第１の磁石挿入孔および第２の磁石挿入孔を有する回転子コアと、前記第１の磁石挿入孔に挿入された第１の永久磁石と、前記第２の磁石挿入孔に挿入された第２の永久磁石とを有し、
    　前記第１の磁極部は、前記回転子コアの前記第１の磁石挿入孔よりも前記径方向の外側に位置する第１のコア部であり、
    　前記第２の磁極部は、前記回転子コアの前記第２の磁石挿入孔よりも前記径方向の外側に位置する第２のコア部である
    　請求項１または２に記載の電動機。
  4. 　前記第１の領域では、前記第１のコア部に０または１以上のスリットが形成され、前記第２のコア部に前記第１のコア部の前記スリットよりも総面積が大きい１以上のスリットが形成され、
    　前記第２の領域では、前記第１のコア部に１以上のスリットが形成され、前記第２のコア部に前記第１のコア部の前記スリットよりも総面積が小さい０または１以上のスリットが形成されている
    　請求項３に記載の電動機。
  5. 　前記回転子は、回転子コアと、前記回転子コアの外周に固定された第１の永久磁石および第２の永久磁石とを有し、
    　前記第１の磁極部は、前記第１の永久磁石であり、
    　前記第２の磁極部は、前記第２の永久磁石である
    　請求項１または２に記載の電動機。
  6. 　前記回転子コアは、前記第１の永久磁石が固定される第１の外周部分と、前記第２の永久磁石が固定される第２の外周部分とを有し、
    　前記第１の領域および前記第２の領域のいずれにおいても、前記回転子コアの前記第１の外周部分の前記径方向の位置と、前記第２の外周部分の前記径方向の位置とが異なる
    　請求項５に記載の電動機。
  7. 　前記固定子は、固定子コアと、前記固定子コアに分布巻で巻かれたコイルとを有する
    　請求項１から６までの何れか１項に記載の電動機。
  8. 　前記コイルは、同一相のＮ個のコイル部分を有し、
    　前記Ｎ個のコイル部分は、直列に接続されている
    　請求項７に記載の電動機。
  9. 　前記コイルは、３相のコイルであり、
    　前記３相のコイルは、Ｙ結線またはデルタ結線で接続されている
    　請求項７または８に記載の電動機。
  10. 　前記回転子は、前記平面に直交する方向に遠心力を発生するバランスウエイト部を有する
    　請求項１から９までの何れか１項に記載の電動機。
  11. 　請求項１から１０までの何れか１項に記載の電動機と、
    　前記電動機によって駆動される圧縮機構部と
    　を備えた圧縮機。
  12. 　請求項１１に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えた冷凍サイクル装置。
     
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009219291A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子及び圧縮機
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JP2015082860A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 株式会社安川電機 回転電機及び回転子鉄心の製造方法
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