WO2024004202A1 - 固定子、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

固定子、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2024004202A1
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teeth
coil
tooth
stator
slot
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PCT/JP2022/026469
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輝 岩田
篤 松岡
淳史 石川
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
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation

Definitions

  • the present disclosure relates to a stator, an electric motor, a compressor, and a refrigeration cycle device.
  • the stator of the electric motor has an annular stator core in which a plurality of teeth are arranged in the circumferential direction, and a coil wound around the teeth.
  • a slot for accommodating the coil is formed between adjacent teeth.
  • Patent Document 1 discloses that a stepped portion is provided at the axial end of the teeth of the stator core in order to shorten the circumferential length of the coil.
  • the starting position of the coil bending can be set within the slot, thereby shortening the axial length of the coil, thereby shortening the circumferential length of the coil. .
  • the width of the teeth is narrowed by providing the step, there is a problem that the magnetic flux density increases and iron loss increases.
  • a configuration may be considered in which one of the teeth on both sides of the slot in the circumferential direction is provided with a stepped portion, and the other tooth is not provided with a stepped portion.
  • the cross-sectional areas of the teeth on both sides of the slot are different, the magnetic flux interlinking with the coil in the slot may be biased, which may increase vibration and noise.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to shorten the circumferential length of the coil and suppress an increase in iron loss.
  • the stator in the present disclosure includes a yoke extending in the circumferential direction centered on the axis, first teeth and second teeth extending radially inward from the yoke centered on the axis, and first teeth.
  • the stator core includes a stator core having slots formed between teeth and second teeth, and a coil wound around the stator core. Defining a first direction and a second direction opposite to the first direction in parallel to the axis, the first tooth has a stepped portion at the end in the first direction, and a step in the second direction. does not have a stepped portion at its end, the second tooth has a stepped portion at its end in the second direction, and does not have a stepped portion at its end in the first direction.
  • the coil is wound so as to pass through the end of the first tooth in the first direction, the slot, and the end of the second tooth in the second direction.
  • a stator of the present disclosure includes a first tooth having a stepped portion at an end in a first direction, and a second tooth having a stepped portion at an end in a second direction, and a coil is connected to the first tooth. Since the coil is wound so as to pass through the end of the first tooth in the first direction, the slot, and the end of the second tooth in the second direction, the circumference of the coil can be shortened and iron loss can be increased. can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric motor of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a top view showing the stator of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a coil of the stator according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a top view showing a part of the stator of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a top view (A) and a bottom view (B) showing a part of the stator of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of the stator of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing slots and their surroundings in the stator of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a top view (A) showing a part of a stator of Comparative Example 1, and a view (B) showing slots and their surroundings in the stator.
  • FIG. 3 is a top view (A) showing a part of a stator of Comparative Example 2, and a view (B) showing slots and their surroundings in the stator.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a comparison of slots and their surroundings in stators of Comparative Examples 1 and 2.
  • FIGS. 3 is a perspective view showing coils used in Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. FIG. 7 is a top view (A) and a bottom view (B) showing a part of a stator of Comparative Example 3.
  • FIG. 7 is a diagram showing slots and their surroundings in a stator of Comparative Example 3.
  • FIG. 7 is a diagram showing slots and their surroundings in a stator according to a second embodiment. 7 is a diagram showing slots and their surroundings in a stator of Comparative Example 4.
  • FIG. It is a figure showing a compressor to which the electric motor of each embodiment is applicable. It is a figure showing a refrigeration cycle device provided with a compressor to which the electric motor of each embodiment is applicable.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an electric motor 100 according to the first embodiment.
  • the electric motor 100 is a synchronous electric motor, and is incorporated into a compressor, for example.
  • the electric motor 100 has an annular stator 1 and a rotor 5 rotatably provided inside the stator 1. An air gap is formed between the stator 1 and the rotor 5.
  • FIG. 1 is a sectional view taken in a plane perpendicular to the axis Ax.
  • the stator 1 includes a stator core 10 and a coil 20 wound around the stator core 10.
  • the stator core 10 is composed of a laminate in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the stator core 10 has an annular yoke 11 centered on the axis Ax, and a plurality of teeth 12 extending radially inward from the yoke 11. Teeth 12 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The teeth 12 have an extension portion extending radially inward from the yoke 11 and a wide tooth tip portion formed at the tip thereof. The tooth tips face the rotor 5.
  • a slot 13 is formed between teeth 12 adjacent in the circumferential direction. Slot 13 is a region that accommodates coil 20.
  • the numbers of teeth 12 and slots 13 are both 18, but they may be 2 or more.
  • an insulating section made of resin is provided between the stator core 10 and the coil 20.
  • the insulating portion is, for example, an insulating film 31 and an insulator 32 (FIG. 6), which will be described later.
  • the rotor 5 has a cylindrical rotor core 50 and a permanent magnet 55 attached to the rotor core 50.
  • the rotor core 50 is composed of a laminated body in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the rotor core 50 has a center hole 53 at the center in the radial direction.
  • a rotating shaft 60 is fixed to the center hole 53 by shrink fitting, press fitting, adhesive, or the like.
  • a plurality of magnet insertion holes 51 are formed along the outer periphery of the rotor core 50.
  • six magnet insertion holes 51 are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the number of magnet insertion holes 51 is not limited to six, but may be two or more.
  • Each magnet insertion hole 51 reaches from one end of the rotor core 50 in the axial direction to the other end.
  • Each permanent magnet 55 is inserted into each magnet insertion hole 51. That is, a total of six permanent magnets 55 are embedded in the rotor core 50. Each permanent magnet 55 constitutes one magnetic pole, and the number of poles of the rotor 5 is six. However, the number of poles of the rotor 5 is not limited to six, but may be two or more. Each permanent magnet 55 is made of, for example, a rare earth magnet.
  • each magnet insertion hole 51 Although one permanent magnet 55 is inserted into each magnet insertion hole 51 here, two or more permanent magnets 55 may be inserted into each magnet insertion hole 51. Furthermore, although each magnet insertion hole 51 extends linearly here, it may extend in a V-shape convex toward the inner circumferential side.
  • Flux barriers 52 are formed at both circumferential ends of each magnet insertion hole 51 in the rotor core 50.
  • a thin wall portion is formed between the flux barrier 52 and the outer periphery of the rotor core 50. The width of the thin wall portion is set to be equal to the thickness of the electromagnetic steel sheet.
  • FIG. 2 is a top view showing the stator 1.
  • FIG. The stator core 10 has a first end surface 101 that is one end surface in the axial direction, and a second end surface 102 (FIG. 5(B)) that is the other end surface in the axial direction.
  • the coil 20 includes a U-phase coil 20U as a first-phase coil, a V-phase coil 20V as a second-phase coil, and a W-phase coil 20W as a third-phase coil.
  • the coils 20U, 20V, and 20W are all made of copper wire or aluminum wire.
  • the coil 20U is arranged at the innermost position in the radial direction.
  • Coil 20V is arranged radially outward with respect to coil 20U.
  • Coil 20W is arranged between coil 20U and coil 20V in the radial direction.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the coil 20U.
  • a +Z direction and a ⁇ Z direction that are parallel to the axis Ax and opposite to each other are defined.
  • the +Z direction is also referred to as a first direction
  • the -Z direction is also referred to as a second direction.
  • the direction of the axis Ax, that is, the axial direction is also referred to as the Z direction.
  • the first end surface 101 shown in FIG. 2 above is the end surface of the stator core 10 in the +Z direction
  • the second end surface 102 (FIG. 5(B)) is the end surface of the stator core 10 in the ⁇ Z direction.
  • the coil 20U has six coil sides 201 extending in the Z direction.
  • the coil sides 201 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the axis Ax.
  • Each coil side 201 is inserted into the slots 13 (FIG. 2) of the stator core 10 at three slot intervals.
  • the coil 20U also has three coil ends 202 located in the +Z direction of the coil side 201 and three coil ends 203 located in the -Z direction of the coil side 201.
  • the three coil ends 202 are arranged at intervals of 120 degrees in the circumferential direction and extend in an arc shape centered on the axis Ax.
  • the three coil ends 203 are arranged at intervals of 120 degrees in the circumferential direction and extend in an arc shape centered on the axis Ax.
  • the coil end 202 and the coil end 203 are arranged so that their circumferential positions do not overlap.
  • the coil end 202 is arranged on the first end surface 101 (FIG. 2) of the stator core 10, and the coil end 202 is arranged on the second end surface 102 (FIG. 5(B)) of the stator core 10.
  • the coil side 201 is inserted into the slot 13 and connects the circumferential end of the coil end 202 and the circumferential end of the coil end 203.
  • the coil 20U has a shape in which a coil side 201, a coil end 202, and a coil end 203 are combined in a wavy shape.
  • the coil 20U is wound around the stator core 10 at a pitch of 3 slots. Being wound with a 3-slot pitch means being wound so as to straddle three teeth 12.
  • the coil 20U is shown in FIG. 3, the coil 20V and the coil 20W are also formed in the same manner as the coil 20U. That is, the coil 20V is wound around the stator core 10 at a pitch of 3 slots, and the coil 20W is wound around the stator core 10 at a pitch of 3 slots. Since the number of teeth 12 is 18, one coil side 201 of the coils 20U, 20V, and 20W is inserted into each slot 13.
  • the number of coil sides 201 and coil ends 202, 203 is not limited to the above example. If N is an integer, the number of coil ends 202 and 203 should both be N, and the number of coil sides 201 should be 2N.
  • coils 20U, 20V, and 20W will be referred to as "coils 20" unless there is a particular need to distinguish them.
  • FIG. 4 is a top view showing a part of the stator 1. As described above, one coil side 201 of one of the coils 20U, 20V, and 20W is inserted into each slot 13 of the stator core 10. The coil end 202 extends across the three teeth 12.
  • each coil side 201 are three locations: radially outside (back), radially center, and radially inside (front) of the slot 13. 5(A) and 5(B), for convenience of illustration, two locations are shown, one on the outside in the radial direction and one on the inside in the radial direction of the slot 13.
  • FIG. 5(A) is a top view showing a part of the stator 1.
  • FIG. 5(B) is a bottom view showing a part of the stator 1.
  • the radial position of the coil side 201 of the coil 20V is different between FIG. 5(A) and FIG. This is because it is illustrated as two locations, one on the outside and one on the inside in the radial direction.
  • the stator core 10 has teeth 12A as first teeth and teeth 12B as second teeth.
  • teeth 12A and teeth 12B are provided, and they are arranged alternately in the circumferential direction.
  • a stepped portion S is formed at the end of the teeth 12A in the +Z direction on the slot 13 side.
  • the stepped portion S is formed on both circumferential sides of the +Z direction end portion of the teeth 12A.
  • the stepped portion S is not formed at the end of the teeth 12B in the +Z direction (FIG. 5(B)).
  • a stepped portion S is formed at the end of the tooth 12B in the -Z direction on the slot 13 side.
  • the step portion S is formed on both sides in the circumferential direction of the ⁇ Z direction end portion of the teeth 12B.
  • the step portion S is not formed at the end of the teeth 12A in the ⁇ Z direction (FIG. 5(A)).
  • the circumferential width W2 of the tooth 12A at the end in the +Z direction is narrower than the circumferential width W1 at the center of the tooth 12A in the Z direction.
  • the circumferential width W2 of the tooth 12B at the end in the -Z direction is narrower than the circumferential width W1 at the center of the tooth 12B in the Z direction.
  • the stepped portion S is formed at a position corresponding to a portion where the coil 20 is bent, that is, a corner portion between the coil side 201 and the coil end 202 of the coil 20.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a portion of the stator core 10 including one tooth 12A and an insulating portion attached to the portion.
  • the insulating portion includes an insulating film 31 provided within the slot 13 and insulators 32 provided at both ends of the stator core 10 in the Z direction.
  • the insulating film 31 has a side surface portion 31a that covers the side surface of the tooth 12A, an inner peripheral portion 31b that covers the inner peripheral surface of the yoke 11, and a tip portion 31c that covers the surface of the tooth tip of the tooth 12A on the slot 13 side. .
  • the insulating film 31 does not necessarily need to have all of the side surface portion 31a, the inner peripheral portion 31b, and the tip portion 31c, and it is sufficient to have at least the side surface portion 31a.
  • the insulator 32 has a body portion 32a located on the extending portion of the teeth 12A, a wall portion 32b located on the radially outer side of the body portion 32a, and a flange portion 32c located on the radially inner side of the body portion 32a.
  • the insulator 32 provided at the end of the teeth 12A in the +Z direction is provided with an engaging portion 32d that engages with the stepped portion S of the teeth 12A, but this will be explained in Embodiment 2. .
  • FIG. 6 shows the insulating film 31 and insulator 32 provided on the teeth 12A, similar insulating films 31 and insulators 32 are also provided on the teeth 12B.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the slot 13 of the stator 1 and its surroundings.
  • the insulator 32 shown in FIG. 6 is shown in a simplified manner.
  • Each of the teeth 12A and 12B has an end surface 12e in the +Z direction and an end surface 12f in the -Z direction.
  • the end surface 12e matches the first end surface 101 (FIG. 2) of the stator core 10, and the end surface 12f matches the second end surface 102 (FIG. 5(B)) of the stator core 10.
  • the teeth 12A have side surfaces 121 facing the slots 13.
  • a stepped portion S is formed between the side surface 121 and the end surface 12e of the teeth 12A.
  • a wall surface 122 facing the slot 13 is formed in the portion of the tooth 12A where the stepped portion S is formed. The wall surface 122 is located at a position retracted further inward in the width direction of the teeth 12A than the side surface 121 is.
  • the stepped portion S faces the portion where the coil 20 is bent, in other words, the corner portion between the coil side 201 and the coil end 202.
  • the coil 20 that has passed through the slot 13 in the +Z direction is bent toward the teeth 12A along the stepped portion S, and extends in the circumferential direction on the end surface 12e of the teeth 12A in the +Z direction.
  • the teeth 12B have side surfaces 121 facing the slots 13.
  • a stepped portion S is formed between the side surface 121 and the end surface 12f of the teeth 12B.
  • a wall surface 122 facing the slot 13 is formed in the portion of the tooth 12B where the stepped portion S is formed. The wall surface 122 is located at a position retracted further inward in the width direction of the teeth 12A than the side surface 121 is.
  • the stepped portion S faces the portion where the coil 20 is bent, in other words, the corner portion between the coil side 201 and the coil end 202.
  • the coil 20 that has passed through the slot 13 in the ⁇ Z direction is bent toward the teeth 12B along the stepped portion S, and extends in the circumferential direction on the ⁇ Z direction end face 12f of the teeth 12B.
  • the stator core 10 has a core part 10a located at the end in the +Z direction, a core part 10b located at the center in the Z direction, and a core part 10c located at the end in the -Z direction.
  • the iron core portions 10a, 10b, and 10c are laminates of electromagnetic steel plates having the same shape except for the widths of the teeth 12A and 12B.
  • the teeth 12A In the iron core portion 10a, the teeth 12A have a width W2 (FIG. 5(A)), and the teeth 12B have a width W1 (FIG. 5(B)).
  • the teeth 12A In the iron core portion 10c, the teeth 12A have a width W1, and the teeth 12B have a width W2.
  • both teeth 12A and 12B In the iron core portion 10b, both teeth 12A and 12B have a width W1.
  • FIG. 8(A) is a schematic diagram showing a part of the stator 1C of Comparative Example 1.
  • FIG. 8(B) is a schematic diagram showing the slot 13 of the stator 1C of Comparative Example 1 and its surroundings. In FIGS. 8(A) and 8(B), the insulating portion is omitted.
  • FIG. 9(A) is a schematic diagram showing a part of the stator 1D of Comparative Example 2.
  • FIG. 9(B) is a schematic diagram showing the slot 13 of the stator 1D of Comparative Example 2 and its surroundings. In FIGS. 9A and 9B, the insulating portion is omitted.
  • FIGS. 10A and 10B are schematic diagrams showing the slots 13 and their surroundings in the stator 1C of Comparative Example 1 and the stator 1D of Comparative Example 2.
  • the insulating portion is omitted.
  • the coil 20 begins to bend at the position where it exits the slot 13, so the distance H from the end surface 12e of the tooth 12C to the coil end 202 is long.
  • the coil 20 begins to bend at the stepped portion S of the teeth 12D.
  • the coil 20 begins to bend within the slot 13. Therefore, the distance H from the end surface 12e of the teeth 12D to the coil end 202 becomes shorter, and the length of the coil 20 in the Z direction becomes shorter. This shortens the circumferential length of the coil 20.
  • the stepped portions S are formed at both ends of all the teeth 12D in the Z direction, so the cross-sectional area in the plane perpendicular to the extending direction of the teeth 12D is small. As a result, the magnetic path through which the magnetic flux from the rotor 5 flows becomes narrower, resulting in higher magnetic flux density and increased iron loss.
  • FIG. 11 is a diagram showing a coil 20U used in Comparative Examples 1 and 2 and Comparative Example 3, which will be described next.
  • the coil 20U is composed of three rectangular coil segments 200. Each coil segment 200 has coil ends 202, 203 extending in the circumferential direction and two coil sides 201 extending in the Z direction. Coil ends 202 and 203 face each other in the Z direction. Although the coil 20U is shown in FIG. 11, the coil 20V and the coil 20W are also formed in the same manner as the coil 20U.
  • FIG. 12(A) is a top view showing a part of the stator 1E of Comparative Example 3.
  • FIG. 12(B) is a bottom view showing a part of the stator 1E of Comparative Example 3.
  • FIG. 13 is a diagram showing the slot 13 of the stator 1E of Comparative Example 3 and its surroundings.
  • teeth 12C that do not have a step S and teeth 12D that have a step S at both ends in the Z direction are alternately arranged.
  • the configuration of the teeth 12C is as described in Comparative Example 1, and the configuration of teeth 12D is as described in Comparative Example 2.
  • Comparative Example 3 the tooth 12D around which the coil 20 is wound is provided with a stepped portion S, and the tooth 12C around which the coil 20 is not wound is not provided with a stepped portion S. Since the cross-sectional area of the teeth 12C is larger than the cross-sectional area of the teeth 12D, an increase in iron loss can be suppressed compared to Comparative Example 2.
  • the coil 20 is formed in a wave shape as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7, the teeth 12A have a stepped portion S at the end in the +Z direction, and the teeth 12B have a stepped portion S at the end in the ⁇ Z direction.
  • the coil 20 is bent toward the teeth 12A at the exit of the slot 13 in the +Z direction, and is bent toward the teeth 12B at the exit of the slot 13 in the ⁇ Z direction.
  • the stepped portion S is formed on the side where the coil 20 is bent, so the coil 20 begins to bend within the slot 13.
  • the distance H from the end surfaces 12e, 12f of the teeth 12A, 12B to the coil end 202 can be shortened compared to Comparative Example 1 (FIGS. 8(A) and 8(B)). That is, the circumferential length of the coil 20 can be shortened and copper loss can be reduced.
  • the step S is not provided at the end of the tooth 12A in the ⁇ Z direction, and the step S is not provided at the end of the tooth 12B in the +Z direction. Therefore, the cross-sectional area of the teeth 12A and 12B is larger than that of Comparative Example 2 (FIGS. 9A and 9B) in which step portions S are provided at both ends of all the teeth 12D in the Z direction. Therefore, the magnetic path through which the magnetic flux from the rotor 5 flows can be widened, and as a result, the magnetic flux density can be reduced and iron loss can be reduced.
  • the teeth 12A and teeth 12B have the same cross-sectional area. Therefore, compared to Comparative Example 3 (FIGS. 12(A), (B) and FIG. 13) in which teeth 12C and 12D with different cross-sectional areas are arranged on both sides of the slot 13, the coil 20 in the slot 13 is interlinked. It is possible to eliminate the imbalance of magnetic flux and suppress the bias in the magnetic flux density distribution. As a result, vibration and noise can be reduced.
  • stepped portions S are provided on both circumferential sides of the +Z direction end portions of the teeth 12A.
  • a coil 20 of a certain phase (for example, coil 20U) passing through the slot 13 on one side in the circumferential direction is wound around the teeth 12A, and a coil 20 of another phase (for example, coil 20V) passing through the slot 13 on the other side is also wound. wrapped. Therefore, the circumferential lengths of the two-phase coils 20 can be shortened by the stepped portions S on both sides in the circumferential direction of the teeth 12A.
  • the stepped portions S are provided on both circumferential sides of the -Z direction ends of the teeth 12B, the circumferential lengths of the two phase coils 20 that pass through the slots 13 on both sides of the teeth 12B can be shortened. .
  • an insulating film 31 (that is, a first insulating member) is provided on the slot 13 side of the teeth 12A, and an end 31e of this insulating film 31 in the +Z direction is bent toward the stepped portion S. It does not protrude in the +Z direction. Therefore, the insulating film 31 does not interfere with the coil 20, and the coil 20 can be tightly wound around the teeth 12A.
  • the -Z direction end portion 31f of the insulating film 31 provided on the teeth 12A may protrude from the slot 13 in the -Z direction so as not to interfere with the winding of the coil 20. Thereby, the work of bending the insulating film 31 can be reduced and the manufacturing process can be simplified.
  • an insulating film 31 (that is, a second insulating member) is provided on the slot 13 side of the teeth 12B, and an end 31f of this insulating film 31 in the -Z direction is bent toward the step S, and the slot It does not protrude from 13 in the -Z direction. Therefore, the insulating film 31 does not interfere with the coil 20, and the coil 20 can be tightly wound around the teeth 12B.
  • the +Z direction end portion 31e of the insulating film 31 provided on the teeth 12B may protrude from the slot 13 in the +Z direction since it does not interfere with the winding of the coil 20. Thereby, the work of bending the insulating film 31 can be reduced and the manufacturing process can be simplified.
  • the stator 1 of the first embodiment has a yoke 11 extending in the circumferential direction, teeth 12A, 12B extending radially inward from the yoke 11, and teeth 12A, 12B formed between the yoke 11 extending in the circumferential direction.
  • the stator core 10 has a stator core 10 having a slot 13 in which the stator core 10 is formed, and a coil 20 wound around the stator core 10. Defining the +Z direction and the opposite -Z direction in parallel to the axis Ax, the teeth 12A have a step S at the end in the +Z direction, and a step S at the end in the -Z direction. do not have.
  • the teeth 12B have a stepped portion S at the end in the ⁇ Z direction, and do not have a stepped portion S at the end in the +Z direction.
  • the coil 20 is wound so as to pass through the ends of the teeth 12A in the +Z direction, the slots 13, and the ends of the teeth 12B in the ⁇ Z direction.
  • the teeth 12A, 12B have the stepped portion S on the side where the coil 20 is bent, the distance H from each end surface 12e of the teeth 12A, 12B to the coil end 202 can be shortened. Thereby, the circumferential length of the coil 20 can be shortened, manufacturing costs can be reduced, and copper loss can be reduced.
  • the cross-sectional areas of the teeth 12A and 12B are larger than in the case where step portions S are provided at both ends of all the teeth 12 in the Z direction, iron loss can be reduced. Furthermore, since the teeth 12A and 12B have the same cross-sectional area, it is possible to suppress imbalance in the magnetic flux interlinking with the coil in the slot 13, and to reduce vibration and noise.
  • the teeth 12A have stepped portions S on both sides in the circumferential direction of the ends in the +Z direction
  • the teeth 12B have stepped portions on both sides in the circumferential direction of the ends in the ⁇ Z direction. Therefore, the circumferential lengths of the coils 20 passing through the slots 13 on both sides of the teeth 12A and the coils 20 passing through the slots 13 on both sides of the teeth 12B can be shortened.
  • the +Z direction end portion 31e of the insulating film 31 (that is, the first insulating member) provided on the teeth 12A is bent toward the stepped portion S and accommodated in the slot 13, the insulating film 31 The end portion 31e does not interfere with the winding of the coil 20, and the coil 30 can be tightly wound.
  • the -Z direction end portion 31f of the insulating film 31 (that is, the second insulating member) provided on the teeth 12B is bent toward the stepped portion S and accommodated in the slot 13, so that the insulating film The end portion 31f of the coil 31 does not get in the way of winding the coil 20, and the coil 30 can be tightly wound.
  • the insulating film 31 provided on the slot 13 side of the teeth 12A protrudes from the slot 13 in the ⁇ Z direction
  • the insulating film 31 provided on the slot 13 side of the teeth 12B protrudes from the slot 13 in the +Z direction. Therefore, the work of bending the insulating film 31 can be reduced and the manufacturing process can be simplified.
  • FIG. 14 is a diagram showing the slot 13 of the stator 1A of the second embodiment and its surroundings.
  • the insulation distance is the shortest distance between conductors measured along the surface of the insulator, and is also referred to as the creepage distance. Insulation distance is regulated by the Electrical Appliance and Material Safety Law.
  • the distance D from the bottom surface of the stepped portion S of the tooth 12A to the coil end 202 may be set to be greater than or equal to the insulation distance.
  • the distance D can be made equal to or greater than the insulation distance.
  • the length of the coil 20 in the Z direction can be shortened, and the circumferential length of the coil 20 can be shortened.
  • the insulator 32 that covers the end of the teeth 12A in the -Z direction may be formed thickly considering the insulation distance.
  • the insulator 32 covering the end may be formed thin, or the insulator 32 may not be provided at the end.
  • the +Z direction end portion 31e of the insulating film 31 on the slot 13 side of the tooth 12A is bent toward the stepped portion S of the tooth 12A. Thereby, the end portion 31e of the insulating film 31 is accommodated in the space created by the stepped portion S.
  • the -Z direction end portion 31f of the insulating film 31 does not need to be bent. Alternatively, it may be bent to such an extent that it does not interfere with the coil end 202 passing over the end surface 12f of the teeth 12A.
  • the distance D from the bottom surface of the stepped portion S of the tooth 12B to the coil end 202 may be set to be greater than or equal to the insulation distance. . Therefore, even if the distance H from the -Z direction end surface 12f of the teeth 12B to the coil end 202 is short, the distance D can be greater than or equal to the insulation distance.
  • the insulator 32 that covers the +Z-direction end of the teeth 12B may be formed thickly considering the insulation distance.
  • the insulator 32 covering the end may be formed thin, or the insulator 32 may not be provided at the end.
  • the ⁇ Z direction end portion 31f of the insulating film 31 on the slot 13 side of the tooth 12B is bent toward the stepped portion S of the tooth 12B. Thereby, the end portion 31f of the insulating film 31 is accommodated in the space created by the stepped portion S.
  • the +Z-direction end 31e of the insulating film 31 does not need to be bent. Alternatively, it may be bent to such an extent that it does not interfere with the coil end 202 passing over the end surface 12f of the teeth 12B.
  • FIG. 15 is a diagram showing the slot 13 of the stator 1F of Comparative Example 4 and its surroundings.
  • the stator 1F of Comparative Example 4 has an insulating film 31 added to the stator core 10 in which none of the teeth 12C has a stepped portion S.
  • the shape of the teeth 12C is similar to the shape shown in FIG. 8(B).
  • each insulator 32 that covers the end surfaces 12e and 12f of the teeth 12C must be made thicker, and the length of the coil 20 in the Z direction becomes longer.
  • stator 1A of the second embodiment as shown in FIG. Since S is provided, it is sufficient to ensure an insulating distance from the bottom of each stepped portion S. Therefore, the distance H from the end surface 12e of the teeth 12A to the coil end 202 and the distance H from the end surface 12f of the teeth 12B to the coil end 202 can be shortened. Thereby, the length of the coil 20 in the Z direction can be shortened, and the circumferential length can be shortened.
  • the insulator 32 (that is, the first insulator) provided at the end of the tooth 12A in the +Z direction has an engaging portion 32d that engages with the stepped portion S of the tooth 12A
  • the insulator 32 (that is, the second insulator) provided at the end of the tooth 12B has an engaging portion 32d that engages with the stepped portion S of the teeth 12B. Therefore, it becomes easy to ensure insulation between the teeth 12A, 12B and the coil 20.
  • the stator 1A of the second embodiment is configured in the same manner as the stator 1 of the first embodiment except for the above points.
  • the stepped portion S is provided at the end of the teeth 12A in the +Z direction, and the stepped portion S is also provided at the end of the teeth 12B in the ⁇ Z direction, so that the fixed While ensuring the insulation distance between the child core 10 and the coil 20, the length of the coil 20 in the Z direction can be shortened, and the circumferential length of the coil 20 can be shortened.
  • FIG. 16 is a sectional view showing the compressor 300.
  • Compressor 300 is a scroll compressor here, but is not limited to this.
  • the compressor 300 includes a compression mechanism 310, an electric motor 100 that drives the compression mechanism 310, a rotating shaft 60 that connects the compression mechanism 310 and the electric motor 100, and a sub-shaft that supports the lower end (secondary shaft) of the rotating shaft 60. It has a frame 303 and a closed container 301 in which these are housed. Refrigerating machine oil 304 is stored in an oil reservoir 305 at the bottom of the airtight container 301 .
  • the compression mechanism 310 includes a fixed scroll 311, an oscillating scroll 312, an Oldham ring 313, a compliant frame 314, and a guide frame 315.
  • the fixed scroll 311 and the swinging scroll 312 both have plate-shaped spiral teeth and are combined to form a compression chamber 316.
  • the fixed scroll 311 has a discharge port 317 that discharges the refrigerant compressed in the compression chamber 316. Furthermore, a suction pipe 306 that penetrates the closed container 301 is press-fitted into the fixed scroll 311 . Further, a discharge pipe 307 is provided so as to penetrate the closed container 301 and discharge high-pressure refrigerant gas discharged from the discharge port 317 of the fixed scroll 311 to the outside.
  • the electric motor 100 is installed inside the sealed container 301 by shrink fitting. Further, a glass terminal 308 for electrically connecting the stator 1 of the electric motor 100 and the drive circuit is fixed to the sealed container 301 by welding.
  • the rotating shaft 60 is rotatably supported by bearings provided on the compliant frame 314 and the subframe 303, respectively.
  • the operation of the compressor 300 is as follows.
  • the rotating shaft 60 rotates together with the rotor 5.
  • the swinging scroll 312 swings, changing the volume of the compression chamber 316 between the fixed scroll 311 and the swinging scroll 312. Thereby, refrigerant gas is sucked into the compression chamber 316 from the suction pipe 306 and compressed.
  • the high-pressure refrigerant gas compressed within the compression chamber 316 is discharged from the discharge port 317 of the fixed scroll 311 into the closed container 301 and is discharged from the discharge pipe 307 to the outside. Further, a part of the refrigerant gas discharged from the compression chamber 316 into the closed container 301 passes through a hole provided in the electric motor 100 and cools the electric motor 100.
  • the circumferential length of the coil 20 can be shortened while suppressing an increase in iron loss. Therefore, the operating efficiency of compressor 300 can be improved.
  • FIG. 17 is a diagram showing the configuration of the refrigeration cycle device 400.
  • the refrigeration cycle device 400 includes a compressor 401, a condenser 402, a throttle device (pressure reducing device) 403, and an evaporator 404.
  • Compressor 401, condenser 402, throttle device 403, and evaporator 404 are connected by refrigerant piping 407 to constitute a refrigeration cycle. That is, the refrigerant circulates in the order of compressor 401, condenser 402, expansion device 403, and evaporator 404.
  • a compressor 401, a condenser 402, and a throttle device 403 are provided in an outdoor unit 410.
  • Compressor 401 is comprised of compressor 300 described with reference to FIG. 16.
  • the outdoor unit 410 is provided with an outdoor blower 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 blower 406 that blows air to the evaporator 404 .
  • the operation of the refrigeration cycle device 400 is as follows. Compressor 401 compresses the refrigerant it sucks in 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 refrigerant to the refrigerant pipe 407 .
  • Outdoor blower 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 into a low pressure state by the expansion device 403 and indoor air.
  • the refrigerant absorbs heat from the air, evaporates, and is sent to the refrigerant pipe 407.
  • the indoor blower 406 supplies air from which heat has been removed by the refrigerant in the evaporator 404 into the room.
  • the circumferential length of the coil 20 can be shortened while suppressing an increase in iron loss. Therefore, by using the electric motor 100 for the compressor 401 of the refrigeration cycle device 400, the operating efficiency of the refrigeration cycle device 400 can be improved.

Landscapes

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Abstract

固定子は、軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、ヨークから軸線を中心とする径方向の内側に延在する第１のティースおよび第２のティースと、第１のティースと第２のティースとの間に形成されたスロットとを有する固定子鉄心と、固定子鉄心に巻かれた巻線とを有する。軸線と平行に、第１の方向と、第１の方向と反対の第２の方向とを定義すると、第１のティースは第１の方向の端部に段差部を有し、第２の方向の端部には段差部を有さず、第２のティースは第２の方向の端部に段差部を有し、第１の方向の端部には段差部を有さない。巻線は、第１のティースの第１の方向の端部と、スロットと、第２のティースの第２の方向の端部とを通るように巻かれている。

Description

固定子、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置
　本開示は、固定子、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
　電動機の固定子は、複数のティースが周方向に配置された環状の固定子鉄心と、ティースに巻かれたコイルとを有する。隣り合うティースの間には、コイルを収容するスロットが形成される。
　コイルが分布巻で巻かれる場合、コイルのスロットから突出する部分、すなわちコイルエンドが大きくなり易く、その結果、コイルの周長が長くなる傾向がある。特許文献１には、コイルの周長を短くするため、固定子鉄心のティースの軸方向端部に段差部を設けることが開示されている。
特開２０１７－０７９５５７号公報（図２参照）
　上記のようにティースに段差部を設けると、コイルの折り曲げの開始位置をスロット内とすることができるため、コイルの軸方向長さを短くし、これによりコイルの周長を短くすることができる。一方、段差を設けることでティースの幅が狭くなるため、磁束密度が高くなり、鉄損が増加するという問題がある。
　鉄損の増加を抑えるためには、スロットの周方向両側のティースのうち、一方のティースには段差部を設け、他方のティースには段差部を設けないという構成も考えられる。しかしながら、この場合、スロットの両側のティースの断面積が異なるため、スロット内のコイルに鎖交する磁束に偏りが生じ、振動および騒音が増加する可能性がある。
　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、コイルの周長を短くし、なお且つ鉄損の増加を抑えることを目的とする。
　本開示における固定子は、軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、ヨークから軸線を中心とする径方向の内側に延在する第１のティースおよび第２のティースと、第１のティースと第２のティースとの間に形成されたスロットとを有する固定子鉄心と、固定子鉄心に巻かれたコイルとを有する。軸線と平行に、第１の方向と、第１の方向と反対の第２の方向とを定義すると、第１のティースは第１の方向の端部に段差部を有し、第２の方向の端部には段差部を有さず、第２のティースは第２の方向の端部に段差部を有し、第１の方向の端部には段差部を有さない。コイルは、第１のティースの第１の方向の端部と、スロットと、第２のティースの第２の方向の端部とを通るように巻かれている。
　本開示の固定子は、第１の方向の端部に段差部を有する第１のティースと、第２の方向の端部に段差部を有する第２のティースとを備え、コイルが、第１のティースの第１の方向の端部とスロットと第２のティースの第２の方向の端部とを通るように巻かれているため、コイルの周長を短くし、なお且つ鉄損の増加を抑えることができる。
実施の形態１の電動機を示す断面図である。 実施の形態１の固定子を示す上面図である。 実施の形態１の固定子のコイルを示す斜視図である。 実施の形態１の固定子の一部を示す上面図である。 実施の形態１の固定子の一部を示す上面図（Ａ）および下面図（Ｂ）である。 実施の形態１の固定子の一部を示す分解斜視図である。 実施の形態１の固定子におけるスロットとその周囲を示す図である。 比較例１の固定子の一部を示す上面図（Ａ）、および当該固定子におけるスロットとその周囲を示す図（Ｂ）である。 比較例２の固定子の一部を示す上面図（Ａ）、および当該固定子におけるスロットとその周囲を示す図（Ｂ）である。 比較例１，２の固定子におけるスロットとその周囲を比較して示す図（Ａ），（Ｂ）である。 比較例１～３で用いられるコイルを示す斜視図である。 比較例３の固定子の一部を示す上面図（Ａ）および下面図（Ｂ）である。 比較例３の固定子におけるスロットとその周囲を示す図である。 実施の形態２の固定子におけるスロットとその周囲を示す図である。 比較例４の固定子におけるスロットとその周囲を示す図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機を示す図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を示す図である。
実施の形態１．
＜電動機の全体構成＞
　図１は、実施の形態１の電動機１００を示す断面図である。電動機１００は、同期電動機であり、例えば圧縮機に組み込まれる。電動機１００は、環状の固定子１と、固定子１の内側に回転可能に設けられた回転子５とを有する。固定子１と回転子５との間には、エアギャップが形成されている。
　以下では、回転子５の回転中心である軸線Ａｘの方向を「軸方向」または「Ｚ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。図１は、軸線Ａｘに直交する面における断面図である。
　固定子１は、固定子鉄心１０と、固定子鉄心１０に巻かれたコイル２０とを有する。固定子鉄心１０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。
　固定子鉄心１０は、軸線Ａｘを中心とする環状のヨーク１１と、ヨーク１１から径方向内側に延在する複数のティース１２とを有する。ティース１２は、周方向に等間隔に配置されている。ティース１２は、ヨーク１１から径方向内側に延びる延伸部と、その先端に形成された幅の広い歯先部とを有する。歯先部は回転子５に対向する。
　周方向に隣り合うティース１２の間には、スロット１３が形成されている。スロット１３は、コイル２０を収容する領域である。ティース１２およびスロット１３の数は共に１８であるが、２以上であればよい。
　固定子鉄心１０とコイル２０とを絶縁するため、固定子鉄心１０とコイル２０との間には、樹脂で形成された絶縁部が設けられる。絶縁部は、例えば、後述する絶縁フィルム３１およびインシュレータ３２（図６）である。
　回転子５は、円筒状の回転子鉄心５０と、回転子鉄心５０に取り付けられた永久磁石５５とを有する。回転子鉄心５０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。
　回転子鉄心５０は、径方向中心に中心孔５３を有する。中心孔５３には、回転シャフト６０が、焼嵌め、圧入または接着等により固定されている。
　回転子鉄心５０の外周に沿って、複数の磁石挿入孔５１が形成されている。ここでは６つの磁石挿入孔５１が周方向に等間隔に形成されている。磁石挿入孔５１の数は６に限定されるものではなく、２以上であればよい。各磁石挿入孔５１は、回転子鉄心５０の軸方向の一端から他端に達している。
　各磁石挿入孔５１に、永久磁石５５が１つずつ挿入されている。すなわち、回転子鉄心５０には、合計６つの永久磁石５５が埋め込まれている。各永久磁石５５は１磁極を構成し、回転子５の極数は６である。但し、回転子５の極数は６に限定されるものではなく、２以上であればよい。各永久磁石５５は、例えば、希土類磁石で構成されている。
　ここでは、各磁石挿入孔５１に１つの永久磁石５５が挿入されているが、各磁石挿入孔５１に２つ以上の永久磁石５５が挿入されていてもよい。また、各磁石挿入孔５１は、ここでは直線状に延在しているが、内周側に凸となるＶ字状に延在していてもよい。
　回転子鉄心５０において各磁石挿入孔５１の周方向両端には、フラックスバリア５２が形成されている。フラックスバリア５２と回転子鉄心５０の外周との間には、薄肉部が形成される。薄肉部の幅は、電磁鋼板の板厚と同等に設定されている。
＜固定子の構成＞
　図２は、固定子１を示す上面図である。固定子鉄心１０は、軸方向の一端面である第１端面１０１と、軸方向の他端面である第２端面１０２（図５（Ｂ））とを有する。
　コイル２０は、第１相のコイルとしてのＵ相のコイル２０Ｕと、第２相のコイルとしてのＶ相のコイル２０Ｖと、第３相のコイルとしてのＷ相のコイル２０Ｗとを有する。コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗはいずれも、銅線またはアルミニウム線で構成される。
　コイル２０Ｕは最も径方向内側に配置されている。コイル２０Ｖは、コイル２０Ｕに対して径方向外側に配置されている。コイル２０Ｗは、径方向においてコイル２０Ｕとコイル２０Ｖとの間に配置されている。
　図３は、コイル２０Ｕを示す斜視図である。図３において、軸線Ａｘと平行で且つ互いに反対向きの＋Ｚ方向と－Ｚ方向を定義する。＋Ｚ方向は第１の方向とも称し、－Ｚ方向は第２の方向とも称する。また、軸線Ａｘの方向すなわち軸方向は、Ｚ方向とも称する。
　上記の図２に示した第１端面１０１は固定子鉄心１０の＋Ｚ方向の端面であり、第２端面１０２（図５（Ｂ））は固定子鉄心１０の－Ｚ方向の端面である。
　コイル２０Ｕは、Ｚ方向に延在する６つのコイルサイド２０１を有する。コイルサイド２０１は、軸線Ａｘを中心として周方向に等間隔に配置されている。各コイルサイド２０１は、固定子鉄心１０のスロット１３（図２）に、３スロット間隔で挿入される。
　コイル２０Ｕは、また、コイルサイド２０１の＋Ｚ方向に位置する３つのコイルエンド２０２と、コイルサイド２０１の－Ｚ方向に位置する３つのコイルエンド２０３とを有する。
　３つのコイルエンド２０２は、周方向に１２０度間隔で配置され、軸線Ａｘを中心とした円弧状に延在する。３つのコイルエンド２０３は、周方向に１２０度間隔で配置され、軸線Ａｘを中心とした円弧状に延在する。コイルエンド２０２とコイルエンド２０３とは、周方向位置が重なり合わないように配置されている。
　コイルエンド２０２は、固定子鉄心１０の第１端面１０１（図２）に配置され、コイルエンド２０２は、固定子鉄心１０の第２端面１０２（図５（Ｂ））に配置される。コイルサイド２０１は、スロット１３に挿入され、コイルエンド２０２の周方向端部とコイルエンド２０３の周方向端部とを結ぶ。
　すなわち、コイル２０Ｕは、コイルサイド２０１とコイルエンド２０２とコイルエンド２０３とが波状に組み合された形状を有する。コイル２０Ｕは、固定子鉄心１０に３スロットピッチで巻かれる。３スロットピッチで巻かれるとは、３つのティース１２を跨ぐように巻かれることを言う。
　図３にはコイル２０Ｕを示したが、コイル２０Ｖおよびコイル２０Ｗも、コイル２０Ｕと同様に形成されている。すなわち、コイル２０Ｖは固定子鉄心１０に３スロットピッチで巻かれ、コイル２０Ｗは固定子鉄心１０に３スロットピッチで巻かれる。ティース１２の数は１８であるため、各スロット１３には、コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗのうちのいずれかのコイルサイド２０１が１つ挿入される。
　なお、コイルサイド２０１およびコイルエンド２０２，２０３の数は上記の例に限定されるものではない。Ｎを整数とすると、コイルエンド２０２，２０３の数が共にＮであり、コイルサイド２０１の数が２Ｎであればよい。
　コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗは、特に区別する必要がない場合には「コイル２０」と称する。
　図４は、固定子１の一部を示す上面図である。固定子鉄心１０の各スロット１３には、上記の通り、コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗのいずれかのコイルサイド２０１が１つ挿入されている。コイルエンド２０２は、３つのティース１２を跨ぐように延在している。
　各コイルサイド２０１の径方向位置は、図２に示したようにスロット１３の径方向外側（奥）、径方向中央、径方向内側（手前）の３個所であるが、図４および次の図５（Ａ），（Ｂ）では、図示の便宜上、スロット１３の径方向外側および径方向内側の２個所としている。
　図５（Ａ）は、固定子１の一部を示す上面図である。図５（Ｂ）は、固定子１の一部を示す下面図である。図５（Ａ），（Ｂ）では固定子鉄心１０を直線状に広げて示しており、周方向を矢印Ｃで示している。
　なお、コイル２０Ｖのコイルサイド２０１は、図５（Ａ）と図５（Ｂ）とで径方向位置が異なるが、これは上記の通り、各コイルサイド２０１の径方向位置をスロット１３の径方向外側と径方向内側の２個所として図示したためである。
　固定子鉄心１０は、第１のティースとしてのティース１２Ａと、第２のティースとしてのティース１２Ｂとを有する。ティース１２Ａとティース１２Ｂとは同じ数だけ設けられ、周方向に交互に配置されている。
　図５（Ａ）に示すように、ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端部のスロット１３側には、段差部Ｓが形成されている。段差部Ｓは、ティース１２Ａの＋Ｚ方向端部の周方向両側に形成されている。一方、ティース１２Ｂの＋Ｚ方向の端部（図５（Ｂ））には、段差部Ｓが形成されていない。
　図５（Ｂ）に示すように、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端部のスロット１３側には、段差部Ｓが形成されている。段差部Ｓは、ティース１２Ｂの－Ｚ方向端部の周方向両側に形成されている。一方、ティース１２Ａの－Ｚ方向の端部（図５（Ａ））には、段差部Ｓが形成されていない。
　図５（Ａ）に示すように、ティース１２Ａの＋Ｚ方向端部における周方向の幅Ｗ２は、ティース１２ＡのＺ方向中央部における周方向の幅Ｗ１よりも狭い。同様に、ティース１２Ｂの－Ｚ方向端部における周方向の幅Ｗ２は、ティース１２ＢのＺ方向中央部における周方向の幅Ｗ１よりも狭い。
　ティース１２Ａ，１２Ｂのいずれにおいても、段差部Ｓは、コイル２０が折り曲げられる部分、すなわちコイル２０のコイルサイド２０１とコイルエンド２０２との間のコーナー部分に対応する位置に形成されている。
　図６は、固定子鉄心１０の１つのティース１２Ａを含む部分と、これに取り付けられる絶縁部とを示す斜視図である。絶縁部は、スロット１３内に設けられる絶縁フィルム３１と、固定子鉄心１０のＺ方向両端に設けられるインシュレータ３２とを含む。
　絶縁フィルム３１は、ティース１２Ａの側面を覆う側面部３１ａと、ヨーク１１の内周面を覆う内周部３１ｂと、ティース１２Ａの歯先部のスロット１３側の面を覆う先端部３１ｃとを有する。
　但し、絶縁フィルム３１は、必ずしも側面部３１ａと内周部３１ｂと先端部３１ｃの全てを有している必要はなく、少なくとも側面部３１ａを有していればよい。
　インシュレータ３２は、ティース１２Ａの延伸部上に位置する胴部３２ａと、胴部３２ａの径方向外側に位置する壁部３２ｂと、胴部３２ａの径方向内側に位置するフランジ部３２ｃとを有する。
　ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端部に設けられるインシュレータ３２には、ティース１２Ａの段差部Ｓに係合する係合部３２ｄが設けられていることが望ましいが、これについては実施の形態２で説明する。
　図６には、ティース１２Ａに設けられる絶縁フィルム３１およびインシュレータ３２を示したが、ティース１２Ｂにも同様の絶縁フィルム３１およびインシュレータ３２が設けられている。
　図７は、固定子１のスロット１３とその周囲を示す模式図である。図７では、図６に示したインシュレータ３２を簡略化して示している。ティース１２Ａ，１２Ｂはいずれも、＋Ｚ方向の端面１２ｅと－Ｚ方向の端面１２ｆとを有する。端面１２ｅは固定子鉄心１０の第１端面１０１（図２）と一致し、端面１２ｆは固定子鉄心１０の第２端面１０２（図５（Ｂ））と一致する。
　ティース１２Ａは、スロット１３に面する側面１２１を有する。ティース１２Ａの側面１２１と端面１２ｅとの間には、段差部Ｓが形成される。ティース１２Ａの段差部Ｓが形成された部分には、スロット１３に面する壁面１２２が形成される。壁面１２２は、側面１２１よりもティース１２Ａの幅方向内側に退避した位置にある。
　段差部Ｓは、コイル２０が折れ曲がる部分、言いかえるとコイルサイド２０１とコイルエンド２０２との間のコーナー部分に対向する。スロット１３内を＋Ｚ方向に通過したコイル２０は、段差部Ｓに沿ってティース１２Ａ側に折れ曲がり、ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端面１２ｅ上で周方向に延在する。
　ティース１２Ｂは、スロット１３に面する側面１２１を有する。ティース１２Ｂの側面１２１と端面１２ｆとの間には、段差部Ｓが形成される。ティース１２Ｂの段差部Ｓが形成された部分には、スロット１３に面する壁面１２２が形成される。壁面１２２は、側面１２１よりもティース１２Ａの幅方向内側に退避した位置にある。
　段差部Ｓは、コイル２０が折れ曲がる部分、言いかえるとコイルサイド２０１とコイルエンド２０２との間のコーナー部分に対向する。スロット１３内を－Ｚ方向に通過したコイル２０は、段差部Ｓに沿ってティース１２Ｂ側に折れ曲がり、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端面１２ｆ上で周方向に延在する。
　固定子鉄心１０は、＋Ｚ方向端部に位置する鉄心部１０ａと、Ｚ方向中央に位置する鉄心部１０ｂと、－Ｚ方向端部に位置する鉄心部１０ｃとを有する。鉄心部１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、ティース１２Ａ，１２Ｂの幅を除き、同一形状の電磁鋼板の積層体である。
　鉄心部１０ａでは、ティース１２Ａが幅Ｗ２（図５（Ａ））を有し、ティース１２Ｂが幅Ｗ１（図５（Ｂ））を有する。鉄心部１０ｃでは、ティース１２Ａが幅Ｗ１を有し、ティース１２Ｂが幅Ｗ２を有する。鉄心部１０ｂでは、ティース１２Ａ，１２Ｂのいずれも、幅Ｗ１を有する。
＜比較例＞
　次に、実施の形態１に対比される比較例１，２について説明する。図８（Ａ）は、比較例１の固定子１Ｃの一部を示す模式図である。図８（Ｂ）は、比較例１の固定子１Ｃのスロット１３とその周囲を示す模式図である。図８（Ａ），（Ｂ）では、絶縁部を省略している。
　図８（Ａ）に示すように、比較例１の固定子１Ｃでは、固定子鉄心１０の全てのティース１２が、段差部Ｓを有さないティース１２Ｃで構成されている。図８（Ｂ）に示すように、コイル２０は、スロット１３からＺ方向に抜け出した位置で、一方のティース１２Ｃ側に折れ曲がる。
　図９（Ａ）は、比較例２の固定子１Ｄの一部を示す模式図である。図９（Ｂ）は、比較例２の固定子１Ｄのスロット１３とその周囲を示す模式図である。図９（Ａ），（Ｂ）では、絶縁部を省略している。
　図９（Ａ）に示すように、比較例２の固定子１Ｄでは、固定子鉄心１０の全てのティース１２が、Ｚ方向両端に段差部Ｓを有するティース１２Ｄで構成されている。図９（Ｂ）に示すように、コイル２０は、ティース１２Ｄの段差部Ｓに対応する位置で、一方のティース１２Ｄ側に折れ曲がる。
　図１０（Ａ），（Ｂ）は、比較例１の固定子１Ｃと比較例２の固定子１Ｄにおけるスロット１３とその周囲を示す模式図である。図１０（Ａ），（Ｂ）では、絶縁部を省略している。
　図１０（Ａ）に示すように、比較例１の固定子１Ｃでは、コイル２０がスロット１３から抜け出した位置で折れ曲がり始めるため、ティース１２Ｃの端面１２ｅからコイルエンド２０２までの距離Ｈが長い。
　図１０（Ｂ）に示すように、比較例２の固定子１Ｄでは、コイル２０がティース１２Ｄの段差部Ｓで折れ曲がり始める。言い換えると、コイル２０がスロット１３内で折れ曲がり始める。そのため、ティース１２Ｄの端面１２ｅからコイルエンド２０２までの距離Ｈが短くなり、コイル２０のＺ方向長さが短くなる。これによりコイル２０の周長が短くなる。
　しかしながら、比較例２の固定子１Ｄでは、全てのティース１２ＤのＺ方向両端に段差部Ｓが形成されているため、ティース１２Ｄの延在方向に直交する面における断面積が小さい。その結果、回転子５からの磁束の流れる磁路が狭まり、その結果、磁束密度が高くなり、鉄損が増加する。
　図１１は、比較例１，２および次に説明する比較例３に用いられるコイル２０Ｕを示す図である。コイル２０Ｕは、３つの矩形状のコイルセグメント２００で構成されている。各コイルセグメント２００は、周方向に延在するコイルエンド２０２，２０３と、Ｚ方向に延在する２つのコイルサイド２０１とを有する。コイルエンド２０２，２０３は、Ｚ方向に対向している。図１１にはコイル２０Ｕを示したが、コイル２０Ｖおよびコイル２０Ｗも、コイル２０Ｕと同様に形成されている。
　図１２（Ａ）は、比較例３の固定子１Ｅの一部を示す上面図である。図１２（Ｂ）は、比較例３の固定子１Ｅの一部を示す下面図である。図１３は、比較例３の固定子１Ｅのスロット１３とその周囲を示す図である。
　比較例３の固定子鉄心１０では、段差部Ｓを有さないティース１２Ｃと、Ｚ方向両端部に段差部Ｓを有するティース１２Ｄとが交互に配置されている。ティース１２Ｃの構成は比較例１で説明した通りであり、ティース１２Ｄの構成は比較例２で説明した通りである。
　比較例３では、コイル２０が巻かれるティース１２Ｄには段差部Ｓが設けられ、コイル２０が巻かれないティース１２Ｃには段差部Ｓが設けられていない。ティース１２Ｃの断面積はティース１２Ｄの断面積よりも大きいため、比較例２と比較して、鉄損の増加を抑制することができる。
　但し、比較例３では、スロット１３の両側に配置されたティース１２Ｃ，１２Ｄの断面積が異なるため、スロット１３内のコイル２０に鎖交する磁束がティース１２Ｃ側とティース１２Ｄ側とでアンバランスになり、その結果、磁束密度分布に偏りが生じ、振動および騒音が増加する可能性がある。
＜実施の形態の作用＞
　上記の比較例１～３に対し、実施の形態１では、コイル２０が図３に示したように波状に形成されている。また、図７に示したように、ティース１２Ａが＋Ｚ方向の端部に段差部Ｓを有し、ティース１２Ｂが－Ｚ方向の端部に段差部Ｓを有する。そして、コイル２０は、スロット１３の＋Ｚ方向の出口ではティース１２Ａ側に折り曲げられ、スロット１３の－Ｚ方向の出口ではティース１２Ｂ側に折り曲げられる。
　ティース１２Ａ，１２Ｂのいずれにおいても、コイル２０が折り曲げられる側に段差部Ｓが形成されているため、コイル２０がスロット１３内で折り曲がり始める。これにより、比較例１（図８（Ａ），（Ｂ））と比較して、ティース１２Ａ，１２Ｂの端面１２ｅ，１２ｆからコイルエンド２０２までの距離Ｈを短くすることができる。すなわち、コイル２０の周長を短くし、銅損を低減することができる。
　また、ティース１２Ａの－Ｚ方向の端部には段差部Ｓが設けられておらず、ティース１２Ｂの＋Ｚ方向の端部には段差部Ｓが設けられていない。そのため、全てのティース１２ＤのＺ方向両端に段差部Ｓを設けた比較例２（図９（Ａ），（Ｂ））と比較して、ティース１２Ａ，１２Ｂの断面積が大きい。そのため、回転子５からの磁束の流れる磁路を広くすることができ、その結果、磁束密度を低下させ、鉄損を低減することができる。
　また、ティース１２Ａとティース１２Ｂとは断面積が同じである。そのため、スロット１３の両側に断面積の異なるティース１２Ｃ，１２Ｄを配置した比較例３（図１２（Ａ），（Ｂ）および図１３）と比較して、スロット１３内のコイル２０に鎖交する磁束のアンバランスをなくし、磁束密度分布の偏りを抑制することができる。その結果、振動および騒音を低減することができる。
　また、実施の形態１では、ティース１２Ａの＋Ｚ方向端部の周方向両側に段差部Ｓが設けられている。ティース１２Ａには、周方向の一方の側のスロット１３を通るある相のコイル２０（例えばコイル２０Ｕ）が巻かれ、他方の側のスロット１３を通る別の相のコイル２０（例えばコイル２０Ｖ）も巻かれる。そのため、ティース１２Ａの周方向両側の段差部Ｓにより、２つの相のコイル２０の周長を短くすることができる。
　同様に、ティース１２Ｂの－Ｚ方向端部の周方向両側に段差部Ｓが設けられているため、ティース１２Ｂの両側のスロット１３を通る２つの相のコイル２０の周長を短くすることができる。
　また、ティース１２Ａのスロット１３側に絶縁フィルム３１（すなわち第１の絶縁部材）が設けられ、この絶縁フィルム３１の＋Ｚ方向の端部３１ｅが段差部Ｓに向けて折り曲げられており、スロット１３から＋Ｚ方向に突出していない。そのため、絶縁フィルム３１がコイル２０に干渉せず、コイル２０をティース１２Ａに密に巻き付けることができる。
　一方、ティース１２Ａに設けられた絶縁フィルム３１の－Ｚ方向の端部３１ｆは、コイル２０の巻き付けに干渉しないため、スロット１３から－Ｚ方向に突出させてもよい。これにより、絶縁フィルム３１の折り曲げ作業を少なくし、製造工程を簡単にすることができる。
　同様に、ティース１２Ｂのスロット１３側に絶縁フィルム３１（すなわち第２の絶縁部材）が設けられ、この絶縁フィルム３１の－Ｚ方向の端部３１ｆが段差部Ｓに向けて折り曲げられており、スロット１３から－Ｚ方向に突出していない。そのため、絶縁フィルム３１がコイル２０に干渉せず、コイル２０をティース１２Ｂに密に巻き付けることができる。
　一方、ティース１２Ｂに設けられた絶縁フィルム３１の＋Ｚ方向の端部３１ｅは、コイル２０の巻き付けに干渉しないため、スロット１３から＋Ｚ方向に突出させてもよい。これにより、絶縁フィルム３１の折り曲げ作業を少なくし、製造工程を簡単にすることができる。
　また、実施の形態１では、図２に示したようにコイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの径方向位置が互いに異なるため、コイル２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗを図３に示した波状のコイルで構成することができる。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１の固定子１は、周方向に延在するヨーク１１と、ヨーク１１から径方向内側に延在するティース１２Ａ，１２Ｂと、ティース１２Ａ，１２Ｂの間に形成されたスロット１３とを有する固定子鉄心１０と、固定子鉄心１０に巻かれたコイル２０とを有する。軸線Ａｘと平行に、＋Ｚ方向とその反対の－Ｚ方向とを定義すると、ティース１２Ａは＋Ｚ方向の端部に段差部Ｓを有し、－Ｚ方向の端部には段差部Ｓを有さない。ティース１２Ｂは－Ｚ方向の端部に段差部Ｓを有し、＋Ｚ方向の端部には段差部Ｓを有さない。コイル２０は、ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端部と、スロット１３と、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端部とを通るように巻かれている。
　このように、ティース１２Ａ，１２Ｂが、コイル２０が折り曲げられる側に段差部Ｓを有するため、ティース１２Ａ，１２Ｂの各端面１２ｅからコイルエンド２０２までの距離Ｈを短くすることができる。これにより、コイル２０の周長を短くし、製造コストを低減し、また銅損を低減することができる。
　また、全てのティース１２のＺ方向の両端部に段差部Ｓを設けた場合と比較して、ティース１２Ａ，１２Ｂの断面積が大きいため、鉄損を低減することができる。また、ティース１２Ａ，１２Ｂの断面積が同じであるため、スロット１３内のコイルに鎖交する磁束のアンバランスを抑制し、振動および騒音を低減することができる。
　また、ティース１２Ａがその＋Ｚ方向の端部の周方向両側に段差部Ｓを有し、ティース１２Ｂがその－Ｚ方向の端部の周方向両側に段差部を有している。そのため、ティース１２Ａの両側のスロット１３を通るコイル２０、およびティース１２Ｂの両側のスロット１３を通るコイル２０の周長を短くすることができる。
　また、ティース１２Ａに設けられた絶縁フィルム３１（すなわち第１の絶縁部材）の＋Ｚ方向の端部３１ｅが段差部Ｓに向けて折り曲げられ、スロット１３内に収容されているため、絶縁フィルム３１の端部３１ｅがコイル２０の巻き付けの邪魔にならず、コイル３０を密に巻き付けることができる。
　同様に、ティース１２Ｂに設けられた絶縁フィルム３１（すなわち第２の絶縁部材）の－Ｚ方向の端部３１ｆが段差部Ｓに向けて折り曲げられ、スロット１３内に収容されているため、絶縁フィルム３１の端部３１ｆがコイル２０の巻き付けの邪魔にならず、コイル３０を密に巻き付けることができる。
　また、ティース１２Ａのスロット１３側に設けられた絶縁フィルム３１がスロット１３から－Ｚ方向に突出しており、ティース１２Ｂのスロット１３側に設けられた絶縁フィルム３１がスロット１３から＋Ｚ方向に突出しているため、絶縁フィルム３１の折り曲げ作業を少なくし、製造工程を簡単にすることができる。
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の固定子１Ａのスロット１３とその周囲を示す図である。固定子鉄心１０とコイル２０との間の絶縁部として、材料の異なる絶縁フィルム３１とインシュレータ３２とを用いる場合、固定子鉄心１０からコイル２０までの絶縁距離を確保する必要がある。
　絶縁距離は、絶縁体の表面に沿って測定した導電体間の最短距離であり、沿面距離とも称する。絶縁距離は、電気用品安全法によって規定されている。
　ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端部には段差部Ｓが設けられているため、ティース１２Ａの段差部Ｓの底面からコイルエンド２０２までの距離Ｄを、絶縁距離以上に設定すればよい。
　そのため、ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端面１２ｅからコイルエンド２０２までの距離Ｈが小さくても、上記の距離Ｄを絶縁距離以上にすることができる。その結果、コイル２０のＺ方向長さを短くすることができ、コイル２０の周長を短くすることができる。
　なお、ティース１２Ａの－Ｚ方向の端部には、何れかの相のコイル２０のコイルエンド２０３が通過する。そのため、ティース１２Ａの－Ｚ方向の端部を覆うインシュレータ３２を、絶縁距離を考慮して厚く形成してもよい。但し、ティース１２Ａの－Ｚ方向の端部にはコイル２０が巻かれないため、当該端部を覆うインシュレータ３２は薄く形成してもよく、あるいは当該端部にインシュレータ３２を設けなくてもよい。
　ティース１２Ａのスロット１３側の絶縁フィルム３１の＋Ｚ方向の端部３１ｅは、ティース１２Ａの段差部Ｓに向けて折り曲げられる。これにより、絶縁フィルム３１の端部３１ｅが、段差部Ｓによって生じたスペースに収容される。
　一方、当該絶縁フィルム３１の－Ｚ方向の端部３１ｆは、折り曲げなくても良い。あるいは、ティース１２Ａの端面１２ｆ上を通過するコイルエンド２０２の邪魔にならない程度に折り曲げてもよい。
　同様に、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端部には段差部Ｓが設けられているため、ティース１２Ｂの段差部Ｓの底面からコイルエンド２０２までの距離Ｄを、絶縁距離以上に設定すればよい。そのため、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端面１２ｆからコイルエンド２０２までの距離Ｈが短くても、上記の距離Ｄを絶縁距離以上にすることができる。
　なお、ティース１２Ｂの＋Ｚ方向の端部には、何れかの相のコイル２０のコイルエンド２０３が通過する。そのため、ティース１２Ｂの＋Ｚ方向の端部を覆うインシュレータ３２を、絶縁距離を考慮して厚く形成してもよい。但し、ティース１２Ｂの＋Ｚ方向の端部にはコイル２０が巻かれないため、当該端部を覆うインシュレータ３２は薄く形成してもよく、あるいは当該端部にインシュレータ３２を設けなくてもよい。
　ティース１２Ｂのスロット１３側の絶縁フィルム３１の－Ｚ方向の端部３１ｆは、ティース１２Ｂの段差部Ｓに向けて折り曲げられる。これにより、絶縁フィルム３１の端部３１ｆが、段差部Ｓによって生じたスペースに収容される。
　一方、当該絶縁フィルム３１の＋Ｚ方向の端部３１ｅは、折り曲げなくても良い。あるいは、ティース１２Ｂの端面１２ｆ上を通過するコイルエンド２０２の邪魔にならない程度に折り曲げてもよい。
　図１５は、比較例４の固定子１Ｆのスロット１３とその周囲を示す図である。比較例４の固定子１Ｆは、全てのティース１２Ｃが段差部Ｓを有さない固定子鉄心１０に、絶縁フィルム３１を加えたものである。ティース１２Ｃの形状は、図８（Ｂ）に示した形状と同様である。
　比較例４の固定子１Ｆでは、ティース１２Ｃの端面１２ｅ，１２ｆからコイルエンド２０２までの距離Ｈを、絶縁距離以上に設定する必要ある。そのため、ティース１２Ｃの端面１２ｅ，１２ｆを覆う各インシュレータ３２を厚さくしなければならず、コイル２０のＺ方向長さが長くなる。
　これに対し、実施の形態２の固定子１Ａでは、図１４に示すように、ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端部に段差部Ｓが設けられ、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端部にも段差部Ｓが設けられているため、各段差部Ｓの底から絶縁距離を確保すればよい。そのため、ティース１２Ａの端面１２ｅからコイルエンド２０２までの距離Ｈ、およびティース１２Ｂの端面１２ｆからコイルエンド２０２までの距離Ｈを短くすることができる。これにより、コイル２０のＺ方向長さを短くし、周長を短くすることができる。
　また、ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端部に設けられたインシュレータ３２（すなわち第１の絶縁体）は、ティース１２Ａの段差部Ｓに係合する係合部３２ｄを有し、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端部に設けられたインシュレータ３２（すなわち第２の絶縁体）は、ティース１２Ｂの段差部Ｓに係合する係合部３２ｄを有する。そのため、ティース１２Ａ，１２Ｂとコイル２０との間の絶縁性の確保が容易になる。
　実施の形態２の固定子１Ａは、以上の点を除き、実施の形態１の固定子１と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態２では、ティース１２Ａの＋Ｚ方向の端部に段差部Ｓが設けられ、ティース１２Ｂの－Ｚ方向の端部にも段差部Ｓが設けられているため、固定子鉄心１０とコイル２０との絶縁距離を確保しながら、コイル２０のＺ方向長さを短くし、コイル２０の周長を短くすることができる。
＜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１６は、圧縮機３００を示す断面図である。圧縮機３００は、ここではスクロール圧縮機であるが、これに限定されるものではない。
　圧縮機３００は、圧縮機構３１０と、圧縮機構３１０を駆動する電動機１００と、圧縮機構３１０と電動機１００とを連結する回転シャフト６０と、回転シャフト６０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３１７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３１７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１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。回転シャフト６０は、コンプライアントフレーム３１４およびサブフレーム３０３にそれぞれ設けられた軸受部によって回転可能に支持されている。
　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５と共に回転シャフト６０が回転する。回転シャフト６０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３１７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１００では、鉄損の増加を抑えながらコイル２０の周長を短くすることができる。そのため、圧縮機３００の運転効率を向上することができる。
＜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が適用可能な冷凍サイクル装置４００について説明する。冷凍サイクル装置は、ここでは空気調和装置であるが、これに限定されるものではなく、例えば冷蔵庫であってもよい。図１７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、圧縮機４０１と、凝縮器４０２と、絞り装置（減圧装置）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１６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、空気の熱を奪って蒸発し、冷媒配管４０７に送り出される。室内送風機４０６は、蒸発器４０４で冷媒に熱を奪われた空気を、室内に供給する。
　上記の各実施の形態の電動機１００では、鉄損の増加を抑えながらコイル２０の周長を短くすることができる。そのため、冷凍サイクル装置４００の圧縮機４０１に電動機１００を用いることで、冷凍サイクル装置４００の運転効率を向上することができる。
　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　固定子、　５　回転子、　１０　固定子鉄心、　１１　ヨーク、　１２　ティース、　１２Ａ　ティース（第１のティース）、　１２Ｂ　ティース（第２のティース）、　１２ｅ，１２ｆ　端面、　１３　スロット、　２０，２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗ　コイル、　３１　絶縁フィルム（絶縁部）、　３１ｅ，３１ｆ　端部、　３２　インシュレータ（絶縁部）、　３２ｄ　係合部、　５０　回転子鉄心、　５１　磁石挿入孔、　５３　中心孔、　５５　永久磁石、　６０　回転シャフト、　１００　電動機、　１０１　第１端面、　１０２　第２端面、　１２１　側面、　１２２　壁面、　２０１　コイルサイド、　２０２，２０３　コイルエンド、　３００　圧縮機、　３０１　密閉容器、　３１０　圧縮機構、　４００　冷凍サイクル装置、　４０１　圧縮機、　４０２　凝縮器、　４０３　絞り装置、　４０４　蒸発器。

Claims (11)

  1. 　軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、前記ヨークから前記軸線を中心とする径方向の内側に延在する第１のティースおよび第２のティースと、前記第１のティースと前記第２のティースとの間に形成されたスロットとを有する固定子鉄心と、
    　前記固定子鉄心に巻かれたコイルと
    　を有し、
    　前記軸線と平行に、第１の方向と、前記第１の方向と反対の第２の方向とを定義すると、
    　前記第１のティースは前記第１の方向の端部に段差部を有し、前記第２の方向の端部には段差部を有さず、
    　前記第２のティースは前記第２の方向の端部に段差部を有し、前記第１の方向の端部には段差部を有さず、
    　前記コイルは、前記第１のティースの前記第１の方向の端部と、前記スロットと、前記第２のティースの前記第２の方向の端部とを通るように巻かれている
    　固定子。
  2. 　前記第１のティースは、前記第１の方向の端部における前記周方向の両側に、前記段差部を有し、
    　前記第２のティースは、前記第２の方向の端部における前記周方向の両側に、前記段差部を有する
    　請求項１に記載の固定子。
  3. 　前記第１のティースの前記スロット側に第１の絶縁部材を有し、
    　前記第１の絶縁部材の前記第１の方向の端部は、前記第１のティースの前記段差部に向けて折り曲げられており、前記スロットから前記第１の方向に突出していない
    　請求項１または２に記載の固定子。
  4. 　前記第１の絶縁部材は、前記スロットから前記第２の方向に突出している
    　請求項３に記載の固定子。
  5. 　前記第２のティースの前記スロット側に第２の絶縁部材を有し、
    　前記第２の絶縁部材の前記第２の方向の端部は、前記第２のティースの前記段差部に向けて折り曲げられており、前記スロットから前記第２の方向に突出していない
    　請求項１から４までの何れか１項に記載の固定子。
  6. 　前記第２の絶縁部材は、前記スロットから前記第１の方向に突出している
    　請求項５に記載の固定子。
  7. 　前記第１のティースの前記第１の方向の端部を覆う第１の絶縁体を有し、
    　前記第１の絶縁体は、前記第１のティースの前記段差部に係合する係合部を有する
    　請求項１から６までの何れか１項に記載の固定子。
  8. 　前記第２のティースの前記第２の方向の端部を覆う第２の絶縁体を有し、
    　前記第２の絶縁体は、前記第２のティースの前記段差部に係合する係合部を有する
    　請求項１から７までの何れか１項に記載の固定子。
  9. 　請求項１から８までのいずれか１項に記載の固定子と、
    　前記固定子に囲まれた回転子と
    　とを備えた電動機。
  10. 　請求項９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と
    　を備えた圧縮機。
  11. 　請求項１０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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