电动机、送风机以及空气调节机制造技术

电动机(1)具有转子(2)和定子(3)。转子(2)具有转子芯(21)和固定于转子芯(21)的外侧表面的多个永久磁铁(22)。定子(3)具有：定子芯(31)，具有齿部(312)；以及绕组(32)，缠绕于定子芯(31)。电动机(1)在将齿部(312)的前端面(312a)的中央至永久磁铁(22)的最小距离设为t1、将齿部(312)的端部(312c)至永久磁铁(22)的距离设为t2时，满足公式1

Motor, blower and air conditioner

The motor (1) has a rotor (2) and a stator (3). The rotor (2) has a rotor core (21) and a plurality of permanent magnets (22) fixed on the outer surface of the rotor core (21). The stator (3) has: a stator core (31), a tooth part (312), and a winding (32) wound around the stator core (31). The motor (1) satisfies Formula 1 when the minimum distance from the center of the front end face (312a) of the tooth (312a) to the permanent magnet (22) is set to T1 and the distance from the end (312c) of the tooth (312) to the permanent magnet (22) is set to t2.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机、送风机以及空气调节机
本专利技术涉及电动机。
技术介绍
近年来，伴随能量削减的要求以及生产规模的扩大，要求高效率且低成本的电动机。例如，在专利文献1中，公开了具有10极12槽的电动机。例如，相比于具有8极12槽的电动机，具有10极12槽的电动机的针对基波的绕组系数大，针对同一磁铁量的转矩特性提高，所以马达效率被改善。进而，在具有10极12槽的电动机中使磁铁厚度(磁铁使用量)变小，能够实现电动机的小型化以及低成本化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009－171790号公报
技术实现思路
在具有10极12槽的电动机中，在固定于转子的永久磁铁与定子的齿部之间产生的吸引以及排斥集中于相互对置的两个齿部，所以驱动电动机的期间的定子的变形所致的电动机的振动变大。在电动机发生偏心的情况下，磁通分布为非对称，所以产生径向的电磁激振力。该情况下的电磁激振力的周期取决于电动机的转速(具体而言，转子的转速)。电磁激振力的产生是在齿部交链的磁通(来自永久磁铁的磁通与由供给到绕组的电流产生的磁通的相互作用)所引起的。由于在永久磁铁与定子的齿部之间产生的吸引以及排斥，也产生电磁激振力。该情况下的电磁激振力的周期取决于形成于齿部间的槽部的数量和电动机的转速。在齿部交链的磁通(交链磁通)因电动机的驱动(转子的旋转)而变化，在转子的磁极通过槽部时，交链磁通的变化变得显著。该交链磁通的变化引起转矩纹波，成为电动机的噪音以及振动的原因。本专利技术的目的在于降低电动机的转矩纹波。本专利技术的电动机具备：转子，具有转子芯和固定于所述转子芯的外侧表面的多个永久磁铁，具有10极的磁极，以旋转轴为中心而旋转自如；以及定子，具有定子芯和绕组，所述定子芯具有在旋转轴方向上层叠的多个电磁钢板，所述绕组通过集中卷绕而缠绕于所述定子芯，所述定子芯具有：12个槽部；以及齿部，具有面向所述永久磁铁的前端面，与所述槽部中的至少1个槽部邻接，在将周向上的所述前端面的中央至所述永久磁铁的最小距离设为t1、将所述周向上的所述前端面的端部至所述永久磁铁的距离设为t2时，满足公式1<t2/t1≤8。根据本专利技术，能够降低电动机的转矩纹波。附图说明图1是概略地示出本专利技术的实施方式1的电动机的内部构造的剖视图。图2是概略地示出转子以及定子各自的一部分的构造的局部剖视图。图3是概略地示出转子以及定子各自的一部分的构造的局部剖视图。图4是示出转子以及定子的位置关系的局部剖视图。图5是概略地示出变形例1的电动机的内部构造的剖视图。图6是概略地示出图5所示的定子的定子芯的一部分的构造的局部剖视图。图7是示出使齿端部至永久磁铁的距离t2相对于齿中央部至永久磁铁的距离t1变化时的转矩纹波与马达电流增加率的关系的图。图8是示出比率R1/R2与齿槽转矩的关系的图。图9是示出电动机的旋转过程中的转矩的变动幅度(转矩纹波)的图。图10是概略地示出本专利技术的实施方式2的空气调节机的结构的图。(附图标记说明)1、1a、11a、13a、14a：电动机；2：转子；3、3a：定子；10：空气调节机；11：室内机；12：制冷剂配管；13：室外机；14：压缩机；14b：压缩机构；14c：壳体；21：转子芯；22：永久磁铁；23：轴；31、31a：定子芯；32：绕组；310：分割芯；221：永久磁铁端部；222：永久磁铁中央部；311：磁轭部；312、314：齿部；312a：前端面；312b：齿中央部；312c：齿端部；313：槽部。具体实施方式实施方式1.图1是概略地示出本专利技术的实施方式1的电动机1的内部构造的剖视图。箭头D1表示沿着转子2、定子芯31以及定子3各自的外周的方向(以下称为“周向”)。图2是概略地示出转子2以及定子3各自的一部分的构造的局部剖视图。电动机1具有转子2和定子3。电动机1例如是3相同步电动机。但是，电动机1不限定于3相同步电动机。进而，电动机1也可以具有检测转子2的旋转位置的磁传感器、安装有磁传感器以及控制电路的电路基板以及旋转自如地支承转子2的轴23的两端的轴承。转子2具有转子芯21、多个永久磁铁22以及轴23。转子2以旋转轴A1为中心而旋转自如。转子2隔着空隙而旋转自如地配置于定子3的内侧。转子2的半径R1(最大外径)与定子3的半径R2(最大外径)的比率R1/R2(外径比率)优选是0.50以上且0.625以下(50％≤R1/R2≤62.5％)。比率R1/R2更优选是0.50以上且0.55以下(50％≤R1/R2≤55％)。当使转子2的半径R1相对于定子3的半径R2小时，永久磁铁22的表面积小。由此，在永久磁铁22与齿部312的前端之间发生作用的磁吸引力减少，当在非励磁状态下使转子2旋转时产生的芯齿槽转矩减少。转子2的半径R1(图1)与旋转轴A1至永久磁铁中央部222的距离rm(图2)相等。永久磁铁中央部222为面向齿部312的永久磁铁22的表面220中的周向上的中央。转子芯21通过在旋转轴方向(与旋转轴A1平行的方向)上层叠多个电磁钢板而形成。在转子芯21的外侧表面固定有多个永久磁铁22。即，在本实施方式中，电动机1为SPM(SurfacePermanentMagnet，表面永久磁铁)马达。在图1所示的例子中，10个永久磁铁22固定于转子芯21的外侧表面。因而，转子2具有10极的磁极。但是，永久磁铁22的数量(磁极的数量)不限定于10个。多个永久磁铁22以使极性(N极以及S极)相对于定子3交替地不同的方式配置在转子芯21的周向上。永久磁铁22的剖面处的形状是圆弧形状。例如，永久磁铁22的表面220在转子2(转子芯21)的周向上形成为圆弧状。即，在本实施方式中，永久磁铁22的表面220为曲面。但是，永久磁铁22的表面220不限于曲面。永久磁铁22例如为铁氧体烧结磁铁。作为永久磁铁22的表面220中的周向上的端部的永久磁铁端部221至旋转轴A1的距离Rm比永久磁铁中央部222至旋转轴A1的距离rm(转子2的最外径)短。即，永久磁铁22为满足Rm<rm的关系的形状。定子3具有定子芯31和绕组32。定子3隔着空隙配置于转子2的外侧。定子芯31通过在旋转轴方向上层叠多个电磁钢板而形成。各电磁钢板为圆环状。因而，定子芯31为圆环状。在本实施方式中，定子芯31由在以旋转轴A1为中心的周向上排列成圆环状的多个分割芯310形成。即，通过将作为在一个方向上连结的多个分割芯310的电磁钢板折叠圆环状，从而形成圆环状的定子芯31。通过用分割芯形成定子芯31，能够提高绕组32的密度。由此，能够防止感应电压的下降、电阻值的增加、铜损的增加以及马达效率的下降。在本实施方式中，旋转轴方向上的定子芯31的长度为定子芯31的直径的一半以下。定子芯31具有多个磁轭部311、多个齿部312以及多个槽部313。定子芯31由多个分割芯310形成。因而，各分割芯310具有磁轭部311和齿部312。槽部313为形成于齿部312间的空间。在图1所示的例子中，定子芯31具有12个槽部313。但是，槽部313的数量不限定于12个。齿部312是形成为向定子3(定子芯31)的内侧突出的电磁钢板的一部分。换言之，齿部312从磁轭部311向旋转轴A1延伸，与槽部313中的至少1个槽部邻接。齿部312具有面向永久磁铁2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机，具备：转子，具有转子芯和固定于所述转子芯的外侧表面的多个永久磁铁，该转子具有10极的磁极，以旋转轴为中心而旋转自如；以及定子，具有定子芯和绕组，所述定子芯具有在旋转轴方向上层叠的多个电磁钢板，所述绕组通过集中卷绕而缠绕于所述定子芯，所述定子芯具有：12个槽部；以及齿部，具有面向所述永久磁铁的前端面，并与所述槽部中的至少1个槽部邻接，在将周向上的所述前端面的中央至所述永久磁铁的最小距离设为t1、将所述周向上的所述前端面的端部至所述永久磁铁的距离设为t2时，满足公式1

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机，具备：转子，具有转子芯和固定于所述转子芯的外侧表面的多个永久磁铁，该转子具有10极的磁极，以旋转轴为中心而旋转自如；以及定子，具有定子芯和绕组，所述定子芯具有在旋转轴方向上层叠的多个电磁钢板，所述绕组通过集中卷绕而缠绕于所述定子芯，所述定子芯具有：12个槽部；以及齿部，具有面向所述永久磁铁的前端面，并与所述槽部中的至少1个槽部邻接，在将周向上的所述前端面的中央至所述永久磁铁的最小距离设为t1、将所述周向上的所述前端面的端部至所述永久磁铁的距离设为t2时，满足公式1<t2/t1≤8。2.根据权利要求1所述的电动机，其中，满足公式1<t2/t1≤2。3.根据权利要求1或者2所述的电动机，其中，所述周向上的所述前端面的端部至所述旋转轴的距离比所述周向上的所述前端面的所述中央至所述旋转轴的距离长。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电动机，其中，作为面向所述齿部的所述永久磁铁的表面中的所述周向上的端部的永久磁铁端部至所述旋转轴的距离比作为所述永久磁铁的所述表面中的所述周向上的中央的永久磁铁中央部至所述旋转轴的距离短。5.根据权利要求4所述的电动机，其中，所述永久磁铁的所述表面在所述周向上形成为圆弧状。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电动机，其中，所述转子的半径R1与所述定子的半径R2的比率R1/R2为0.50以上且0.625以下。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电动机，其中，所述转子的半径R1与所述定子的半径R2的比率R1/R2为0.50以上且0.55以下。8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的电动机，其中，所述绕组的材料为铝线，所述旋转轴方向上的所述定子芯的长度为所述定子芯的直径的一半以下。9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电动机，其中，所述最小距离t1是在...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边隆德，矢部浩二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP