永久磁铁嵌入式电动机的转子、压缩机和制冷空调装置制造方法及图纸

技术编号:10148947 阅读:157 留言:0更新日期:2014-06-30 17:31
本发明专利技术提供一种永久磁铁嵌入式电动机的转子,其包括:转子铁芯(2);永久磁铁插入孔(5),其在转子铁芯(2)的外周部沿着周向形成有多个;永久磁铁端部空隙(8),其分别形成在各永久磁铁插入孔(5)的两端部;永久磁铁(3),其分别插入到各永久磁铁插入孔(5)中;以及缝隙(7),其在各永久磁铁插入孔(5)的径向的外侧的外周铁芯部形成有多个,其中,在从极间(9)到360/(极数×3)度的角度范围内,存在3个以上缝隙(7),并且存在于永久磁铁端部空隙(8)与缝隙(7)之间的铁芯的宽度和存在于缝隙(7)间的铁芯的宽度,从极间(9)朝向磁极中心(10)逐渐变宽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种永久磁铁嵌入式电动机的转子,其包括:转子铁芯(2);永久磁铁插入孔(5),其在转子铁芯(2)的外周部沿着周向形成有多个;永久磁铁端部空隙(8),其分别形成在各永久磁铁插入孔(5)的两端部;永久磁铁(3),其分别插入到各永久磁铁插入孔(5)中;以及缝隙(7),其在各永久磁铁插入孔(5)的径向的外侧的外周铁芯部形成有多个,其中,在从极间(9)到360/(极数×3)度的角度范围内,存在3个以上缝隙(7),并且存在于永久磁铁端部空隙(8)与缝隙(7)之间的铁芯的宽度和存在于缝隙(7)间的铁芯的宽度,从极间(9)朝向磁极中心(10)逐渐变宽。【专利说明】永久磁铁嵌入式电动机的转子、压缩机和制冷空调装置
本专利技术涉及永久磁铁嵌入式电动机的转子、具有该转子的压缩机和具有该压缩机的制冷空调装置。
技术介绍
目前,有提出一种具有以下结构的永久磁铁嵌入式电动机的转子。即,该永久磁铁嵌入式电动机的转子包括:层叠多片电磁钢板而形成的转子铁芯;沿着该转子铁芯的轴向形成、并且在与以轴心为中心的大致正多边形的各边对应的部位形成的永久磁铁插入孔;插入到该永久磁铁插入孔中的永久磁铁;形成在永久磁铁插入孔的外周铁芯部、并且沿着永久磁铁插入孔被间隔配置的多个缝隙;以及设置在该缝隙的径向外侧端与转子铁芯的外周之间、并且径向宽度从磁极中心朝向极间部逐渐变宽的外侧薄壁部。通过采用这样的结构,能够减少极间部的磁通密度波形的谐波分量,并且减少感应电压的谐波和齿槽转矩(例如参照专利文献I)。专利文献1:日本特开2008-167583号公报
技术实现思路
上述专利文献I记载的现有的永久磁铁嵌入式电动机的转子的缝隙形状,是外侧薄壁部的径向宽度从磁极中心朝向极间部逐渐变宽的形状,通过采用这样的缝隙形状能够减少感应电压的谐波。然而,还需要能够进一步减少感应电压的谐波,并且改善转矩波动(torqueripple)和噪声。本专利技术鉴于上述情况而完成,其目的在于提供一种永久磁铁嵌入式电动机的转子、具有该转子的压缩机和具有该压缩机的制冷空调装置,其能够减少感应电压的谐波,并且减少转矩波动。为了解决上述问题、实现专利技术目的,本专利技术涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子的特征在于,包括:转子铁芯;永久磁铁插入孔,其在该转子铁芯的外周部沿着周向形成有多个;永久磁铁端部空隙,其分别形成在各永久磁铁插入孔的两端部;永久磁铁,其分别插入到上述各永久磁铁插入孔中;以及缝隙,其在上述各永久磁铁插入孔的径向的外侧的铁芯部形成有多个,其中,在从作为相邻的上述永久磁铁的磁极间的极间到360/ (极数X3)度的角度范围内,存在3个以上上述缝隙,并且存在于上述永久磁铁端部空隙与上述缝隙之间的铁芯的宽度以及存在于相邻的上述缝隙间的铁芯的宽度,从上述极间朝向磁极中心逐渐变宽。根据本专利技术,起到能够减少感应电压的谐波并且减少转矩波动的效果。【专利附图】【附图说明】图1是用于进行比较的、设置有通常的缝隙的永久磁铁嵌入式电动机的转子的横截面图。图2是用于进行比较的、设置有通常的缝隙的永久磁铁嵌入式电动机的转子的磁极部放大图。图3是实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子的横截面图。图4是实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子的磁极部放大图。图5是实施方式的变形例涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子的磁极部放大图。1、101 转子2转子铁芯3永久磁铁4旋转轴5永久磁铁插入孔6 轴孔7、7a、107 缝隙8永久磁铁端部空隙9 极间10磁极中心12外周铁芯部15极间部16磁极中心部【具体实施方式】下面,基于附图,对本专利技术涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子、压缩机和制冷空调装置的实施方式进行详细说明。此外,本专利技术不限定于该实施方式。实施方式图1、2是为了比较而表示的图,图1是设置有通常的缝隙的永久磁铁嵌入式电动机的转子的横截面图,图2是图1的磁极部放大图。首先,参照图1和图2对通常的永久磁铁嵌入式电动机(无刷直流电动机)进行说明。设置有通常的缝隙的永久磁铁嵌入式电动机的转子101至少包括:转子铁芯2、嵌入在转子铁芯2中的永久磁铁3、以及固定在转子铁芯2的旋转轴4。此外,以下有时也将永久磁铁嵌入式电动机的转子简称为转子。转子铁芯2的横截面形状为大致圆形,其通过用模具将薄板状的电磁钢板(例如板厚为0.1?1.0mm左右的无方向性电磁钢板(尽可能随机配置各结晶的结晶轴方向,以显示不偏向钢板的特定方向的磁特性))冲压成规定形状,并层叠规定片数(多片)而形成。在转子铁芯2,沿着周向大致等间隔地形成有多个(图示例中例如为6个)横截面例如呈大致长方形的永久磁铁插入孔5。即,在转子铁芯2的外周部沿着周向形成有多个永久磁铁插入孔5。此外,在转子铁芯2的大致中心部形成有与旋转轴4嵌合的轴孔6。在6个永久磁铁插入孔5的内部分别插入有平板形状的永久磁铁3,上述6个永久磁铁3以N极和S极沿着周向交替的方式配置,由此构成6极的转子。永久磁铁3例如使用以钕、铁和硼为主要成分的稀土类的物质等。在永久磁铁插入孔5的两端部分别形成有与永久磁铁插入孔5连结(连通)的永久磁铁端部空隙8。永久磁铁端部空隙8抑制极间9的永久磁铁3的漏磁通。这里,极间9表示相邻的永久磁铁3的磁极间(磁极的中间)或相邻的永久磁铁插入孔5间。与此相对应,磁极中心10表示各永久磁铁3的磁极的周向的中心或永久磁铁插入孔5的周向的中心。外周铁芯部12是转子铁芯2的外周部的一部分,相对于永久磁铁插入孔5位于径向外侧的铁芯部分。在外周铁芯部12沿着周向以规定的间隔形成有多个缝隙107。在转子铁芯2的各磁极例如形成有8个缝隙107,其相对于磁极中心10对称地各形成4个。通过在外周铁芯部12设置缝隙107,能够限制来自永久磁铁3的磁通,能够减少转矩波动(转矩脉动)。这是由于缝隙107的存在而感应电压的谐波分量减少、以及齿槽转矩减少所带来的效果。这样,根据使用图1所示的转子101的永久磁铁嵌入式电动机,虽然由于缝隙107的效果能够减少转矩波动,但是为了进一步实现低噪声化,还需要进一步减少转矩波动。在图1所示的转子101中,作为转矩波动恶化的一主要原因可列举出:缝隙107的配置位置、存在于永久磁铁端部空隙8与缝隙107之间的铁芯的宽度、以及存在于相邻的缝隙107间的铁芯的宽度不合适。缝隙107使从永久磁铁3产生的磁通接近正弦波,而有助于减少感应电压的谐波分量、以及齿槽转矩的减少。感应电压能够由交链于绕组的磁通的时间微分来表示,如果转子外周部的磁通密度接近正弦波,则感应电压的谐波会减少。感应电压由磁通的微分而得出,就意味着感应电压最大的部分磁通变化较大,在OV附近磁通的变化较小。在感应电压为OV的附近,磁通变化较小的磁极中心部形状会产生影响,而在感应电压为最大的部分,磁通变化较大的极间部形状会产生影响。这样,在感应电压为最大的部分,由于转子101的磁通变化较大的极间部形状会产生影响,所以需要使极间部的转子外周的磁通变化为正弦波形。也就是说,需要能使磁通从极间部朝向磁极中心逐渐增加的形状。但是,即使采用使磁通从极间部朝向磁极中心逐渐增加的形状,也由于磁极中心部对应于感应电压为OV的附近,所以最好减小磁通的变化。因此,需要在极间部附近和磁极中心附近使缝隙107的形状和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永久磁铁嵌入式电动机的转子,其特征在于,包括:转子铁芯;永久磁铁插入孔,其在该转子铁芯的外周部沿着周向形成有多个;永久磁铁端部空隙,其分别形成在各永久磁铁插入孔的两端部;永久磁铁,其分别插入到所述各永久磁铁插入孔中;以及缝隙,其在所述各永久磁铁插入孔的径向的外侧的外周铁芯部形成有多个,其中在从作为相邻的所述永久磁铁的磁极间的极间到360/(极数×3)度的角度范围内,存在3个以上所述缝隙,并且存在于所述永久磁铁端部空隙与所述缝隙之间的铁芯的宽度以及存在于相邻的所述缝隙间的铁芯的宽度,从所述极间朝向磁极中心逐渐变宽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:矢部浩二马场和彦
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1