永久磁铁嵌入式电动机的转子、具有该转子的电动机、具有该电动机的压缩机、以及具有该压缩机的空调机制造技术

技术编号:10483731 阅读:109 留言:0更新日期:2014-10-03 14:34
本发明专利技术提供一种能够抑制永久磁铁发生部分退磁并且进一步实现永久磁铁嵌入式电动机的低噪音化的转子、具有该转子的电动机、具有该电动机的压缩机以及具有该压缩机的空调机。上述转子具有缝隙孔(14),其沿着轴向形成在转子铁芯(6)的外周面与磁铁插入孔(9)之间的磁极两端部附近,并且以各磁极的中心线为基准沿着转子铁芯(6)的外周面形成大致八字形的对称形状,永久磁铁(10)的厚度(B)为气隙(A)的2倍以上(B>2A),缝隙孔(14)与永久磁铁(10)之间的距离为最短的最短磁路(15)的宽度(C)为气隙(A)的2倍以上,缝隙孔(14)相对于与径向正交的永久磁铁(10)的宽度方向的倾角(θ)为0~30°的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】永久磁铁嵌入式电动机的转子、具有该转子的电动机、具有该电动机的压缩机、以及具有该压缩机的空调机
本专利技术涉及永久磁铁嵌入式电动机的转子、具有该转子的电动机、具有该电动机的压缩机、以及具有该压缩机的空调机。
技术介绍
搭载在空调机的压缩机中的电动机不仅要求节能、低噪音,并且需要保证在150°C的高温环境中的使用。一般而言,Nd-Fe-B(钕-铁-硼)类的稀土类磁铁的残留磁通密度较高,所以适合使电动机小型化、高效率化,但是由于矫顽力随着温度升高而下降,所以在以相同电流进行比较的情况下,在越高温的环境中使用的电动机越容易退磁。因此,为了使稀土类磁铁不会在高温环境中退磁,通过添加例如Dy (镝)、Tb (铽)等重稀土类元素来提高矫顽力,以使其不会退磁而得以使用。然而,近年来,重稀土类元素稀少,其价格高涨,可采购性和价格升高的风险增大。反映上述形势,需求一种高效率且低噪音、并且即使是矫顽力较低的稀土类磁铁也不会被退磁而能够使用的抗退磁的电动机。 以往,例如公开了下述技术:一种永久磁铁电动机,包括:转子铁芯,其整体呈柱状地层叠钢板而成;永久磁铁收纳孔,其形成在该转子铁芯中与以该转子铁芯的轴心为中心的大致正多边形的各边对应的部位;永久磁铁,其分别被插入到该永久磁铁收纳孔中;以及4个以上的缝隙孔,其形成于永久磁铁收纳孔的外周部铁芯,在径向上呈细长形,并且沿着永久磁铁收纳孔彼此隔开地配置,通过使缝隙孔的径向外侧端的间距大致相等、径向内侧端的间距在永久磁铁的中央部较大且随着从中央部朝向端部而逐渐变小,由此能够减少电枢反应磁通并且改善外周部铁芯的磁通分布,从而得到噪音和振动较小的高效率永久磁铁电动机(例如专利文献I)。 专利文献1:日本专利第4248984号公报
技术实现思路
然而,在上述现有技术中,虽然通过在磁极表面的缝隙的配置和形状方面想办法能够有效地降低噪音,但并没有探讨关于退磁的影响。也就是说,在对转子施加退磁相位的磁动势时,磁通沿着缝隙流入磁铁,局部磁场集中于缝隙下方的永久磁铁,因此存在在磁铁的与缝隙相邻的部位、以及极间的磁铁端部容易产生部分退磁(初始退磁阶段)的问题。 本专利技术鉴于上述情况而完成,其目的在于提供一种能够抑制永久磁铁发生部分退磁并且进一步实现低噪音化的永久磁铁嵌入式电动机的转子、使用该转子的电动机、使用该电动机的压缩机、以及使用该压缩机的空调机。 为了解决上述课题而实现专利技术目的,本专利技术涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子隔着气隙旋转自如地被保持于定子的内周面,该定子上隔着槽部以轴心为中心等角度间隔地配置有多个齿部,上述永久磁铁嵌入式电动机的转子包括:转子铁芯,其层叠多片电磁钢板而形成;多个磁铁插入孔,其沿着上述转子铁芯的周向外周部以轴心为中心等角度间隔地在轴向上形成;永久磁铁,其呈平板状,每一极I个且极性交替地插入在上述多个磁铁插入孔中而构成多个磁极;以及缝隙孔,其沿着轴向形成在上述转子铁芯的外周面与上述磁铁插入孔之间的上述磁极的两端部附近,以上述各磁极的中心线为基准沿着上述转子铁芯的外周面形成大致八字形的对称形状,上述永久磁铁的厚度为上述气隙的2倍以上,上述缝隙孔与上述永久磁铁之间的距离为最短的最短磁路的宽度为上述气隙的2倍以上,上述缝隙孔相对于与径向正交的上述永久磁铁的宽度方向的倾角为O?30°的范围。 根据本专利技术,起到能够抑制永久磁铁发生部分退磁并且使永久磁铁嵌入型电动机进一步实现低噪音化的效果。 【附图说明】 图1是应用了实施方式涉及的转子的电动机的横截面图。 图2是实施方式涉及的转子的横截面图。 图3是磁铁插入孔的周向两端部附近的放大图。 图4是用于说明缝隙孔相对于与径向正交的永久磁铁的宽度方向的倾角的图。 图5是表示以往的电动机的转子的一个示例的图。 图6是表示在以往转子中从定子施加退磁相位的磁动势(退磁磁通)的情况下的磁通的流向的图。 图7是表示在实施方式涉及的转子中从定子施加退磁相位的磁动势(退磁磁通)的情况下的磁通的流向的图。 图8是表示搭载有实施方式涉及的转子的电动机、以及搭载有图5所示的以往转子的电动机在产生相同转矩时的转矩脉动的比较结果的图。 图9是表示在搭载有实施方式涉及的转子的电动机、以及搭载有图5所示的以往转子的电动机中当对转子施加定子的退磁相位的磁动势(退磁磁通)时、具有相同矫顽力的永久磁铁的退磁率的比较结果的图。 符号说明 I电动机(永久磁铁嵌入式电动机) 2 定子 3 转子 4 齿部 5 槽部 6转子铁芯 7 轴 9磁铁插入孔 10永久磁铁(稀土类磁铁) 11贯通孔 12 空隙 13极间薄壁部 14缝隙孔 15最短磁路 【具体实施方式】 下面,参照附图,对本专利技术的实施方式涉及的永久磁铁嵌入式电动机的转子、具有该转子的电动机、具有该电动机的压缩机、以及具有该压缩机的空调机进行说明。此外,本专利技术并非由以下所示的实施方式限定。此外,在以下的说明中,将永久磁铁嵌入式电动机简称为“电动机”,将该电动机的转子简称为“转子”。 实施方式 图1是应用了实施方式涉及的转子的电动机的横截面图。此外,图2是实施方式涉及的转子的横截面图。 如图1所示,电动机I包括:定子2,其中隔着槽部5以轴心为中心等角度间隔地沿周向配置有多个齿部4,该齿部上卷绕有定子绕组(未图示);以及转子3,其通过热装、压入等方式在转子铁芯6的轴心连结有用于传递旋转能的轴7,并且以轴心为中心隔着转子铁芯6的外周面与定子2的内周面之间的气隙A旋转自如地被保持。 此外,如图2所示,在转子铁芯6的轴向上,沿着周向外周部以轴心为中心等角度间隔地形成有多个磁铁插入孔9。厚度为2mm左右且呈平板状的例如由Nd-Fe-B (钕-铁-硼)类的稀土类磁铁构成的永久磁铁10,每一极I个地在厚度方向上被平行地磁化并且极性交替地插入在该磁铁插入孔9中,构成各个磁极。另外,转子3的磁极数可以是2极以上的任意数量,在图2中例示了转子3的磁极数为4极的情况。此外,这里,使用Nd-Fe-B (钕-铁-硼)类的稀土类磁铁作为永久磁铁10,但是永久磁铁10的种类不限于此。 进而,在转子铁芯6中,在比磁铁插入孔9靠内侧处沿轴向设置有多个作为制冷剂流路的贯通孔11。另外,贯通孔11的数量、位置和形状也可以是图2所示的方式以外的方式。 定子2的铁芯和转子铁芯6是通过将厚度为0.35mm左右的较薄的电磁钢板形成为规定形状并层叠规定片数而构成的。 通过隔着绝缘材绕线于定子2的铁芯的槽部5,使其流通频率与指令转速同步的电流,从而定子2产生旋转磁场。 磁铁插入孔9形成为在插入永久磁铁10时在磁铁插入孔9的周向两端部9a产生空隙12。此外,磁铁插入孔9的离心方向外侧和内侧的内表面由与永久磁铁10的表面相应的平面形成。另外,这里虽然未图示,但是为了将永久磁铁10配置于磁铁插入孔9的磁极中心而不使永久磁铁10在周向上移动,可以在磁铁插入孔9的内周面设置作为止动部的突起,或者也可以使用粘接、压入等方法。 在相邻的磁铁插入孔9之间、即极间,在相邻的空隙12之间形成有极间薄壁部13,并且将磁路设计得较窄,以使磁通不会在相邻磁铁间短路。这里,该极间薄壁部13的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种永久磁铁嵌入式电动机的转子,其隔着气隙旋转自如地被保持于定子的内周面,该定子上隔着槽部以轴心为中心等角度间隔地配置有多个齿部,所述永久磁铁嵌入式电动机的转子的特征在于,包括:转子铁芯,其层叠多片电磁钢板而形成;多个磁铁插入孔,其沿着所述转子铁芯的周向外周部以轴心为中心等角度间隔地在轴向上形成;永久磁铁,其呈平板状,每一极1个且极性交替地插入在所述多个磁铁插入孔中而构成多个磁极;以及缝隙孔,其沿着轴向形成在所述转子铁芯的外周面与所述磁铁插入孔之间的所述磁极的两端部附近,以所述各磁极的中心线为基准沿着所述转子铁芯的外周面形成大致八字形的对称形状,所述永久磁铁的厚度为所述气隙的2倍以上,所述缝隙孔与所述永久磁铁之间的距离为最短的最短磁路的宽度为所述气隙的2倍以上,所述缝隙孔相对于与径向正交的所述永久磁铁的宽度方向的倾角为0~30°的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种永久磁铁嵌入式电动机的转子,其隔着气隙旋转自如地被保持于定子的内周面,该定子上隔着槽部以轴心为中心等角度间隔地配置有多个齿部,所述永久磁铁嵌入式电动机的转子的特征在于,包括: 转子铁芯,其层叠多片电磁钢板而形成; 多个磁铁插入孔,其沿着所述转子铁芯的周向外周部以轴心为中心等角度间隔地在轴向上形成; 永久磁铁,其呈平板状,每一极I个且极性交替地插入在所述多个磁铁插入孔中而构成多个磁极;以及 缝隙孔,其沿着轴向形成在所述转子铁芯的外周面与所述磁铁插入孔之间的所述磁极的两端部附近,以所述各磁极的中心线为基准沿着所述转子铁芯的外周面形成大致八字形的对称形状, 所述永久磁铁的厚度为所述气隙的2倍以上,所述缝隙孔与所述永久磁铁之间的距离为最短的最短磁路的宽度为所述气隙的2倍以上,所述缝隙孔相对于与径向正交的所述永久磁铁的宽度方向的倾角为O?30°的范围。2.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入式电动机的转子,其特征在于: 所述磁铁插入孔形成为在插入所述永久磁铁时在该磁铁插入孔的周向两端部产生空隙, 所述空隙在与径向正交的所述永久磁铁的宽度方向上的宽度为所述气隙的2...

【专利技术属性】
技术研发人员:仁吾昌弘马场和彦土田和庆
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

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