永磁电动机、密闭式压缩机以及制冷循环装置制造方法及图纸

技术编号:5078914 阅读:155 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种永磁电动机,转子(12)中的各狭缝(54)的内周侧端部与各磁铁收容孔(52)的间隔设定得小,并且各狭缝的外周侧端部与转子(12)的外周缘的间隔设定得小。而且,配合与各狭缝(54)的外周侧端部的位置(θ1、θ2、...θn)相对应的半正弦波的面积的比例,对各狭缝(54)的内周侧端部的相互间隔(Wn)进行分配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括具有绕组线的定子及具有永久磁铁的转子的永磁电动机 (permanent magnet motor)、收纳着该永磁电动机的密闭式压缩机、以及具有该密闭式压 缩机的制冷循环(cycle)装置。
技术介绍
永磁电动机包括具有绕组线(winding wire)的定子及具有永久磁铁的转子。该 转子的旋转轴插通在将圆形的多块钢板加以堆叠而成的转子铁心的中心部,在包围该旋转 轴的位置具有多个直线状的磁铁收容孔。这些磁铁收容孔具有沿着旋转轴来将转子铁心予 以贯通的深度形状,并分别收容着永久磁铁。借由这些永久磁铁的磁场与定子的绕组线所 产生的磁场的相互作用,对于转子产生旋转力。作为如上所述的永磁电动机的例子,存在如下的永磁电动机如图10所示,在转 子中的各磁铁收容孔的外侧位置形成多个狭缝(slit),借由这些狭缝的低导磁率功能来使 永久磁铁的磁通量集中在转子的中央部侧,从而使转矩(torque)增大(例如日本专利特开 2005-94968 号公报)。S卩,在图10中,100为转子,且包括将圆形的多块钢板加以堆叠而成的转子铁心 101、形成在该转子铁心101的中心部的旋转轴插通孔101a、以及在包围该旋转轴插通孔 IOla的大致正方形的四条边的位置分别形成的直线状的磁铁收容孔102。各磁铁收容孔 102具有沿着旋转轴插通孔IOla来将转子铁心101予以贯通的深度形状。在这些磁铁收容 孔102中收容着板状的永久磁铁103,借由这些永久磁铁103的磁场与定子侧的绕组线所产 生的磁场的相互作用,使转子铁心101旋转。而且,在转子铁心101中的各磁铁收容孔102 的外侧位置,且沿着转子铁心101的圆周方向而依序形成有多个狭缝104。各狭缝104具有沿着转子铁心101的直径方向的细长形状,并且具有沿着旋转轴 插通孔IOla来将转子铁心予以贯通的深度形状,在与各个永久磁铁103相对应的位置分别 设置有12个狭缝104。另外,如将一部分予以放大的图11所示,对于各狭缝104而言,转子铁心101的直 径方向的内周侧端部与磁铁收容孔102的间隔被设定得小,并且转子铁心101的直径方向 的外周侧端部与转子铁心101的外周缘的间隔被设定得小。根据这些设定,各狭缝104彼 此之间的部分被确保为磁路,永久磁铁103的磁通量会效率良好地通过该磁路。另外,各狭缝104的外周侧端部的相互间隔在永久磁铁103的宽度内被均等地设 定,内周侧端部的相互间隔被设定成从永久磁铁103的宽度的中央部向两侧部,按照P1、 P2、P3、P4、P5、P6 (Pl > P2 > P3 > P4 > P5 > P6)逐渐变小的状态。P7表示与永久磁铁 103的两侧部各别对应的狭缝104的内周侧端部与永久磁铁103的两侧部的间隔。在图12中,由0° 180°的电角(electrical angle)来表示各永久磁铁103的 宽度,将相互间隔P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7分配给与所述0° 180°的电角相同的电角的 半正弦波(half sinusoidal wave)。即,通过各狭缝104的彼此之间的部分的磁通量数取决于与该彼此之间的部分所对应的磁铁的量(宽度),因此,配合所述半正弦波的高度来分 别对彼此之间的间隔PI、P2、P3、P4、P5、P6、P7进行设定,借此来使定子绕组线所引发的电 压成为正弦波状,从而使振动以及噪音减少。但是,若仅使各狭缝104的内周侧端部的相互间隔P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7与半 正弦波的高度相一致,则难以适当地对通过各狭缝104的彼此之间的部分的磁路的磁通量 数进行设定,如图13所示,在定子 的绕组线所引发的电压中产生了大量的波纹(ripple)。特别是在各狭缝104的外周侧端部的相互间隔(磁路宽度)大的情况下,即使转 子铁心101与定子的绕组线安装用的齿部的相对位置由于旋转而稍微改变,通过转子铁心 101与定子之间的磁通量数也不会产生大变化。在图14以及图15中,通过实验来确定上述 情况下的转子铁心101以及定子中的磁通量分布。110为定子的齿部,在该齿部110上安装 有绕组线111。若对图14的由圆所包围的部分进行观察,则磁通量通过各狭缝104之间的 磁路而到达一个齿部110。从该状态起,若转子铁心101向逆时针方向稍微转动,则会形成 图15的磁通量分布,若对圆所包围的部分进行观察,则磁通量是以从各狭缝104之间的磁 路向相同的齿部110集束的方式而到达该齿部110。S卩,当对在图14的旋转位置处与绕组 线111的磁场链接的磁通量数、及在图15的旋转位置处与绕组线111的磁场链接的磁通量 数进行比较时,两者的差小。结果,在感应电压(induced voltage)中产生大量的波纹。作为使该波纹减少的对策,考虑如下的内容如图16所示,将每个永久磁铁103的 狭缝104的数量例如增加至14个,借此来使各狭缝4彼此之间的磁路变窄,从而使通过该 磁路的磁通量数减少。但是,在此情况下,各狭缝104的内周侧端部的磁路在永久磁铁103 的两端部侧极端地变窄,因此,转子铁心101中的磁通量分布无法保持半正弦波的形状,难 以对波纹加以改善。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而成的专利技术,目的在于提供一种永磁电动机、密闭式压缩 机以及制冷循环装置,该永磁电动机可确保通过设置多个狭缝而产生的使转矩增大的效 果,同时可将绕组线的感应电压维持为波纹少的正弦波状,从而确实地使振动以及噪音减 少。本专利技术的永磁电动机包括安装有绕组线的定子;在中心部穿通有旋转轴的转 子;在包围该转子的所述旋转轴的位置形成的多个磁铁收容孔;收容于这些磁铁收容孔的 多个永久磁铁;以及多个狭缝,具有沿着所述转子的直径方向的细长形状,并在所述转子的 所述各磁铁收容孔的外侧,沿着所述转子的圆周方向而依序形成。而且,所述各狭缝的内周 侧端部与所述各磁铁收容孔的间隔设定得小,并且所述各狭缝的外周侧端部与所述转子的 外周缘的间隔设定得小。此外,当沿着所述转子的圆周方向的所述各永久磁铁的宽度为W, 与每个所述永久磁铁相对应的所述各狭缝的数量为n,且所述各永久磁铁的宽度W由0° 180°的电角来表示时,相对于所述各永久磁铁的各个的所述各狭缝的外周侧端部位于电 角Θ1、Θ2、... θ η的位置,当与所述0° 180°的电角相同的半正弦波的波形面积为S, 且与该半正弦波中的所述电角θ 1、θ 2、... θ η的相互间隔Δ θ相对应的区域的波形面积 为S1、S2、. . . Sn时,根据Wn/W = Sn/S的条件来对各狭缝的内周侧端部的相互间隔Wn进行 设定。另外,本专利技术的密闭式压缩机在密闭外 壳(case)内,收纳有所述永磁电动机、以 及借由该永磁电动机来驱动的压缩机构部。而且,本专利技术的制冷循环装置包括所述密闭式压缩机、冷凝器、膨胀装置、以及蒸 发器。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段, 并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是表示各实施方式的制冷循环装置的构成及搭载于该制冷循环装置的密闭 式压缩机的内部的构成的图。图2是表示各实施方式的相本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种永磁电动机,其特征在于包括:  安装有绕组线的定子;  在中心部穿通有旋转轴的转子;在包围所述转子的所述旋转轴的位置形成的多个磁铁收容孔;  收容于所述磁铁收容孔的多个永久磁铁;以及  多个狭缝,具有沿着所述转子的直径方向的细长形状,并在所述转子的所述各磁铁收容孔的外侧,沿着所述转子的圆周方向而依序形成,  所述各狭缝的内周侧端部与所述各磁铁收容孔的间隔设定得小,并且所述各狭缝的外周侧端部与所述转子的外周缘的间隔设定得小,  当沿着所述转子的圆周方向的所述各永久磁铁的宽度为W,与每个所述永久磁铁相对应的所述各狭缝的数量为n,且所述各永久磁铁的宽度W由0°~180°的电角来表示时,相对于所述各永久磁铁的各个的所述各狭缝的外周侧端部位于电角θ1、θ2、...θn的位置,当与所述0°~180°的电角相同的半正弦波的波形面积为S,且与该半正弦波中的所述电角θ1、θ2、...θn的相互间隔Δθ相对应的区域的波形面积为Sn时,根据Wn/W=Sn/S的条件来对各狭缝的内周侧端部的相互间隔Wn进行设定。

【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:二见俊彦
申请(专利权)人:东芝开利株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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