永磁体电动机制造技术

本发明专利技术提供一种永磁体电动机，其实现低成本及高效率。该永磁体电动机具有：定子，其是将绕线卷绕安装在设置于多个齿部(19)两侧的槽(20)上而成的，该多个齿部(19)形成在定子铁心(17)的磁轭部(18)的内周处；以及转子(12)，其是在中心处安装旋转轴，并且是在外周部设置永磁体而成的，在该永磁体电动机中，定子由18槽3相绕线而形成，转子(12)的永磁体为12极且由铁氧体磁体形成而成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种永磁体电动机，特别涉及一种要求低成本且高效率的空调器等中对送风机进行驱动的永磁体电动机。
技术介绍
当前，在冷却能力小于或等于7kw的空调器(所谓家庭用室内空调器)中对送风机进行驱动的电动机中，一般使用永磁体电动机，其具有定子，其在形成于圆环状的定子铁心的磁轭部的内周上的12根齿部上，经由作为绝缘材料的绝缘体，缠绕绕线，将绕线收容在设置于所述齿部两侧的与齿部相同数量的槽中；以及转子，其在中心处安装旋转轴，在外周部设有由8极磁极组成的永磁体(例如，参照专利文献1)。另外，由于家庭用室内空调器内的电动机设置空间的原因，在定子中，定子铁心的外径构成为90mm左右。在该家庭用室内空调器等空调器中驱动送风机的电动机的转子中，已知使用以氧化铁为主要成分的铁氧体磁体作为磁性材料，但强烈要求更加高效化。与该要求相对应，使用稀土类磁体进行应对，该稀土类磁体是利用与铁氧体磁体相比磁通密度较高的稀土类元素即钕(Nd)和钐(Sm)而成的。专利文献1 日本国特开2003-125569号公报(第4页32至38行、图5)。
技术实现思路
但是，稀土类磁体与铁氧体磁体相比昂贵。由此，在使用稀土类磁体作为磁性材料的情况下，存在电动机成本较高的问题点。由此，本专利技术是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种低成本且高效率的永磁体电动机。本专利技术是为了实现上述目的而提出的，技术方案1所述的专利技术为一种永磁体电动机，其特征在于，具有定子，其由定子铁心和绝缘体构成，该定子铁心具有圆环状的磁轭部、从该磁轭部的内周以放射状延伸的多个齿部、和位于该齿部的周向两侧并对卷绕在所述齿部上的绕线进行收容的多个槽，该绝缘体将该转子铁心和所述绕线绝缘；以及转子，其在中心处安装旋转轴，且在外周部设有永磁体，其特征在于，所述定子铁心的槽数为18，并且所述转子的永磁体由铁氧体磁体形成，该永磁体的磁极数为12。另外，其可驱动的范围为，扭矩小于或等于INm，且转速小于或等于2000rpm，在将所述永磁体电动机的扭矩设为T，转速设为N，所述定子铁心的旋转轴方向的长度设为L时，T 彡 7. 68 X l(T6NL+2. 40 X 1(T3L。并且，技术方案1或者2中所述的永磁体电动机的特征在于，所述永磁体是将铁氧体磁性体混入树脂材料中而形成的铁氧体结合磁体，磁场取向为极异方性取向。专利技术的效果根据本专利技术，通过将使转子的永磁体为铁氧体磁体的永磁体电动机，形成为18槽 12极，而可以得到低成本且高效率的永磁体电动机。附图说明图1是作为本专利技术的一个实施方式而示出的永磁体电动机的中央纵向剖面图。图2是表示该电动机的定子铁心和转子的一个实施例的主视图。图3是图2所示的定子铁心和转子的斜视图。图4是表示该电动机的定子铁心和转子的其它实施例的主视图。图5是图4所示的定子铁心和转子的斜视图。图6是使用了 12槽的定子铁心的永磁体电动机的说明图。图7是使用了 M槽的定子铁心的永磁体电动机的说明图。图8是说明电动机的绕线方式和绕线阻抗的关系的图。图9是用于比较风机的转速-扭矩特性的图，是在各个表中示出不同电动机的动作点和在该动作点处的扭矩的图。图10是用于比较风机的转速-扭矩特性的图，是在各个图表中示出不同电动机的动作点和在该动作点处的扭矩的图。图11是改变电动机A的槽个数并示出的在各动作点处的效率特性、损耗特性和相电流的图。图12是改变电动机B的槽个数并示出的在各动作点处的效率特性、损耗特性和相电流的图。图13是改变电动机C的槽个数并示出的在各动作点处的效率特性、损耗特性和相电流的图。图14是表示电动机A的有效范围特性的图。图15是表示电动机B的有效范围特性的图。图16是表示电动机C的有效范围特性的图。图17是比较并示出在电动机A的转子中分别使用铁氧体结合磁体和铁氧体烧结磁体的情况下得到的转速-效率特性的图。图18是比较并示出在电动机A的转子中分别使用铁氧体结合磁体和铁氧体烧结磁体的情况下得到的转速-损失特性的图。图19是比较并示出在电动机B的转子中分别使用铁氧体结合磁体和铁氧体烧结磁体的情况下得到的转速-损失特性的图。图20是比较在电动机B的转子中分别使用铁氧体结合磁体和铁氧体烧结磁体的情况下得到的转速-损失特性并示出的图。具体实施例方式下面，参照附图，详细地说明本专利技术的优选实施方式。另外，对于各实施方式的说明，对于相同的要素标注相同标号，进行说明。图1至图3表示本专利技术所涉及的永磁体电动机的一个实施方式，图1是该电动机的中央纵向剖面图，图2是该电动机的定子铁心和转子的主视图，图3是该定子铁心和转子的斜视图。在这些图中，永磁体电动机10具有旋转轴11，其设置在中心部；转子12，其与该旋转轴11 一体地形成，并与该旋转轴11 一体旋转；以及定子13，在其与该转子12之间具有规定的空隙(间隙)，与该转子12在径向上相对配置。另外，本例中的永磁体电动机10，以分别具有一台室内机和室外机的家庭用室内空调器的驱动送风机的电动机作为一个例子， 在室内机的使用中，在旋转轴11上安装横流式风机，在室外机的使用中，在旋转轴11上安装螺旋桨式风机。如图1所示，所述定子13除了与所述转子12的径向相对面(齿前端面191)以外， 被由模制成型用树脂形成的圆筒状壳体14覆盖。在该壳体14的左右两侧的内径侧分别保持轴承16、16。配置在该壳体14的内径侧的旋转轴11，由所述1对轴承16、16可旋转地轴支撑。另外，对永磁体电动机10的运转进行控制的电路基板15，配置在壳体14的旋转轴方向的一端面侧(图1的右侧端面)，在安装面上除了安装控制向绕线的通电的控制部151、 和未图示的检测转子12的旋转位置的位置检测传感器以外，还安装有各种电子部件。所述定子13如图2以及图3所示，具有定子铁心17，其等间隔地设有从环状的磁轭部18的内周向中心延伸的18个齿部19，并且，在分别形成于各齿部19的两侧的槽20以及定子铁心17的转轴方向的两端面上，如图1所示安装绝缘体21，经由该绝缘体21，在所述槽20中安装3相绕线22。即，本例中的定子13成为在槽数为18的定子铁心17的槽20 中收容有3相绕线22的结构。另外，定子铁心17是将一体设有所述磁轭部18、所述齿部 19以及所述槽20而冲压得到的钢板层叠多片而成的，如图1所示，层叠该钢板的厚度(以下称为“层厚”)由L表示。另一方面，与所述定子13的内周部相对配置的所述转子12，由与所述旋转轴11接合的圆筒状的接合部12a、从该接合部1 的外周面向径方向突出的圆板状的支撑部12b、 以及从该支撑部12b的径方向端部向轴方向延伸的圆筒状的充磁部12c组成。该充磁部 12c的12个磁极被充磁，以在周方向上交互配置N极和S极磁极。另外，所述转子12，通过将混入粉末状的铁氧体磁性体的树脂材料与旋转轴11 一体成型而成。在该成型时，通过对充磁部12c从外部施加磁场，从而使易磁化轴(容易磁化的方向)的取向为极异方性(图2中以虚线表示的方向)。然后，将所述充磁部12c向所述取向方向充磁，形成铁氧体结合磁体。另外，在本实施例中，将铁氧体结合磁体与旋转轴 11 一体成型，但本专利技术不限于此。例如，铁氧体结合磁体也可以与旋转轴分别成型后进行压入。如上所述构成的永磁体电动机10，通过与利用未本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种永磁体电动机，其具有：定子，其由定子铁心和绝缘体构成，该定子铁心具有圆环状的磁轭部、从该磁轭部的内周以放射状延伸的多个齿部、和位于该齿部的周向两侧并对卷绕在所述齿部上的绕线进行收容的多个槽，该绝缘体将该转子铁心和所述绕线绝缘；以及转子，其在中心处安装旋转轴，且在外周部设有永磁体，其特征在于，所述定子铁心的槽数为１８，并且所述转子的永磁体由铁氧体磁体形成，该永磁体的磁极数为１２。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤冈琢志，田边洋一，滨野拓也，铃木慎悟，片桐绅一郎，
申请(专利权)人：富士通将军股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP