压缩机及密闭型旋转电机制造技术

本发明专利技术提供一种压缩机及密闭型旋转电机，可降低引出到压力容器外部的绕线端子数。在由各相卷绕多根绕线(U1、V1、W1、U2、V2、W2)的旋转电机进行驱动的压缩机(100)中，具备将所述多根绕线切换成串联连接及并联连接的任意一方的切换装置(40)、和将所述旋转电机及所述切换装置收纳在内部的压力容器(22)。另外，用于驱动所述电动机的卷绕的绕线的端子是经由设置于所述压力容器的端子箱(30a)被引出到压力容器(22)外部的构成，控制所述切换装置的切换动作的信号线经由与上述相同的端子箱而引出到压力容器外部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压缩机及密闭型旋转电机，特别适用于具备将多根绕线切换成串联或并联进行使用的电动机的压缩机。
技术介绍
由于压缩机的旋转轴密闭比较困难，因此在压力容器的内部内置有电动机(例如，永久磁铁同步机)。另外，关于永久磁铁同步机，由于由半导体开关元件构成的逆变器将直流电压变换成交流电压，变换后的交流电压成为了输入电压，因此直流电压的值为输入电压的上限值。另一方面，因伴随永久磁铁旋转引起的电磁感应，在绕线端子产生反电动势，越是高速旋转则反电动势就越增加。为此，广泛应用如下方法在反电动势比输入电压大的转速下， 基于磁场削弱控制消除永久磁铁磁通量，将反电动势控制成与输入电压等同。这里，在永久磁铁的磁力一定时，在绕线端子产生的反电动势与电枢绕线的匝数成比例。即、为了扩大高速旋转区域，将匝数设计得较少是重要的。其中，此时为了得到期望的转矩，需要较大电流。因此，存在如下问题因生出使用电流容许值大的开关元件的需求，会导致成本增加的问题，或者因通电大电流使得开关元件的导通损耗增大，会导致逆变器效率降低的问题。作为解决上述问题的方法，在专利文献1中公开了如下技术设置切换装置，将绕线连接方式切换成串联或并联的技术。即、通过将卷绕在电枢各相上的多根绕线设为串联连接、将匝数设计得较大的状态，从而电动机能够一直抑制逆变器的电流容许值为较小，且能得到大转矩。另外，电动机通过将绕线设为并联连接、将匝数设计得较小的状态，从而能够扩大高速旋转区域(参照图幻。这样，专利文献1的技术通过采用绕线切换装置，从而能够扩大电动机的可变速运转范围。专利文献1 JP特开2005-3M807号公报可是，将绕线连接的切换装置应用于压缩机的驱动电机时的问题在于绕线端子及信号线的操作。首先，说明将切换装置配置于压力容器外部情况下的问题。这种情况下，在压力容器外部配置的电机驱动用的控制装置等，能够容易地进行向切换装置输入信号。因此，操作信号线时不会产生特别的问题。可是，为了构成切换装置，需要将多根绕线端子引出到压力容器外部。例如，如果为三相永久磁铁电机，通常将各相的一个端子共计3个端子取出到压力容器外部即可，但是为了构成串联/并联的切换装置，需要引出共计9个端子。因此，除了设于压力容器外部的端子箱的构造大型化且复杂化之外又增加了制造工序，故导致成本增加的问题存在着。另外，存在着如下问题因端子箱的大型化，导致压力容器的强度降低， 产品的可靠性降低。接着，说明将切换装置配置于压力容器内部情况下的问题。这种情况下，在压力容器外部配置的电机驱动用的控制装置等，虽然进行了向切换装置输入信号，但是却需要在压力容器外壁重新追加信号线用的端子箱。这样一来，存在着如下问题；因制造工序增加了，故导致成本增加。另外，因端子箱的数目增加了，故压力容器的强度降低、产品可靠性下降的问题存在着。此外，关于绕线端子，因为在压力容器内部与切换装置连接，因此无需重新设置端子箱。这样，在将切换装置配置于压力容器外部的情况下，在处理绕线端子的过程中存在问题，而在将切换装置配置于压力容器内部的情况下，在处理信号线的过程中存在问题。专利文献1的技术采用将电机和切换装置构成一体的构成，相当于将切换装置配置于压力容器内部的情形。如上述，存在着需要在压力容器外壁重新设置信号线用的端子箱的问题。另外，在专利文献1的构成中，向切换装置输入的切换信号送到串行编码器中。 可是，在内置于压缩机的永久磁铁同步机的情况下，由于压力容器内部为高温、高压环境， 因此不是利用串行编码器等半导体部件检测转子位置，而是根据电流值及电压值的信息推定转子位置信息，这样的方法是一般采用的。因此，无法将切换信号送到编码器中。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种能够降低引出到压力容器外部的绕线端子的数目的压缩机及密闭型旋转电机。为了解决上述课题，本专利技术的一种压缩机，具有各相卷绕有多根绕线的旋转电机， 其特征在于，该压缩机具备切换装置，将所述多根绕线切换成串联连接及并联连接的任意一方；和压力容器，将所述旋转电机及所述切换装置收纳在内部。另外，本专利技术的特征在于，将用于驱动所述电动机的被卷绕的绕线的端子是经由设于所述压力容器的端子箱被引出到压力容器外部的构成，控制所述切换装置的切换动作的信号线是经由与所述相同的端子箱而引出到压力容器外部的构成。若将构成旋转电机的多根绕线设为串联连接，则在低转速区域中最大转矩上升， 若将其设为并联连接，则最大转矩下降但成为恒定转矩的转速区域上升。因此，通过设置将多根绕线切换成串联连接及并联连接的任意一方的切换装置，从而能够扩大可变速运转范围。另外，在旋转电机为三相的情况下，切换装置的端子数为9个，如以往那样，在将切换装置设置于压力容器外部时，端子箱的端子数需要3个加上9个共计12个。可是，根据本专利技术，通过将切换装置设置于压力容器内部，因为如果将切换装置设置在压力容器外部则最多为3个加上2个共计5个端子数，因此本专利技术能够降低引出的绕线端子的数目。所述切换装置是按各相位的每一相位使用双电路双接点的机械式继电器的6电路构成；所述双电路由第一电路和第二电路构成，其中该第一电路具备按每个相位在各电路中都共用的第一公共接点(101、Ta3U、Tb3U)及在所有相位中都共用的第二公共接点 (103、Tb2U, Tb2V, Tb3W)，该第二电路具备上述第一公共接点及每一相位独立的独立接点 (Talff, TalV, TalU)；连接于所述第一公共接点和上述第二公共接点的任一接点的第一端子 (TbIff, TblV, TblU)以及连接于所述第一公共接点和所述独立接点中的任一接点的第二端子(Ta2W、Ta2V、Ta2U)，与任一所述绕线的终端连接；所述独立接点与其他所述绕线的终端及多相交流电源的端子连接。其中，0内的符号或记号只是示例。由此，因为不需要第一公共接点或第二公共接点的布线，因此容易小型化。此外，能设置于压力容器的密闭型端子箱因为品种少，因此将端子数限定为3个或4个的构成是极其有用的。 根据本专利技术，能够降低引出到压力容器外部的绕线端子的数目。附图说明图1是作为本专利技术第一实施方式的压缩机的剖面构造图。图2是作为本专利技术第一实施方式的压缩机的电枢绕线与切换装置的连接图。图3是与电枢绕线的连接状态相应的转矩-转速的特性图。图4是从作为本专利技术第一实施方式的压缩机的压力容器外侧观看到的端子箱的主视图。图5是作为本专利技术第二实施方式的压缩机的电枢绕线与绕线切换电路的连接图。图6是作为本专利技术第三实施方式的压缩机的电枢绕线与绕线切换电路的连接图。图7是从作为本专利技术第三实施方式的压缩机的压力容器外侧观看到的端子箱的主视图。图8是作为本专利技术第四实施方式的压缩机的电枢绕线与绕线切换电路的连接图。图9是一般的单电路双接点的机械式继电器的端子部分的构造图。图10是本专利技术第五实施方式的压缩机所用到的机械式继电器的一张侧视图。图11是本专利技术第五实施方式的压缩机所用到的机械式继电器的一张俯视图。图12是本专利技术第五实施方式的压缩机所用到的机械式继电器的另一张侧视图。图13是本专利技术第五实施方式的压缩机所用到的机械式继电器的另一张俯视图。符号说明1转子3永久磁铁4铆接用螺栓6曲柄轴7磁铁插入孔9定子12电枢绕线13固定涡旋构件14端板15螺旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥晓史，
申请(专利权)人：日立空调·家用电器株式会社，
类型：发明
国别省市：