WO2016203530A1 - 永久磁石埋込型電動機及び圧縮機 - Google Patents

永久磁石埋込型電動機及び圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
WO2016203530A1
WO2016203530A1 PCT/JP2015/067205 JP2015067205W WO2016203530A1 WO 2016203530 A1 WO2016203530 A1 WO 2016203530A1 JP 2015067205 W JP2015067205 W JP 2015067205W WO 2016203530 A1 WO2016203530 A1 WO 2016203530A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
permanent magnet
rotor core
core block
embedded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/067205
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石川　淳史
昌弘 仁吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to PCT/JP2015/067205 priority Critical patent/WO2016203530A1/ja
Priority to CN201580079297.8A priority patent/CN107534335B/zh
Priority to JP2017524166A priority patent/JP6442054B2/ja
Priority to EP15895551.8A priority patent/EP3309931B1/en
Priority to US15/557,587 priority patent/US10581286B2/en
Publication of WO2016203530A1 publication Critical patent/WO2016203530A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to a permanent magnet embedded motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core, and a compressor including the permanent magnet embedded motor.
  • the permanent magnet is embedded in the rotor, not only the magnet torque but also the reluctance torque can be used, so that a highly efficient electric motor can be configured.
  • the reluctance torque is proportional to the difference between the inductances of the d-axis and the q-axis, in general, in order to improve the reluctance torque, it is generally desirable that the q-axis magnetic flux is easily passed and the d-axis magnetic flux is difficult to pass.
  • the d-axis is a radial axis passing through the center of the magnet
  • the q-axis is an axis obtained by rotating the d-axis by 90 ° in electrical angle.
  • an embedded permanent magnet motor with a high utilization rate of reluctance torque has a problem that torque waveforms are likely to pulsate and torque ripple increases. Since the torque ripple during operation in the permanent magnet embedded motor causes vibration and noise, it must be controlled within the reference value.
  • Patent Document 1 describes that torque ripple is reduced by arranging a plurality of slits on the rotor surface of an embedded permanent magnet electric motor.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an embedded permanent magnet electric motor that can suppress a reduction in torque at the same current, maintain electric motor efficiency, and reduce torque ripple. .
  • an embedded permanent magnet electric motor includes an annular rotor core in which a plurality of magnet insertion holes are formed along a circumferential direction, A plurality of permanent magnets respectively inserted into the magnet insertion holes, wherein the rotor core has a first core block having no slits outside the magnet insertion holes in the radial direction of the rotor core and a diameter of the rotor core And a second core block having a pair of slits on the outside of each magnet insertion hole in the direction of the rotor core.
  • One end of the direction is arranged in the radial direction of the rotor core, and the other end of the circumferential direction of the other permanent magnet is arranged in the radial direction of the rotor core.
  • FIG. Sectional drawing which shows the structure of the permanent magnet embedded type electric motor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. Sectional view of rotor core according to the first embodiment Enlarged sectional view showing a part of a first core block constituting the rotor core of the first embodiment
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view in which a permanent magnet is inserted into the magnet insertion hole.
  • Enlarged sectional view showing a part of the second core block constituting the rotor core of the first embodiment 5 is a second enlarged cross-sectional view in which a permanent magnet is inserted into the magnet insertion hole in FIG.
  • the perspective view which showed a part of rotor core of Embodiment 1 The figure which showed the result of having calculated the torque and torque ripple with respect to the ratio of the axial direction of the 1st core block in the rotor core of Embodiment 1 with respect to the same electric current.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an embedded permanent magnet electric motor according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a rotor core according to the present embodiment.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a cross-sectional configuration of the first core block among the first and second core blocks constituting the rotor core.
  • the embedded permanent magnet electric motor 1 includes an annular stator 2 and a rotor 3 disposed inside the stator 2 in the radial direction via a gap 4.
  • the stator 2 includes an annular stator core 5 and windings 7 wound around a plurality of teeth 6 formed on the inner peripheral surface of the stator core 5.
  • the teeth 6 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator 2 and extend in the radial direction of the stator core 5.
  • Winding 7 is distributed. In the distributed winding, the winding 7 is wound over a plurality of teeth 6.
  • the rotor 3 includes an annular rotor core 10, a plurality of permanent magnets 11 embedded in the rotor core 10, and a shaft 12 fitted in the center of the rotor core 10.
  • the permanent magnet 11 constitutes the magnetic pole of the rotor 3, and the number of magnetic poles is equal to the number of permanent magnets 11.
  • the number of permanent magnets 11 is, for example, six, but may be a plurality, and is not limited to six.
  • the rotor core 10 has a plurality of magnet insertion holes 13 corresponding to the number of magnetic poles.
  • the magnet insertion hole 13 is formed along the circumferential direction of the rotor 3 on the outer peripheral side of the rotor core 10.
  • the magnet insertion hole 13 penetrates the rotor core 10 in the axial direction of the rotor core 10.
  • the permanent magnet 11 is inserted into the magnet insertion hole 13.
  • the permanent magnet 11 has, for example, a flat plate shape, and a main portion 13 c into which the permanent magnet 11 is inserted in the magnet insertion hole 13 extends in a direction orthogonal to the radial direction of the rotor core 10.
  • “circumferential direction” refers to the circumferential direction of the rotor core 10
  • radial direction refers to the radial direction of the rotor core 10.
  • the circumferential direction is also the rotation direction of the rotor 3.
  • both end portions in the circumferential direction of the magnet insertion hole 13 become space portions 13 a and 13 b, and space portions 13 a and 13 b are arranged on both sides in the circumferential direction of the permanent magnet 11.
  • the magnetization direction of the permanent magnet 11 is the radial direction. Also, the magnetization direction is alternately opposite to the circumferential direction.
  • the space portions 13 a and 13 b are bent toward the outer peripheral side with respect to the main portion 13 c into which the permanent magnet 11 is inserted in the magnet insertion hole 13, and extend radially toward the outer peripheral side of the rotor core 10.
  • a shaft hole 14 penetrating the rotor core 10 in the axial direction is provided at the center of the rotor core 10, and the shaft 12 is press-fitted into the shaft hole 14.
  • a rare earth magnet mainly composed of Nd (neodymium) or Dy (dysprosium) or a ferrite magnet mainly composed of Fe 2 O 3 (iron oxide) is used. It can. Since the rare earth magnet has a high residual magnetic flux density and a coercive force, a permanent magnet embedded type electric motor with high efficiency and improved demagnetization resistance can be configured by using the rare earth magnet. In addition, since the residual magnetic flux density and coercive force of a ferrite magnet are 1/3 that of a rare earth magnet, in order to ensure the same high efficiency and demagnetization resistance as when a rare earth magnet is used, the ferrite magnet to be inserted is used.
  • the volume increases beyond the volume of the rare earth magnet, and the ferrite magnet becomes larger.
  • ferrite magnets are cheaper and have higher supply stability than rare earth magnets, it is possible to construct an embedded permanent magnet electric motor that is not affected by the cost increase and supply risk of rare earth magnets.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the first core block constituting the rotor core of the present embodiment
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view in which a permanent magnet is inserted into the magnet insertion hole in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a part of the second core block constituting the rotor core of the present embodiment
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view in which a permanent magnet is inserted into the magnet insertion hole in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a part of the rotor core of the present embodiment. 3 to 7, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional configuration of one magnetic pole of the core block 10a that is the first core block.
  • a configuration having an angle range of 60 ° with a central angle based on the rotation center that is the center of the shaft hole 14 is shown.
  • FIG. 4 shows a state where the permanent magnet 11 is inserted into the magnet insertion hole 13 in FIG.
  • a magnetic pole center 30 that is the center in the circumferential direction of the permanent magnet 11 and an inter-magnetic pole 31 that is the middle between the adjacent magnetic pole centers 30 are also shown.
  • an outer edge portion 40 that is a portion of the core block 10 a radially outside the magnet insertion hole 13 is shown.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional configuration of one magnetic pole of the core block 10b, which is the second core block.
  • a configuration having an angle range of 60 ° with a central angle based on the rotation center that is the center of the shaft hole 14 is shown.
  • FIG. 6 shows a state where the permanent magnet 11 is inserted into the magnet insertion hole 13 in FIG.
  • a magnetic pole center 30 that is the center in the circumferential direction of the permanent magnet 11 and an inter-magnetic pole 31 that is an intermediate between the adjacent magnetic pole centers 30 are also shown.
  • the core block 10b is formed with a pair of slits 15a and 15b which are gaps between the magnet insertion hole 13 and the outer peripheral surface of the core block 10b.
  • the outer peripheral surface of the core block 10 b is equal to the outer peripheral surface of the rotor core 10.
  • the slit 15a is disposed on the outer side in the radial direction with respect to the end portion 11a which is one end portion in the circumferential direction of the permanent magnet 11, and the slit 15b is formed with respect to the end portion 11b which is the other end portion in the circumferential direction of the permanent magnet 11. And arranged outside in the radial direction.
  • the slit 15a and the end portion 11a are arranged in the radial direction, and the slit 15b and the end portion 11b are arranged in the radial direction.
  • the slit 15a is disposed on the magnetic pole center 30 side adjacent to the space portion 13a
  • the slit 15b is disposed on the magnetic pole center 30 side adjacent to the space portion 13b.
  • an outer edge portion 41 that is a portion of the core block 10 b that is radially outward from the magnet insertion hole 13 is shown.
  • the slits 15 a and 15 b are located at the end of the outer edge portion 41 in the circumferential direction.
  • the slit 15a has a rectangular shape extending in the circumferential direction. That is, the length of the slit 15a in the circumferential direction is longer than the length of the slit 15a in the radial direction.
  • the slit 15b has a rectangular shape extending in the circumferential direction. That is, the circumferential length of the slit 15b is longer than the radial length of the slit 15b.
  • the slits 15a and 15b penetrate the core block 10b in the axial direction.
  • the stator 2 shown in FIG. 1 is disposed around the core block 10b.
  • the core block 10 a does not have the slits 15 a and 15 b outside the magnet insertion holes 13 in the radial direction of the rotor core 10, whereas the core block 10 b is outside the magnet insertion holes 13 in the radial direction of the rotor core 10.
  • FIG. 7 shows the configuration of the rotor core 10 with respect to the angle range for one magnetic pole.
  • the rotor core 10 is configured by alternately stacking core blocks 10 a and core blocks 10 b in the axial direction of the rotor core 10.
  • the rotor core 10 includes a core block 10a disposed at the center in the axial direction and a pair of core blocks 10b disposed so as to sandwich the core block 10a from both sides in the axial direction.
  • One core block 10b of the pair of core blocks 10b constitutes one end face of the rotor core 10
  • the other core block 10b of the pair of core blocks 10b constitutes the other end face of the rotor core 10.
  • the axial length of the core block 10b is l 2
  • the number of laminated magnetic steel sheets constituting the core block 10b is n 2
  • l 2 n 2 ⁇ a.
  • the axial length of the rotor core 10 is (L 1 + L 2 ), the total axial length of the core block 10 a is L 1 , and the total axial length of the core block 10 b is L 2 .
  • the number of stacked layers in the entire rotor core 10 is (N 1 + N 2 ), the number of stacked layers in the core block 10 a is N 1 , and the number of stacked layers in the pair of core blocks 10 b is N 2 .
  • the torque ripple is such that the ratio of the total axial length of the core block 10a to the axial length of the rotor core 10 is in the range of 35% to 45%, that is, 0.35 ⁇ L 1 / (L 1 + L 2 ) ⁇ 0.45.
  • the torque decreases monotonically as the ratio of the core block 10a increases from 0% to 100%, and when the ratio of the core block 10a is 100%, compared with the case where the ratio of the core block 10a is 0%.
  • the torque is reduced by 1.0%.
  • the ratio of the core block 10a is in the range of 35% to 45%, the torque reduction can be suppressed to the range of 0.35% to 0.45%.
  • the torque ripple when the ratio of the core block 10a is 35% is slightly larger than the torque ripple when the ratio of the core block 10a is 45%, but the torque when the ratio of the core block 10a is 35%
  • the torque is slightly larger than the torque when the ratio of the block 10a is 45%. That is, when the ratio of the core block 10a is 35%, the torque ripple is slightly increased compared with the case where the ratio of the core block 10a is 35%, but the torque can be increased correspondingly to improve the motor efficiency. .
  • the core block 10a without the slits 15a and 15b and the core block 10b with the slits 15a and 15b are laminated in the axial direction to constitute the rotor core 10.
  • the torque acting on the rotor core 10 is given by the combination of the torque acting on the core block 10a and the torque acting on the core block 10b.
  • the torque waveform of the torque acting on the core block 10a and the torque waveform of the torque acting on the core block 10b are out of phase, so that the peak value of the torque waveform is canceled in the entire rotor 3.
  • the torque ripple of the motor during operation can be reduced.
  • the rotor core 10 satisfies 0.35 ⁇ L 1 / (L 1 + L 2 ) ⁇ 0.45 or 0.35 ⁇ N 1 / (N 1 + N 2 ) ⁇ 0.45. By configuring this, it is possible to maximize the torque ripple reduction effect.
  • the rotor core 10 is configured by laminating the core block 10 a and the core block 10 b in the axial direction, so that a reduction in torque can be further suppressed.
  • the slit 15 a is arranged on the outer side in the radial direction with respect to the end portion 11 a which is one end portion in the circumferential direction of the permanent magnet 11, and the slit 15 b is the other end in the circumferential direction of the permanent magnet 11. It is arrange
  • the arrangement of the pair of slits 15a and 15b increases the magnetic resistance between the magnetic poles 31 and reduces the leakage magnetic flux passing through the magnetic poles 31, so that the magnetic flux of the permanent magnet 11 can be used effectively.
  • two slits 15a and 15b are provided for each magnetic pole. Thereby, torque can be increased compared with the case where the number of slits is three or more.
  • the winding 7 is distributedly wound. Compared with concentrated winding, distributed winding can effectively generate reluctance torque in addition to magnet torque, which is advantageous for increasing torque at the same current, but has a feature that torque ripple due to reluctance torque increases. .
  • the highly efficient embedded permanent magnet electric motor 1 can be configured by effectively utilizing the reluctance torque while reducing the torque ripple.
  • the winding 7 can also be a concentrated winding.
  • the space portions 13a and 13b are provided. Thereby, the short circuit of the magnetic flux in the both ends of the permanent magnet 11 is prevented, the magnetic flux easily passes over the stator 2, and the torque can be increased. In addition, the structure which does not provide the space parts 13a and 13b is also possible.
  • the thickness of the electromagnetic steel plates constituting the rotor core 10 is the same, but the thickness may not be the same.
  • the core blocks 10a and 10b are each formed by laminating electromagnetic steel plates, they may be integrally formed.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a part of the rotor core according to the first modification of the present embodiment.
  • the rotor core 10 includes a core block 10b disposed in the center in the axial direction and a pair of core blocks 10a disposed so as to sandwich the core block 10b from both sides in the axial direction. It is configured.
  • One core block 10 a of the pair of core blocks 10 a constitutes one end face of the rotor core 10
  • the other core block 10 a of the pair of core blocks 10 a constitutes the other end face of the rotor core 10. Even in this case, similarly to the present embodiment, it is possible to reduce torque ripple while suppressing a decrease in torque at the same current.
  • the torque ripple is obtained by configuring the rotor core 10 so as to satisfy 0.35 ⁇ L 1 / (L 1 + L 2 ) ⁇ 0.45 or 0.35 ⁇ N 2 / (N 1 + N 2 ) ⁇ 0.45.
  • the reduction effect can be maximized.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a part of the rotor core according to the second modification of the present embodiment.
  • the rotor core 10 is configured by laminating core blocks 10a and core blocks 10b alternately and in a total of five layers.
  • the number of core blocks 10b is 3, and the number of core blocks 10a is 2.
  • One core block 10b of the three core blocks 10b constitutes one end face of the rotor core 10, and another one of the three core blocks 10b is the other end face of the rotor core 10.
  • the remaining core block 10b of the three core blocks 10b is disposed at the center of the rotor core 10 in the axial direction.
  • the torque ripple is obtained by configuring the rotor core 10 so as to satisfy 0.35 ⁇ L 1 / (L 1 + L 2 ) ⁇ 0.45 or 0.35 ⁇ N 2 / (N 1 + N 2 ) ⁇ 0.45. The reduction effect can be maximized.
  • the rotor core 10 is not limited to the configuration example of FIG. 7, FIG. 9, or FIG. 10, and can be configured by alternately stacking core blocks 10 a and core blocks 10 b.
  • the number of layers may be plural, and may be even or odd.
  • the total number of core blocks 10a and core blocks 10b constituting the rotor core 10 may be greater than five layers. Even in this case, similarly to the present embodiment, it is possible to reduce torque ripple while suppressing a decrease in torque at the same current.
  • the torque ripple is obtained by configuring the rotor core 10 so as to satisfy 0.35 ⁇ L 1 / (L 1 + L 2 ) ⁇ 0.45 or 0.35 ⁇ N 2 / (N 1 + N 2 ) ⁇ 0.45. The reduction effect can be maximized.
  • FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the air conditioner according to the present embodiment.
  • the air conditioner 100 according to the present embodiment includes an indoor unit 101 and an outdoor unit 102 connected to the indoor unit 101.
  • the outdoor unit 102 includes a compressor 103 according to this embodiment.
  • the compressor 103 uses the embedded permanent magnet electric motor 1 of the first embodiment. It is assumed that the permanent magnet embedded motor 1 includes the first and second modifications described in the first embodiment.
  • the air conditioner 100 is required to have energy saving performance and needs to be highly efficient. Furthermore, in order to suppress the vibration and noise generated from the air conditioner 100 to a reference value or less, it is necessary to reduce the vibration and noise generated from the compressor 103.
  • the embedded permanent magnet electric motor 1 of the first embodiment can reduce torque ripple while suppressing torque reduction at the same current. Therefore, by applying the embedded permanent magnet motor 1 to the compressor 103, the compressor 103 and the air conditioner 100 that can reduce vibration and noise caused by torque ripple while suppressing reduction in motor efficiency are configured. Can do.
  • the permanent magnet embedded electric motor 1 according to the first embodiment can be applied not only to the compressor 103 but also to the blower 104 of the outdoor unit 102 and the blower 105 of the outdoor unit 102. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.
  • the permanent magnet embedded electric motor 1 of the first embodiment can be applied to an electric device other than the air conditioner, and in particular, is applied to a compressor of an electric device having a refrigeration cycle other than the air conditioner 100. can do. Even in these cases, the same effect as described above can be obtained.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
  • 1 Embedded permanent magnet motor 2 stator, 3 rotor, 4 gap, 5 stator core, 6 teeth, 7 windings, 10 rotor core, 10a, 10b core block, 11 permanent magnet, 11a, 11b end, 12 shaft, 13 Magnet insertion hole, 13a, 13b space, 13c main part, 14 shaft hole, 15a, 15b slit, 30 magnetic pole center, 31 between magnetic poles, 40, 41 outer edge, 100 air conditioner, 101 indoor unit, 102 outdoor unit, 103 compressor, 104, 105 blower.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

永久磁石埋込型電動機のロータ３は、周方向に複数個の磁石挿入孔１３が形成された環状のロータコア１０と、各磁石挿入孔１３に挿入された永久磁石１１と、を備え、ロータコア１０は、各磁石挿入孔１３とロータコア１０の外周面との間にスリット１５ａ，１５ｂを有しないコアブロック１０ａと各磁石挿入孔１３とロータコア１０の外周面との間にスリット１５ａ，１５ｂを有するコアブロック１０ｂとをロータコア１０の軸方向に交互に積層して構成され、スリット１５ａと永久磁石１１の端部１１ａは径方向に配列され、スリット１５ｂと永久磁石１１の端部１１ｂは径方向に配列される。

Description

永久磁石埋込型電動機及び圧縮機
　本発明は、ロータコアに永久磁石が埋め込まれた永久磁石埋込型電動機及び当該永久磁石埋込型電動機を備えた圧縮機に関する。
　近年、省エネ意識の高まりから高効率な電動機が要求される様になり、ロータに残留磁束密度及び保磁力の高い希土類磁石を用いることで高効率化を実現した永久磁石埋込型電動機が多く提案されている。さらに、永久磁石をロータ内部に埋め込んだ構造とすることで、マグネットトルクだけではなくリラクタンストルクを利用することができるため、高効率な電動機が構成可能となる。リラクタンストルクはｄ軸とｑ軸のインダクタンスの差に比例するため、リラクタンストルクを向上させるためには、一般的にはｑ軸磁束を通し易く、かつ、ｄ軸磁束を通しにくい構造が望ましい。ここで、ｄ軸は磁石中央を通る径方向の軸であり、ｑ軸はｄ軸を電気角で９０°回転させた軸である。
　しかし、リラクタンストルクを利用しない永久磁石埋込型電動機と比較し、リラクタンストルクの利用率が高い永久磁石埋込型電動機ではトルク波形に脈動が生じやすく、トルクリプルが増大する課題がある。永久磁石埋込型電動機において運転中のトルクリプルは振動及び騒音の原因となるため、基準値以内に抑制する必要がある。
　特許文献１では、永久磁石埋込型電動機のロータ表面に複数のスリットを配置することでトルクリプルが低減されることが記載されている。
特許第５４１４９００号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された永久磁石埋込型電動機では、ロータ表面に複数のスリットを配置することでトルクリプルの低減は可能であるものの、スリットが磁束の磁路を妨げてしまうため、同一電流におけるトルクが低減する。この場合、同一トルクを発生させるために必要な電流が大きくなるため、銅損増加により電動機効率の低下を招く。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一電流におけるトルクの低下を抑制して電動機効率を維持すると共にトルクリプルを低減可能な永久磁石埋込型電動機を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る永久磁石埋込型電動機は、周方向に沿って複数個の磁石挿入孔が形成された環状のロータコアと、前記複数個の磁石挿入孔にそれぞれ挿入された複数個の永久磁石と、を備え、前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記各磁石挿入孔の外側にスリットを有しない第１のコアブロックと前記ロータコアの径方向における前記各磁石挿入孔の外側に一対のスリットを有する第２のコアブロックとを当該ロータコアの軸方向に交互に積層して構成され、前記一対のスリットの一方と前記各永久磁石の前記周方向の一端部は、前記ロータコアの径方向に配列され、前記一対のスリットの他方と前記各永久磁石の前記周方向の他端部は、前記ロータコアの径方向に配列される。
　本発明によれば、同一電流におけるトルクの低下を抑制して電動機効率を維持すると共にトルクリプルを低減することができる、という効果を奏する。
実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機の構成を示す断面図 実施の形態１のロータコアの断面図 実施の形態１のロータコアを構成する第１のコアブロックの一部を示した拡大断面図 図３において磁石挿入孔に永久磁石が挿入された拡大断面図 実施の形態１のロータコアを構成する第２のコアブロックの一部を示した拡大断面図 図５において磁石挿入孔に永久磁石が挿入された第２の拡大断面図 実施の形態１のロータコアの一部を示した斜視図 実施の形態１のロータコアにおける第１のコアブロックの軸方向の割合に対するトルク及びトルクリプルを同一電流に対して算出した結果を示した図 実施の形態１の変形例１に係るロータコアの一部を示した斜視図 実施の形態１の変形例２に係るロータコアの一部を示した斜視図 実施の形態２に係る空気調和機の構成を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型電動機及び圧縮機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本実施の形態に係る永久磁石埋込型電動機の構成を示す断面図、図２は、本実施の形態のロータコアの断面図である。後述するように、図１及び図２は、ロータコアを構成する第１及び第２のコアブロックのうち第１のコアブロックにおける断面構成を示したものである。
　永久磁石埋込型電動機１は、環状のステータ２と、ステータ２の径方向の内側に空隙４を介して配置されたロータ３とを備えている。
　ステータ２は、環状のステータコア５と、ステータコア５の内周面に形成された複数個のティース６に巻回された巻線７とを備えている。ティース６は、ステータ２の周方向に等間隔で配置され、ステータコア５の径方向に伸びている。
　巻線７は分布巻されている。分布巻では、巻線７が複数個のティース６にわたって巻回される。
　ロータ３は、円環状のロータコア１０と、ロータコア１０に埋め込まれた複数個の永久磁石１１と、ロータコア１０の中央に嵌め込まれたシャフト１２とを備えている。永久磁石１１はロータ３の磁極を構成し、磁極数は永久磁石１１の個数に等しい。永久磁石１１の個数は例えば６個としているが、複数個であればよく６個に限定されない。
　ロータコア１０には、磁極数の数だけ複数個の磁石挿入孔１３が形成されている。磁石挿入孔１３は、ロータコア１０の外周側でロータ３の周方向に沿って形成されている。磁石挿入孔１３は、ロータコア１０の軸方向にロータコア１０を貫通する。磁石挿入孔１３には永久磁石１１が挿入される。永久磁石１１は例えば平板状であり、磁石挿入孔１３のうち永久磁石１１が挿入される主要部１３ｃはロータコア１０の径方向と直交する方向に伸びている。なお、以下では、「周方向」とはロータコア１０の周方向をいい、「径方向」とはロータコア１０の径方向をいう。周方向は、ロータ３の回転方向でもある。
　また、磁石挿入孔１３の周方向の両端部は空間部１３ａ，１３ｂとなり、永久磁石１１の周方向の両側には空間部１３ａ，１３ｂが配置される。永久磁石１１の着磁方向は径方向である。また、着磁方向は周方向に交互に逆方向となる。空間部１３ａ，１３ｂは、磁石挿入孔１３のうち永久磁石１１が挿入される主要部１３ｃに対して外周側に折れ曲がり、ロータコア１０の外周側に向かって径方向に伸びている。ロータコア１０の中央にはロータコア１０を軸方向に貫通するシャフト穴１４が設けられ、シャフト穴１４にはシャフト１２が圧入される。
　磁石挿入孔１３に挿入される永久磁石１１には、Ｎｄ（ネオジム）若しくはＤｙ（ジスプロシウム）を主成分とした希土類磁石又はＦｅ２Ｏ３（酸化鉄）を主成分としたフェライト磁石を用いることができる。希土類磁石は高い残留磁束密度と保磁力を有するため、希土類磁石を用いることで高効率でかつ減磁耐力が向上した永久磁石埋込型電動機を構成することができる。また、フェライト磁石は残留磁束密度と保磁力が希土類磁石の１／３であるため、希土類磁石を用いる場合と同様の高効率性及び減磁耐力を確保するためには、挿入されるフェライト磁石の体積が希土類磁石の体積よりも増大し、フェライト磁石が大型化する。しかしながら、フェライト磁石は希土類磁石よりも安価で供給安定性が高いため、希土類磁石のコストアップ及び供給リスクの影響を受けない永久磁石埋込型電動機を構成することができる。
　図３は、本実施の形態のロータコアを構成する第１のコアブロックの一部を示した拡大断面図、図４は、図３において磁石挿入孔に永久磁石が挿入された拡大断面図である。図５は、本実施の形態のロータコアを構成する第２のコアブロックの一部を示した拡大断面図、図６は、図５において磁石挿入孔に永久磁石が挿入された拡大断面図である。図７は、本実施の形態のロータコアの一部を示した斜視図である。なお、図３から図７では、図１及び図２に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
　図３では、第１のコアブロックであるコアブロック１０ａの一磁極分の断面構成が示されている。具体的には、図２で示す断面構成のうちシャフト穴１４の中心である回転中心を基準にした中心角で６０°の角度範囲の構成が示されている。図４は、図３において磁石挿入孔１３に永久磁石１１が挿入された状態を示している。なお、図４では、永久磁石１１の周方向の中心である磁極中心３０と、隣り合う磁極中心３０の中間である磁極間３１を併せて示している。なお、図４では、磁石挿入孔１３よりも径方向の外側のコアブロック１０ａの部分である外縁部４０が示されている。
　図５では、第２のコアブロックであるコアブロック１０ｂの一磁極分の断面構成が示されている。具体的には、図２で示す断面構成のうちシャフト穴１４の中心である回転中心を基準にした中心角で６０°の角度範囲の構成が示されている。図６は、図５において磁石挿入孔１３に永久磁石１１が挿入された状態を示している。なお、図６では、永久磁石１１の周方向の中心である磁極中心３０と、隣り合う磁極中心３０の中間である磁極間３１を併せて示している。
　図５及び図６に示すように、コアブロック１０ｂには、磁石挿入孔１３とコアブロック１０ｂの外周面との間に空隙である一対のスリット１５ａ，１５ｂが形成されている。ここで、コアブロック１０ｂの外周面はロータコア１０の外周面に等しい。スリット１５ａは、永久磁石１１の周方向の一端部である端部１１ａに対して径方向の外側に配置され、スリット１５ｂは、永久磁石１１の周方向の他端部である端部１１ｂに対して径方向の外側に配置されている。すなわち、スリット１５ａと端部１１ａは径方向に配列され、スリット１５ｂと端部１１ｂは径方向に配列される。また、スリット１５ａは、空間部１３ａに隣接して磁極中心３０側に配置され、スリット１５ｂは、空間部１３ｂに隣接して磁極中心３０側に配置されている。なお、図６では、磁石挿入孔１３よりも径方向の外側のコアブロック１０ｂの部分である外縁部４１が示されている。スリット１５ａ，１５ｂは、外縁部４１の周方向の端部に位置している。
　スリット１５ａは、周方向に伸びる矩形状である。すなわち、スリット１５ａの周方向の長さはスリット１５ａの径方向の長さよりも長い。スリット１５ｂは、周方向に伸びる矩形状である。すなわち、スリット１５ｂの周方向の長さはスリット１５ｂの径方向の長さよりも長い。スリット１５ａ，１５ｂは、コアブロック１０ｂを軸方向に貫通している。
　コアブロック１０ｂの他の構成はコアブロック１０ａの構成と同じである。また、永久磁石埋込型電動機１では、コアブロック１０ｂの周囲には図１のステータ２が配置される。
　このように、コアブロック１０ａはロータコア１０の径方向における各磁石挿入孔１３の外側にスリット１５ａ，１５ｂを有しないのに対し、コアブロック１０ｂはロータコア１０の径方向における各磁石挿入孔１３の外側にスリット１５ａ，１５ｂを有する。
　図７では、一磁極分の角度範囲に対してロータコア１０の構成を示している。図７に示すように、ロータコア１０は、コアブロック１０ａとコアブロック１０ｂとがロータコア１０の軸方向に交互に積層して構成される。具体的には、ロータコア１０は、軸方向の中央に配置されたコアブロック１０ａと、コアブロック１０ａを軸方向の両側から挟むようにして配置された一対のコアブロック１０ｂとで構成されている。一対のコアブロック１０ｂのうちの一方のコアブロック１０ｂはロータコア１０の一方の端面を構成し、一対のコアブロック１０ｂのうちの他方のコアブロック１０ｂはロータコア１０の他方の端面を構成する。
　コアブロック１０ａは、電磁鋼板を図３に示すように打ち抜き、打ち抜かれた電磁鋼板を複数枚かしめながら積層して形成される。電磁鋼板の板厚をａ、コアブロック１０ａの軸方向の長さをｌ１、コアブロック１０ａを構成する電磁鋼板の積層枚数をｎ１とすると、ｌ１＝ｎ１×ａである。同様に、コアブロック１０ｂは、電磁鋼板を図５に示すように打ち抜き、打ち抜かれた電磁鋼板を複数枚かしめながら積層して形成される。電磁鋼板の板厚をａ、コアブロック１０ｂの軸方向の長さをｌ２、コアブロック１０ｂを構成する電磁鋼板の積層枚数をｎ２とすると、ｌ２＝ｎ２×ａである。コアブロック１０ａの軸方向の全長は、Ｌ１＝（ｌ１＋ｌ１）＝２ｎ１×ａ＝Ｎ１×ａで与えられる。ここで、Ｎ１＝２ｎ１は、コアブロック１０ａを構成する電磁鋼板の積層枚数の合計である。また、コアブロック１０ｂの軸方向の全長は、Ｌ２＝ｎ２×ａ＝Ｎ２×ａで与えられる。ここで、Ｎ２＝ｎ２はコアブロック１０ｂを構成する電磁鋼板の積層枚数の合計である。
　このように、ロータコア１０の軸方向の長さは（Ｌ１＋Ｌ２）、コアブロック１０ａの軸方向の全長はＬ１、コアブロック１０ｂの軸方向の全長はＬ２である。また、ロータコア１０全体での積層枚数は（Ｎ１＋Ｎ２）、コアブロック１０ａでの積層枚数はＮ１、一対のコアブロック１０ｂでの積層枚数はＮ２である。
　図８は、本実施の形態のロータコアにおける第１のコアブロックの軸方向の割合に対するトルク及びトルクリプルを同一電流に対して算出した結果を示した図である。すなわち、横軸は、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）であり、ロータコア１０の軸方向の長さに対するコアブロック１０ａの軸方向の全長の割合である。Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）＝Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２）であるから、横軸はロータコア１０全体での積層枚数に対するコアブロック１０ａでの積層枚数の合計の割合でもある。縦軸はトルク又はトルクリプルである。
　図８に示すように、トルクリプルは、ロータコア１０の軸方向の長さに対するコアブロック１０ａの軸方向の全長の割合が３５％から４５％の範囲内、すなわち、０．３５≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．４５の範囲内に最小値を有する。
　一方、トルクはコアブロック１０ａの割合が０％から１００％に増大するにつれて単調に減少し、コアブロック１０ａの割合が０％の場合と比較して、コアブロック１０ａの割合が１００％の場合は、トルクは１．０％低下する。これに対し、コアブロック１０ａの割合が３５％から４５％までの範囲では、トルクの低下を０．３５％から０．４５％までの範囲に抑えることができる。
　なお、コアブロック１０ａの割合が３５％の場合のトルクリプルは、コアブロック１０ａの割合が４５％の場合のトルクリプルよりもわずかに大きいが、コアブロック１０ａの割合が３５％の場合のトルクは、コアブロック１０ａの割合が４５％の場合のトルクよりもわずかに大きい。つまり、コアブロック１０ａの割合が３５％の場合は、コアブロック１０ａの割合が３５％の場合に比べて、トルクリプルがわずかに増大するもののその分トルクを増大させて電動機効率を向上させることができる。
　本実施の形態では、スリット１５ａ，１５ｂを設けないコアブロック１０ａとスリット１５ａ，１５ｂを設けたコアブロック１０ｂを軸方向に積層してロータコア１０を構成している。この構成では、ロータコア１０に作用するトルクはコアブロック１０ａに作用するトルクとコアブロック１０ｂに作用するトルクの合成で与えられる。この場合、スリット１５ａ，１５ｂの効果により、コアブロック１０ａに作用するトルクのトルク波形とコアブロック１０ｂに作用するトルクのトルク波形の位相がずれるので、ロータ３全体ではトルク波形のピーク値が相殺されることになり、運転中の電動機のトルクリプルを低減することが可能となる。
　また、図８に示すように、０．３５≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．４５又は０．３５≦Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．４５を満たす様にロータコア１０を構成することで、トルクリプルの低減効果を最大限に高めることができる。
　さらに、図８に示すように、ロータコア１０をコアブロック１０ａとコアブロック１０ｂを軸方向に積層して構成することで、トルクの低下をより抑制することができる。
　また、本実施の形態では、スリット１５ａは、永久磁石１１の周方向の一端部である端部１１ａに対して径方向の外側に配置され、スリット１５ｂは、永久磁石１１の周方向の他端部である端部１１ｂに対して径方向の外側に配置されている。すなわち、スリット１５ａと端部１１ａは径方向に配列され、スリット１５ｂと端部１１ｂは径方向に配列される。このような一対のスリット１５ａ，１５ｂの配置により、磁極間３１での磁気抵抗が大きくなり、磁極間３１を通過する漏れ磁束が減るため、永久磁石１１の磁束を有効に利用することができる。
　また、本実施の形態では、一磁極当たり２個のスリット１５ａ，１５ｂを設けている。これにより、スリット数を３個以上にする場合に比べて、トルクを増大させることができる。
　なお、コアブロック１０ｂに設ける一磁極当たりのスリット数を１又は３以上とする構成も可能である。また、コアブロック１０ｂに設けるスリットの位置、形状及び大きさは図示例に限定されない。すなわち、コアブロック１０ｂにスリットを設けることにより、程度の差はあれ同様のトルクリプルの低減効果を得ることができる。
　以上のように、本実施の形態によれば、同一電流におけるトルクの低下を抑制して電動機効率を維持すると共にトルクリプルを低減することができる。
　また、本実施の形態では、巻線７は分布巻されている。分布巻は集中巻と比較し、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクを有効に発生させることができるため、同一電流におけるトルクの増加に有利である反面、リラクタンストルクに起因するトルクリプルが増大する特徴がある。本実施の形態のロータ３を分布巻のステータ２に適用することで、トルクリプルを低減しつつリラクタンストルクを有効利用して高効率な永久磁石埋込型電動機１を構成することができる。なお、巻線７は集中巻とすることもできる。
　また、本実施の形態では、空間部１３ａ，１３ｂを設けている。これにより、永久磁石１１の両端部での磁束の短絡が防止され、磁束がステータ２に渡り易くなり、トルクを大きくすることができる。なお、空間部１３ａ，１３ｂを設けない構成も可能である。
　また、本実施の形態では、ロータコア１０を構成する電磁鋼板の板厚は同一であるとしたが、板厚は同一でなくてもよい。また、コアブロック１０ａ，１０ｂはそれぞれ電磁鋼板を積層して形成したが、一体で形成されてもよい。
　図９は、本実施の形態の変形例１に係るロータコアの一部を示した斜視図である。図９に示すように、本変形例では、ロータコア１０は、軸方向の中央に配置されたコアブロック１０ｂと、コアブロック１０ｂを軸方向の両側から挟むようにして配置された一対のコアブロック１０ａとで構成されている。一対のコアブロック１０ａのうちの一方のコアブロック１０ａはロータコア１０の一方の端面を構成し、一対のコアブロック１０ａのうちの他方のコアブロック１０ａはロータコア１０の他方の端面を構成する。この場合でも、本実施の形態と同様に、同一電流におけるトルクの低下を抑制しつつ、トルクリプルの低減が可能になる。特に、０．３５≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．４５又は０．３５≦Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．４５を満たす様にロータコア１０を構成することで、トルクリプルの低減効果を最大限に高めることができる。
　図１０は、本実施の形態の変形例２に係るロータコアの一部を示した斜視図である。図１０に示すように、本変形例では、ロータコア１０は、コアブロック１０ａとコアブロック１０ｂとを交互にかつ全体で５層となるように積層して構成される。図示例では、コアブロック１０ｂの個数が３、コアブロック１０ａの個数が２である。３個のコアブロック１０ｂのうちの１個のコアブロック１０ｂはロータコア１０の一方の端面を構成し、３個のコアブロック１０ｂのうちの別の１個のコアブロック１０ｂはロータコア１０の他方の端面を構成し、３個のコアブロック１０ｂのうちの残りのコアブロック１０ｂはロータコア１０の軸方向の中央に配置される。この場合でも、本実施の形態と同様に、同一電流におけるトルクの低下を抑制しつつ、トルクリプルの低減が可能になる。特に、０．３５≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．４５又は０．３５≦Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．４５を満たす様にロータコア１０を構成することで、トルクリプルの低減効果を最大限に高めることができる。
　なお、ロータコア１０は、図７、図９又は図１０の構成例に限定されず、コアブロック１０ａとコアブロック１０ｂとを交互に積層して構成することができる。積層数は複数であればよく、偶数又は奇数のいずれでもよい。ロータコア１０を構成するコアブロック１０ａとコアブロック１０ｂの合計数は５層よりも多くしてもよい。この場合でも、本実施の形態と同様に、同一電流におけるトルクの低下を抑制しつつ、トルクリプルの低減が可能になる。特に、０．３５≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．４５又は０．３５≦Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．４５を満たす様にロータコア１０を構成することで、トルクリプルの低減効果を最大限に高めることができる。
実施の形態２．
　図１１は、本実施の形態に係る空気調和機の構成を示す図である。本実施の形態に係る空気調和機１００は、室内機１０１と、室内機１０１に接続される室外機１０２とを備える。室外機１０２は、本実施の形態に係る圧縮機１０３を備える。圧縮機１０３には、実施の形態１の永久磁石埋込型電動機１が使用されている。なお、永久磁石埋込型電動機１には、実施の形態１で説明した変形例１，２が含まれるものとする。
　空気調和機１００は省エネ性能が要求されており、高効率である必要がある。さらに、空気調和機１００から発生する振動及び騒音を基準値以下に抑えるために、圧縮機１０３から発生する振動及び騒音を低減する必要がある。実施の形態１の永久磁石埋込型電動機１は、同一電流におけるトルクの低減を抑えつつトルクリプルを低減することができる。従って、永久磁石埋込型電動機１を圧縮機１０３に適用することで、電動機効率の低減を抑えながらもトルクリプルに起因する振動及び騒音を低減可能な圧縮機１０３及び空気調和機１００を構成することができる。
　なお、実施の形態１の永久磁石埋込型電動機１は、圧縮機１０３のみならず、室外機１０２の送風機１０４及び室外機１０２の送風機１０５にそれぞれ適用することもできる。この場合でも、上記と同様の効果が得られる。
　また、実施の形態１の永久磁石埋込型電動機１は、空気調和機以外の電気機器に適用することもでき、特に、空気調和機１００以外の冷凍サイクルを備えた電気機器の圧縮機に適用することができる。これらの場合でも、上記と同様の効果が得られる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　永久磁石埋込型電動機、２　ステータ、３　ロータ、４　空隙、５　ステータコア、６　ティース、７　巻線、１０　ロータコア、１０ａ，１０ｂ　コアブロック、１１　永久磁石、１１ａ，１１ｂ　端部、１２　シャフト、１３　磁石挿入孔、１３ａ，１３ｂ　空間部、１３ｃ　主要部、１４　シャフト穴、１５ａ，１５ｂ　スリット、３０　磁極中心、３１　磁極間、４０，４１　外縁部、１００　空気調和機、１０１　室内機、１０２　室外機、１０３　圧縮機、１０４，１０５　送風機。

Claims (6)

  1. 　周方向に沿って複数個の磁石挿入孔が形成された環状のロータコアと、
    　前記複数個の磁石挿入孔にそれぞれ挿入された複数個の永久磁石と、
    　を備え、
    　前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記各磁石挿入孔の外側にスリットを有しない第１のコアブロックと前記ロータコアの径方向における前記各磁石挿入孔の外側に一対のスリットを有する第２のコアブロックとを当該ロータコアの軸方向に交互に積層して構成され、
    　前記一対のスリットの一方と前記各永久磁石の前記周方向の一端部は、前記ロータコアの径方向に配列され、前記一対のスリットの他方と前記各永久磁石の前記周方向の他端部は、前記ロータコアの径方向に配列される永久磁石埋込型電動機。
  2. 　前記ロータコアの前記軸方向の長さに対する前記第１のコアブロックの前記軸方向の全長の割合が０．３５以上かつ０．４５以下である請求項１に記載の永久磁石埋込型電動機。
  3. 　前記第１及び第２のコアブロックは板厚が同一の電磁鋼板を積層して構成され、
    　前記第１のコアブロックを構成する電磁鋼板の積層枚数の合計をＮ１、前記第２のコアブロックを構成する電磁鋼板の積層枚数の合計をＮ２とした場合に、０．３５≦Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．４５である請求項２に記載の永久磁石埋込型電動機。
  4. 　前記スリットは、前記周方向の長さが前記径方向の長さよりも長い矩形状である請求項１から３のいずれか１項に記載の永久磁石埋込型電動機。
  5. 　巻線が巻回された複数個のティースを有する環状のステータを備え、
    　前記巻線は、前記複数個のティースに分布巻されている請求項１から４のいずれか１項に記載の永久磁石埋込型電動機。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の永久磁石埋込型電動機を備えた圧縮機。
PCT/JP2015/067205 2015-06-15 2015-06-15 永久磁石埋込型電動機及び圧縮機 Ceased WO2016203530A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/067205 WO2016203530A1 (ja) 2015-06-15 2015-06-15 永久磁石埋込型電動機及び圧縮機
CN201580079297.8A CN107534335B (zh) 2015-06-15 2015-06-15 转子、永久磁铁埋入型电动机、压缩机以及空气调节机
JP2017524166A JP6442054B2 (ja) 2015-06-15 2015-06-15 ロータ、永久磁石埋込型電動機、圧縮機及び空気調和機
EP15895551.8A EP3309931B1 (en) 2015-06-15 2015-06-15 Permanent magnet-embedded motor and compressor
US15/557,587 US10581286B2 (en) 2015-06-15 2015-06-15 Permanent-magnet-embedded electric motor and compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/067205 WO2016203530A1 (ja) 2015-06-15 2015-06-15 永久磁石埋込型電動機及び圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016203530A1 true WO2016203530A1 (ja) 2016-12-22

Family

ID=57545444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/067205 Ceased WO2016203530A1 (ja) 2015-06-15 2015-06-15 永久磁石埋込型電動機及び圧縮機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10581286B2 (ja)
EP (1) EP3309931B1 (ja)
JP (1) JP6442054B2 (ja)
CN (1) CN107534335B (ja)
WO (1) WO2016203530A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019215865A1 (ja) * 2018-05-10 2019-11-14 三菱電機株式会社 ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220376569A1 (en) * 2020-02-12 2022-11-24 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, motor, fan, and air conditioner
JP7459155B2 (ja) * 2022-03-07 2024-04-01 三菱電機株式会社 回転電機及びその界磁子製造方法
EP4503390A4 (en) * 2022-03-29 2025-11-05 Toshiba Kk INTEGRATED MAGNET ROTOR AND ROTATING ELECTRIC MACHINE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009106001A (ja) * 2007-10-19 2009-05-14 Toyota Motor Corp 回転電機
JP2009219291A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子及び圧縮機
WO2013114542A1 (ja) * 2012-01-30 2013-08-08 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型電動機の回転子、及びこの回転子を備えた電動機、及びこの電動機を備えた圧縮機、及びこの圧縮機を備えた空気調和機
JP5414900B2 (ja) * 2010-08-27 2014-02-12 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型モータの回転子及び圧縮機及び冷凍空調装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3490307B2 (ja) 1998-09-29 2004-01-26 三菱電機株式会社 永久磁石型モータ
JP3722126B2 (ja) 2003-01-31 2005-11-30 松下電器産業株式会社 リラクタンスモータ
JP4793249B2 (ja) * 2006-04-20 2011-10-12 株式会社豊田自動織機 永久磁石埋設型回転電機及びカーエアコン用モータ並びに密閉型電動圧縮機
EP2536003B1 (en) * 2010-02-08 2018-01-17 Mitsubishi Electric Corporation Rotor of permanent magnet embedded motor, blower, and compressor
CN103891102B (zh) * 2011-10-24 2016-08-24 三菱电机株式会社 永久磁铁嵌入式电动机的转子、压缩机和制冷空调装置
JP2014079068A (ja) 2012-10-10 2014-05-01 Daikin Ind Ltd ロータコア及びその製造方法
DE102013113657A1 (de) * 2012-12-07 2014-06-12 Denso Corporation Rotierende elektrische Maschine in Mehrfach-Luftspalt-Ausführung
JP5930994B2 (ja) * 2013-03-22 2016-06-08 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型電動機の回転子、圧縮機及び冷凍空調装置
CN203554102U (zh) * 2013-11-12 2014-04-16 中山大洋电机股份有限公司 一种减小面贴式永磁转子转矩脉动的永磁电机结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009106001A (ja) * 2007-10-19 2009-05-14 Toyota Motor Corp 回転電機
JP2009219291A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子及び圧縮機
JP5414900B2 (ja) * 2010-08-27 2014-02-12 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型モータの回転子及び圧縮機及び冷凍空調装置
WO2013114542A1 (ja) * 2012-01-30 2013-08-08 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型電動機の回転子、及びこの回転子を備えた電動機、及びこの電動機を備えた圧縮機、及びこの圧縮機を備えた空気調和機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019215865A1 (ja) * 2018-05-10 2019-11-14 三菱電機株式会社 ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置
JPWO2019215865A1 (ja) * 2018-05-10 2020-12-10 三菱電機株式会社 ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置
US11831204B2 (en) 2018-05-10 2023-11-28 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, motor, compressor, and air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
EP3309931A1 (en) 2018-04-18
JPWO2016203530A1 (ja) 2017-09-07
EP3309931A4 (en) 2019-01-09
EP3309931B1 (en) 2021-07-21
CN107534335A (zh) 2018-01-02
US20180062462A1 (en) 2018-03-01
US10581286B2 (en) 2020-03-03
CN107534335B (zh) 2020-02-28
JP6442054B2 (ja) 2018-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5933743B2 (ja) 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、および冷凍空調装置
CN104823357B (zh) 永磁体埋入型电动机及具有该永磁体埋入型电动机的冷冻空调装置
JP5889340B2 (ja) 永久磁石埋込型電動機の回転子、及びこの回転子を備えた電動機、及びこの電動機を備えた圧縮機、及びこの圧縮機を備えた空気調和機
JP5538439B2 (ja) 永久磁石埋込型モータの回転子及び送風機及び圧縮機
CN103907267B (zh) 永久磁铁嵌入型电动机的转子、电动机、压缩机和空调机
JP5921685B2 (ja) 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、及び冷凍空調装置
WO2017085814A1 (ja) 電動機および空気調和機
US10069365B2 (en) Three-phase electromagnetic motor with 8*n permanent magnet rotor and 6*n magnetic pole stator with 3*n windings around every other magnetic pole
JP2010206882A (ja) 電動機及び圧縮機及び空気調和機及び電気掃除機
JP2012050331A (ja) 電動機
JP2013059262A (ja) 固定子鉄心及び固定子及び電動機及び圧縮機
KR102492064B1 (ko) 계자 권선형 모터용 로터
JP6442054B2 (ja) ロータ、永久磁石埋込型電動機、圧縮機及び空気調和機
CN203896058U (zh) 永磁式旋转电机及电梯驱动提升机
JP2010200480A (ja) 埋め込み磁石式モータ
KR20200143729A (ko) 회전자, 모터와 압축기
US10374474B2 (en) Permanent magnet motor
JP5863694B2 (ja) 永久磁石埋込型電動機、圧縮機及び冷凍空調装置
CN104600937B (zh) 同步磁阻电机
KR101628150B1 (ko) 계자권선형 구동모터의 회전자
CN102769366B (zh) 永磁辅助同步磁阻电机和电机安装方法及具有其的压缩机

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15895551

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017524166

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15557587

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE