專利名稱：：電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部埋設(shè)多個永久磁鐵而構(gòu)成的電動機(jī)，特別地，涉及適合用于對靜音化具有要求的電動機(jī)。
背景技術(shù)：
：迄今為止，電動機(jī)的靜音化已被探討，但是，主要地，大多是著眼于由齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩(coggingtorque)等由轉(zhuǎn)子位置引起的沿旋轉(zhuǎn)方向的引力變化，以達(dá)成靜音化的技術(shù)。例如，日本特開平10-201147號公報、日本特開平11-98731號公報、日本特開2000-69695號公報都謀求降低齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩。日本特開平10-201147號公報如圖1所示，其通過使埋設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部的2層永久磁鐵沿周向的目標(biāo)位置，滿足特定的公式關(guān)系，來降低齒槽效應(yīng)力矩，實(shí)現(xiàn)低振動、低噪聲的電動機(jī)。但是，由于日本特開平10-201147號公報著眼于齒槽效應(yīng)力矩，因此，因齒槽效應(yīng)力矩的周期而使公式不同，特別地，在密集繞組的情況下，第1圖中的e值變大，存在著不能增大配置在轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的這一缺點(diǎn)。進(jìn)而，由于在各極上，磁極的開度角不同，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的不平衡，此外，由于感應(yīng)電壓波形也變?yōu)榉菍ΨQ形狀，因此可以預(yù)想到會產(chǎn)生由其它原因引起的噪聲增加或?qū)ξ恢脵z測精度產(chǎn)生影響等種種弊病。曰本特開平11-98731號公報如第2圖所示，通過使每個磁極的開度角變化，以降低齒槽效應(yīng)力矩。但是，由于磁極的開度角不同，因此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的不平衡，此外，由于感應(yīng)電壓波形也變?yōu)榉菍ΨQ形狀，因此，可以預(yù)想會產(chǎn)生由其它原因引起的噪聲增加、或?qū)ξ恢脵z測精度產(chǎn)生影響等種種弊病。曰本特開2000-69695號公報如第3圖所示，用于埋設(shè)永久磁鐵的沖孔的形狀相同，并使設(shè)置成與永久磁鐵的端面接觸的長孔部的形狀變化。這是模擬地施行歪斜(skew),以謀求降低齒槽效應(yīng)力矩的效果。但是，要將軸向不同的轉(zhuǎn)子鐵心層疊起來，就會使模具復(fù)雜化，此外，由于沿軸向產(chǎn)生有軸向力，因此存在引起軸向力振動的可能性。加之，也不能忽視因存在磁極開度角非常狹窄的極而引起的弊病。例如，不得不考慮存在因磁通密度集中而引起的鐵損耗增大，或激磁時并沒有充分的磁通到達(dá)整個永久磁鐵端部等問題。此外，這些技術(shù)都著眼于齒槽效應(yīng)力矩，但是當(dāng)電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，特別地，在負(fù)載較大的情況下，將齒槽效應(yīng)力矩抑制成小于等于某個值來減小影響，當(dāng)然會加大感應(yīng)電壓的高次諧波分量的影響。特別地，在使用如稀土類磁鐵那樣的磁力強(qiáng)的永久磁鐵的情況下，會更大地受到感應(yīng)電壓的高次諧波的影響。曰本特開2002-44888號公報可以解決上述課題中的存在磁極開度角很窄的極的這一課題。具體地，如第4圖所示，將設(shè)置成與永久磁鐵端面接觸的長孔部沿周向分割，并設(shè)置"輔助加強(qiáng)筋"。日本特開2002-44888號公報在于謀求防止轉(zhuǎn)子的變形。但是，由于在"輔助加強(qiáng)筋"中也有磁通流過，因此，由于"輔助加強(qiáng)筋"的位置，有時反而會使噪聲增大。如上所述，對于確保充分的永久磁鐵磁通，以及不產(chǎn)生因不平衡振動引起噪聲或因軸向力引起噪聲的弊病，使齒槽效應(yīng)力矩降低，不能說一定會成功。此外，并不能成為針對感應(yīng)電壓的特定諧波、例如5次諧波和7次諧波的對策，特別地，在負(fù)載較大的電動機(jī)的情況下，不是可以充分減小噪聲的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問題點(diǎn)而進(jìn)行，目的在于提供一種電動機(jī)，其既可確保充分的磁通，又能降低磁通密度分布波形(感應(yīng)電壓波形)的特定因次(次元)，例如5次和7次諧波，并且，不會產(chǎn)生不必要的徑向力或軸向力。本發(fā)明第一方面的電動機(jī)，在轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部埋設(shè)多個永久磁鐵，同時，各永久磁鐵的周向端部、或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層，在極間附近延伸到轉(zhuǎn)子表面附近。并且，在靠近各永久磁鐵的周向端部或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層的極中心側(cè)，并在轉(zhuǎn)子表面附近設(shè)置有第2非磁性層。將各永久磁鐵的周向端部、或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層和第2非磁性層配置成，使感應(yīng)電壓的n次諧波(n是大于等于3的奇數(shù))相互抵消。本發(fā)明第二方面的電動機(jī)，作為n次諧波，其采用除3的倍數(shù)之外的大于3的奇數(shù)次數(shù)的諧波。本發(fā)明第三方面，作為n次諧波，其采用除3的倍數(shù)之外的大于等于13的奇數(shù)次數(shù)的諧波。本發(fā)明第四方面，作為n次諧波，其采用5次諧波或7次諧波。本發(fā)明第五方面，其使各永久磁鐵的周向端部、或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層，與第2非磁性層相互獨(dú)立，并在其相互間插入轉(zhuǎn)子鐵心。本發(fā)明第六方面，將各永久磁鐵的周向端部、或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為ei，并且，將第2非磁性層的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為92，在將極對數(shù)取為Pn時，91、02為0<61<180/(5Pn)并且180/(5'Pn)《92《180X2/(5Pn)或者0<91<180/(7Pn)并且180/(7'Pn)《92《180X2/(7Pn)。本發(fā)明第七方面的電動機(jī)，角度ei和角度e2滿足下述(i)、(ii)中任一項(xiàng)(i)0<61<180/(5Pn)且e2=180/(5Pn)(ii)0<01<180/(7Pn)且92=180/(7Pn)。本發(fā)明第八方面的電動機(jī)，將各永久磁鐵的周向端部、或在與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為05，并且，將第2非磁性層的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為96，在將極對數(shù)取為Pn時，65、96為0<e5<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《06《180X2/(5Pn)。進(jìn)而，在各永久磁鐵的周向端部、或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層以及第2非磁性層與轉(zhuǎn)子表面之間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部的寬度上，具有拐折點(diǎn)，在將極對數(shù)取為Pn時，各拐折點(diǎn)與極間構(gòu)成的夾角87、98為0<97<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《88《180X2/(7Pn)，而且，角度65、06、07、88的關(guān)系為07<95<08<66。本發(fā)明第九方面的電動機(jī)，角度65、96、97、68滿足下述條件0<95<180/(5'Pn)，且66=180/(5"Pn)，且0<e7<180/(7'Pn)，且98=180/(7'Pn)。本發(fā)明第十方面的電動機(jī)，作為上述各永久磁鐵，其采用沿半徑方向分割為多層的結(jié)構(gòu)。9本發(fā)明第十一方面的電動機(jī)，作為上述各永久磁鐵，其采用沿半徑方向分割為2層的結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的周圍方向端部或與永久磁鐵的周圍方向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為63，并且，將轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的周圍方向端部或與永久磁鐵的周圍方向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為04，在將極對數(shù)取為Pn時，93、94為0<03<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《94《180X2/(5Pn)或者，0<93<180/(7-Pn)并且，180/(7,Pn)《94《180X2/(7Pn)。本發(fā)明第十二方面的電動機(jī)，角度93、94滿足下述(i)、(ii)中的任一項(xiàng)(i)0<93<180/(5.Pn)，且94=180/(5'Pn);(ii)0<93<180/(7-Pn)，且94=180/(7Pn)。本發(fā)明第十三方面的電動機(jī)，作為上述各永久磁鐵，采用沿半徑方向分割為2層的結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為e9，并且，將轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為910，在將極對數(shù)取為Pn時，09、eio為0<09<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《ei0《180X2/(5Pn)進(jìn)而，在轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的周向端部或與永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層、以及轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的周向端部或者與永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層與轉(zhuǎn)子表面間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部的寬度上，具有拐折點(diǎn)，在將極對數(shù)取為Pn時，各拐折點(diǎn)與極間構(gòu)成的夾角911、012為0<011<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《012《180X2/(7Pn)，而且，角度89、010、911、ei2的關(guān)系為911<89<912<910。本發(fā)明第十四方面的電動機(jī)，角度09、610、911、ei2滿足下述條件0<99<180/(5*Pn)，且910=180/(5,Pn)，且0<e11<180/(7Pn)，且912=180/(7Pn)。另外，在本說明書中，"極"被用作表示大約等間隔、等角度配置的N極或S極的用語，"磁極"被用作表示在極中以永久磁鐵的磁通為主流出的范圍的用語。如果是本發(fā)明第一方面的電動機(jī)，則為在轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部埋設(shè)多個永久磁鐵而構(gòu)成，同時，各永久磁鐵的周向端部、或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層，在極間附近延伸到轉(zhuǎn)子表面附近。并且，在靠近各永久磁鐵的周向端部或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層的極中心側(cè)，并在轉(zhuǎn)子表面附近設(shè)置有第2非磁性層。由于各永久磁鐵的周向端部或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層，和第2非磁性層，被配置為使感應(yīng)電壓的n次諧波(n是大于等于3的奇數(shù))相互抵消，因此，既可確保充分的磁通，又能降低磁通密度分布波形(感應(yīng)電壓波形)的n次諧波，并且，可以防止產(chǎn)生不必要的徑向力或軸向力。若為本發(fā)明第二方面的電動機(jī)，由于作為n次諧波，其采用除3的倍數(shù)之外的大于3的奇數(shù)次數(shù)的諧波，因此，既可確保充分的磁通，又能降低磁通密度分布波形(感應(yīng)電壓波形)的除3的倍數(shù)之外的大于3的奇數(shù)次數(shù)的諧波，并且，可以防止產(chǎn)生不必要的徑向力或軸向力。若為本發(fā)明第三方面的電動機(jī)，由于作為n次諧波，其采用除3的倍數(shù)之外的大于等于13的奇數(shù)次數(shù)的諧波，因此，既可確保充分的磁通，又能降低磁通密度分布波形(感應(yīng)電壓波形)的除3的倍數(shù)之外的大于等于13的奇數(shù)次數(shù)的諧波，并且，可以防止產(chǎn)生不必要的徑向力或軸向力。若為本發(fā)明第四方面的電動機(jī)，由于作為n次諧波，其采用5次諧波或7次諧波，因此，既可確保充分的磁通，又能降低磁通密度分布波形(感應(yīng)電壓波形)的5次諧波或7次諧波，并且，可以防止產(chǎn)生不必要的徑向力或軸向力。若為本發(fā)明第五方面的電動機(jī)，其使各永久磁鐵的周向端部或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層，與第2非磁性層相互獨(dú)立，并在其相互間介入轉(zhuǎn)子鐵心，因此，除可以提高機(jī)械強(qiáng)度之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面同樣的作用。若為本發(fā)明第六方面的電動機(jī)，將各永久磁鐵的周向端部或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為ei，并且，將第2非磁性層的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為62，在將極對數(shù)為Pn時，則61、92為0<01<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《02《180X2/(5Pn)或者，0<e1<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《92《180X2/(7Pn)，因此，考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的作用。若為本發(fā)明第七方面的電動機(jī)，由于角度01和角度62滿足下述(i)、(ii)中任一項(xiàng)(i)0<91<180/(5'Pn)且82=180/(5Pn)，(ii)0<91<180/(7'Pn)，且02=180/(7Pn)，因此，除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的作用。若為本發(fā)明第八方面的電動機(jī)，將各永久磁鐵的周向端部或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與磁極間構(gòu)成的夾角設(shè)為05，并且，將第2非磁性層的接近轉(zhuǎn)子表面部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為66,在將極對數(shù)設(shè)為Pn時，則85、66為0<95<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《96《180X2/(5Pn)，進(jìn)而，在各永久磁鐵的周向端部或與各永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層和第2非磁性層與轉(zhuǎn)子表面之間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部的寬度上，具有拐折點(diǎn)，在將極對數(shù)取為Pn時，各拐折點(diǎn)與極間構(gòu)成的夾角67、08為0<07<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《98《180X2/(7Pn)，而且，角度05、66、97、98的關(guān)系為07<95<98<66，因此，考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的作用。若為本發(fā)明第九方面的電動機(jī)，由于角度95、96、07、98滿足下述條件0<65<180/(5'Pn)，且66=180/(5'Pn)，且0<97<180/(7*Pn)，且08=180/(7'Pn)，因此，除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的作用。若為本發(fā)明第十方面的電動機(jī)，由于作為上述各永久磁鐵，采用沿半徑方向分割為多層的結(jié)構(gòu)，因此，即使在將永久磁鐵沿轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子外周側(cè)分割為多個的情況下，也可以達(dá)成與本發(fā)明第一方面至本發(fā)明第四方面的任意一方面同樣的作用。若為本發(fā)明第十一方面的電動機(jī)，由于作為上述各永久磁鐵，采用沿半徑方向分割為2層的結(jié)構(gòu)，并將轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的周圍方向端部或與永久磁鐵的周圍方向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為83，并且，將轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的周圍方向端部或與永久磁鐵的周圍方向端部連續(xù)或接近的非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近磁極中心的端部與磁極間的夾角設(shè)為64，在將磁極對數(shù)取為Pn時，則03、64為0<93<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《84《180X2/(5Pn)或者，0<03<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《04《180X2/(7Pn)，因此，考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的作用。若為本發(fā)明第十二方面的電動機(jī)，由于角度93、94滿足下述(i)、(ii)中的任一項(xiàng)(i)0<83<180/(5'Pn)，且64=180/(5Pn);(ii)0<e3<180/(7Pn)，且94=180/(7Pn)，因此，除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的作用。若為本發(fā)明第十三方面的電動機(jī)，作為上述各永久磁鐵，采用沿半徑方向分割為2層的結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為09，并且，將轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為eio,在將極對數(shù)為Pn時，則99、eio為0<89<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《910《180X2/(5Pn)，進(jìn)而，在轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的周向端部或與永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層、以及轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的周向端部或者與永久磁鐵的周向端部連續(xù)或接近的非磁性層與轉(zhuǎn)子表面之間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部的寬度上，具有拐折點(diǎn)，在將極對數(shù)取為Pn時，各拐折點(diǎn)與極間構(gòu)成的夾角eii、ei2為0<611<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《912《180X2/(7Pn)，而且，角度99、910、911、ei2的關(guān)系為911<09<912<610，因此，考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的作用。若為本發(fā)明第十四方面的電動機(jī)，由于角度69、010、611、912滿足下述條件0<99<180/(5'Pn)，且610=180/(5'Pn)，且0<911<180/(7*Pn)，且612=180/(7'Pn)，因此，除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的作用。圖1是表示現(xiàn)有的電動機(jī)的一例的概略圖。第2圖是表示現(xiàn)有的電動機(jī)的其它例的概略圖。第3圖是表示現(xiàn)有的電動機(jī)的又一其它例的概略圖。第4圖是表示現(xiàn)有的電動機(jī)的再一其它例的概略圖。第5圖是表示轉(zhuǎn)子表面周向的磁通密度分布的圖。第6圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的概略圖。第7圖是表示轉(zhuǎn)子表面的磁通密度分布與非磁性層的關(guān)系的圖。第8圖是表示92=23°時，5次諧波、7次諧波對01的特性圖。第9圖是表示01=6°時，5次諧波、7次諧波對92的特性圖。第10圖是表示分布式繞組的定子的概略圖。圖11是表示集中式繞組的定子的概略圖。第12圖是表示第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的一個變形例的概略圖。第13圖是表示第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的其它變形例的概略圖。第14圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的概略圖。第15圖是表示第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的一個變形例的概略圖。第16圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第3實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的概略圖。第17圖是表示轉(zhuǎn)子表面的磁通密度分布的圖。第18圖是表示在沒有第2非磁性層的情況下，與第3實(shí)施方式的情況下的感應(yīng)電壓波形的比較圖。第19圖是表示作為壓縮機(jī)用電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的噪聲的高次諧波分量的圖。第20圖是表示第3實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的變形例的概略圖。第21圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第4實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子的概略圖。具體實(shí)施例方式以下，參考附圖，對本發(fā)明的電動機(jī)的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。并且，在以下的實(shí)施方式中，雖對感應(yīng)電壓的5次諧波和/或7次諧波相互抵消的情況進(jìn)行說明，但當(dāng)然可以使這些以外的諧波相互抵消。首先，對電動機(jī)的一般例進(jìn)行說明。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子表面沿周向的磁通密度分布在每個極上是對稱的。此外，如果各極的形狀基本相同，則在極間，其磁通密度為0。因此，轉(zhuǎn)子表面沿周向的磁通密度分布形成以一個極對為基本波，并包含其奇數(shù)次諧波。例如，當(dāng)對單純的矩形波進(jìn)行傅立葉展開時，如第5圖所示，3次、5次、7次、9次，以及奇數(shù)次分量重疊到基本波上。此處，3次、9次這樣的3n次高次諧波勵磁力(n:1、2、3、4、…)同步，在具有6極的定子中，發(fā)生稱為六角形諧振模式這樣的與定子極數(shù)同數(shù)的諧振模式。此外，高次諧振模式一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過可聽區(qū)域，難以形成噪聲。此外，5次、7次與11次或11次以上相比較，振幅較大，容易成為16噪聲，此外，由于頻率低，具有難以屏蔽的性質(zhì)。因此，著眼于5次諧波和7次諧波加以研究。當(dāng)對5次諧波和7次諧波采取對策時，可以以下列2點(diǎn)為前提。1)、由于轉(zhuǎn)子表面的磁通密度波形具有對稱性，因此在極間，無論多少次都一定為0。2)、在磁極開始位置等的磁通密度開始急劇變化的位置，高次分量可變?yōu)榱憬徊?zerocross)。(第1實(shí)施方式)以下，參考附圖對第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。第6圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的概略圖。該轉(zhuǎn)子1是在其轉(zhuǎn)子鐵心2的內(nèi)部埋設(shè)多個(本實(shí)施方式中為4極，4個)永久磁鐵3而構(gòu)成的。此外，與各永久磁鐵3的周向端部連續(xù)的非磁性層4(以下，稱為"第l非磁性層")，在極間附近延伸到轉(zhuǎn)子表面附近。進(jìn)而，在靠近第l非磁性層4的極中心側(cè)，并且，在轉(zhuǎn)子表面附近，設(shè)置第2非磁性層5。此處，非磁性層是貫通的孔，即空氣層。第1非磁性層4和第2非磁性層5相互獨(dú)立，在其相互間介入由轉(zhuǎn)子鐵心構(gòu)成的輔助加強(qiáng)筋2a。此外，將第1非磁性層4的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為e1，以及將第2非磁性層5的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為92，在將極對數(shù)取為Pn時，貝lj91、02為0<01<180/(5Pn)并且180/(5'Pn)《92《180X2/(5Pn)或者0<91<180/(7Pn)并且180/(7'Pn)《S2《180X2/(7Pn)。另外，以上的關(guān)系式對應(yīng)5次諧波的降低或7次諧波的降低，當(dāng)對n次諧波(n是大于等于3的奇數(shù))進(jìn)行降低時，代替5、7，采用n即可。對以下各式也相同。在本實(shí)施方式中，極對數(shù)Pr^2，當(dāng)期望降低5次諧波時，利用上一部分的關(guān)系式。具體地，取91=9°、02=18°即可。以下，對上述結(jié)構(gòu)使電動機(jī)噪聲降低的原理進(jìn)行說明。例如，在實(shí)現(xiàn)降低5次諧波的同時，由于極對數(shù)是2，因此，如果91=0°、62=18°的話，則相位錯開180。，而相互抵消。但是，在將永久磁鐵埋設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部的結(jié)構(gòu)中，使61=0°比較困難。從而，通過對稱性，如果01<18°就已足夠。此外，當(dāng)降低7次諧波時，利用下一部分關(guān)系式，如果01<12.9°、12.9°《92《25.7°就己足夠。此時，為了使轉(zhuǎn)矩最大，可以使92盡可能增大，使環(huán)繞永久磁鐵的磁通增多。在第7圖中，表示該實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)子表面的磁通密度分布與非磁性層4、5之間的關(guān)系。在具有非磁性層4、5的部分上，磁通密度增加或減少，在其它部分，磁通密度基本保持一定。從而，從各非磁性層4、5的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部起，磁通密度急劇變化。從而，在各個點(diǎn)上，出現(xiàn)高次分量的零交叉點(diǎn)。在第2非磁性層5的情況下，從極間起，相當(dāng)于5/7次諧波的一個波長，根據(jù)對稱性，可以認(rèn)為，零交叉點(diǎn)出現(xiàn)在極間。在第1非磁性層4的情況下，從極間起，是5/7次諧波的半個波長，根據(jù)對稱性，可以認(rèn)為，零交叉點(diǎn)出現(xiàn)在極間。從而，由于由非磁性層4、5引起的5/7次諧波錯開半個波長，因此，可以相互抵消。在第8圖中，表示92=23°時，5次諧波、7次諧波對91的特性，在第9圖中，表示91=6°時，5次諧波、7次諧波對62的特性。從第8圖、第9圖可知，通過將角度ei、62按如上述關(guān)系式進(jìn)行設(shè)定，就可以達(dá)成大幅降低5次諧波、7次諧波的效果。此處，在第1非磁性層4以及第2非磁性層5與轉(zhuǎn)子表面之間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部(以下，稱為"第l橋部2bl""第2橋部2b2")的寬度是一定的，為了防止磁通泄漏，優(yōu)選使其減小。此外，在第1非磁性層4與第2非磁性層5之間，還具有成為磁路的轉(zhuǎn)子鐵心(輔助加強(qiáng)筋)2a，如果永久磁鐵的磁通不通過輔助加強(qiáng)筋2a的話，就不能得到充分的效果。此處，永久磁鐵與非磁性層也可以并不一定連續(xù)，稍稍離開一點(diǎn)距離相互接近即可。并且，本發(fā)明中的定子，既可以是如第10圖所示那樣的分布繞組、也可以是如圖ll所示那樣的密集繞組。特別地，對密集繞組，其5次諧波、7次諧波變得特別大，因此應(yīng)用本發(fā)明就比較有效。第12圖、第13圖是表示第6圖的變形例的概略圖。第12圖是在第6圖的轉(zhuǎn)子的永久磁鐵的兩側(cè)附近，存在轉(zhuǎn)子鐵心2c的變形例，如果使第l、第2非磁性層6、7配置成，使從表面發(fā)出的磁通的高次諧波相互抵消的話，就會有充分的效果。第13圖是永久磁鐵層一直存在到轉(zhuǎn)子表面附近的變形例，如果配置第2非磁性層8，使從表面發(fā)出的磁通的高次諧波相互抵消的話，就有同樣的效果。但是，在此情況下，必須對永久磁鐵進(jìn)行激磁，使永久磁鐵端部的磁鐵磁通不朝轉(zhuǎn)子法線方向發(fā)出。(第2實(shí)施方式)以下，參考附圖對第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。第14圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的概略圖。轉(zhuǎn)子11在其轉(zhuǎn)子鐵心12的內(nèi)部埋設(shè)有永久磁鐵，永久磁鐵(13:轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)永久磁鐵，14:轉(zhuǎn)子外周側(cè)永久磁鐵)是在每個極上，沿半徑方向分割為2層而構(gòu)成的。此外，各永久磁鐵13、14的周向端部13a、14a在極間附近一直延伸到轉(zhuǎn)子表面附近。轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵13和轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵14的周向端部13a、14a相互獨(dú)立，在其相互間，介入由轉(zhuǎn)子鐵心構(gòu)成的所謂q軸磁通通路12a。由于存在q軸磁通通路12a，可以使q軸電感Lq增大，因此，可以更多地利用磁阻轉(zhuǎn)矩，此外，不必增大轉(zhuǎn)子大小，就可以增加永久磁鐵19將轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵13的周向端部13a的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為93，以及將轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵14的周向端部14a的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為94，在將極對數(shù)取為Pn時，93、94為0<93<180/(5Pn)并且180/(5'Pn)《04《180X2/(5Pn)或者0<63<180/(7Pn)并且180/(7'Pn)《04《180X2/(7Pn)。在該實(shí)施方式中，極對數(shù)Pr^2，由于謀求降低5次諧波，因此采用上一部分的關(guān)系式。具體地，取61=9°、92=18°即可。當(dāng)然，在謀求降低7次諧波時，采用后一部分的關(guān)系式即可。由于上述結(jié)構(gòu)減小電動機(jī)中的噪聲的原理與第1實(shí)施方式相同，故省略其說明。第15圖是表示本實(shí)施方式的變形例的概略圖。在該變形例中，代替彎曲的永久磁鐵，采用平板狀的永久磁鐵。從而，即使在采用本變形例的情況下，也可以減小噪聲。(第3實(shí)施方式)以下，參考附圖對第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。第16圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第3實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的概略圖。轉(zhuǎn)子31是在其轉(zhuǎn)子鐵心32的內(nèi)部埋設(shè)有多個(本實(shí)施方式為4極，共4個)永久磁鐵33而構(gòu)成的。此外，與各永久磁鐵33的周向端部連續(xù)的非磁性層34(以下，稱為"第1非磁性層")，其在極間附近延伸到轉(zhuǎn)子表面附近。并且，在第1非磁性層34的靠近極中心頂U(kuò)，并且，在轉(zhuǎn)子表面附近，設(shè)置第2非磁性層35。此處，非磁性層是貫通孔，即空氣層。進(jìn)而，將第1非磁性層34的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為95，將第2非磁性層35的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為86。第1非磁性層34和第2非磁性層35相互獨(dú)立，在其相互間介入由轉(zhuǎn)子鐵心構(gòu)成的輔助加強(qiáng)筋32a。進(jìn)而，在第1非磁性層34以及第2非磁性層35與轉(zhuǎn)子表面之間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部(以下，稱為"第l橋部32bl""第2橋部32b2")的寬度上，具有拐折點(diǎn)36a、36b，將各拐折點(diǎn)36a、36b與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為97、68，則在將極對數(shù)取為Pn時，角度67、98以及上述角度65、66為0<85<180/(5Pn)并且，180/(5-Pn)。6《180X2/(5Pn)并且，0<67<180/(7*Pn)并且，180/(7'Pn)《08《180X2/(7Pn)，并且，87<95<98<66。另夕卜，在本實(shí)施方式中，極對數(shù)Pn為2，且設(shè)66=18°、98=12.9°、65=9°、97=6.4°。此處，所謂拐折點(diǎn)36a、36b，是指第1橋部32bl和第2橋部32b2的寬度為一定的范圍32b11、32b21，與逐漸擴(kuò)展的范圍32b12、32b22的交點(diǎn)，在該點(diǎn)上，轉(zhuǎn)子表面的磁通密度分布急劇變化。本實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)子表面的磁通密度分布，表示在第17圖中。從第17圖和第1實(shí)施方式的說明可知，通過拐折點(diǎn)36a、36b，7次諧波被抵消，通過第1非磁性層34的接近轉(zhuǎn)子表面的部分中靠近極中心的端部，以及第2非磁性層35的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部，5次諧波被抵消。在第18圖中，表示在沒有第2非磁性層35的情況下，與本實(shí)施方式的情況下的感應(yīng)電壓波形的比較。表1中表示高次諧波分量振幅的比較。此外，在作為壓縮機(jī)用電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，將其噪聲的高次諧波分量表示在第19圖中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>另外，非磁性層34、35的形狀并不限于本實(shí)施方式的形狀，例如，如第20圖所示，也可以將橋部37bl、37b2的寬度分為小寬度部37b11、37b21，以及大寬度部37b12、37b22，將小寬度部37bll、37b21和大寬度部37bl2、37b22的變化點(diǎn)，看作為拐折點(diǎn)38a、38b。(第4實(shí)施方式)以下，參考附圖對第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。第21圖是表示本發(fā)明的電動機(jī)的第4實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的概略圖。轉(zhuǎn)子41在其轉(zhuǎn)子鐵心42的內(nèi)部埋設(shè)有永久磁鐵，永久磁鐵(43:轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)永久磁鐵，44:轉(zhuǎn)子外周側(cè)永久磁鐵)在每個極上，沿半徑方向分割為2層而形成。此外，各永久磁鐵43、44的周向端部43a、44a，其在極間附近一直延伸到轉(zhuǎn)子表面附近。轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵43以及轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵44的周向端部43a、44a相互獨(dú)立，在其相互間，介入由轉(zhuǎn)子鐵心構(gòu)成的所謂q軸磁通通路42a。由于存在q軸磁通通路42a，可以使q軸電感Lq增大，因此，可以更多地利用磁阻轉(zhuǎn)矩，此外，不必增大轉(zhuǎn)子大小，就可以增加永久磁鐵的磁通。此外，轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵43的周向端部43a在極間附近一直延伸到轉(zhuǎn)子表面附近，轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵44的周向端部44a在極間附近也一直延伸到轉(zhuǎn)子表面附近。此處，在永久磁鐵43、44的周向端部43a、44a上，也可以具有空氣層等。將轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵43的周向端部43a的極中心側(cè)的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為99，以及將轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵44的周向端部44a的極中心側(cè)的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為e10。進(jìn)而，在轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵43的周向端部43a以及轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵44的周向端部44a與轉(zhuǎn)子表面之間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部(以下，稱為"第l橋部42bl""第2橋部42b2")的寬度上，具有拐折點(diǎn)46a、46b，將各拐折點(diǎn)46a、46b與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為911、912，將極對數(shù)取為Pn時，611、912以及上述角度99、910為0<99<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《910《180X2/(5Pn)并且，0<911<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《912《180X2/(7Pn)，并且，611<99<912<810。另夕卜，在本實(shí)施方式中，極對數(shù)Pn為2，設(shè)e10=18°、912=12.9°、99=9°、611=6.4。。由于本實(shí)施方式中的噪聲的減小作用與第3實(shí)施方式相同，故省略其說明。本發(fā)明第一方面的發(fā)明達(dá)成如下特有的效果既可確保充分的磁通，又能降低磁通密度分布波形(感應(yīng)電壓波形)的大于等于3的奇數(shù)次諧波，并且，可以防止產(chǎn)生不必要的徑向力或軸向力。本發(fā)明第二方面的發(fā)明可以降低除3的倍數(shù)之外的大于3的奇數(shù)次諧波，并且，可以達(dá)成與本發(fā)明第一方面同樣的效果。本發(fā)明第三方面的發(fā)明可以降低除3的倍數(shù)之外的大于等于13的奇數(shù)次諧波，并且，可以達(dá)成與本發(fā)明第一方面同樣的效果。本發(fā)明第四方面的發(fā)明可以降低5次或7次諧波，并且，可以達(dá)成與本發(fā)明第二方面同樣的效果。本發(fā)明第五方面的發(fā)明除可以提高機(jī)械強(qiáng)度之外，并且，可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面同樣的效果。本發(fā)明第六方面的發(fā)明考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的效果。本發(fā)明第七方面的發(fā)明除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的效果。本發(fā)明第八方面的發(fā)明考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的效果。本發(fā)明第九方面的發(fā)明除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第四方面或本發(fā)明第五方面同樣的效果。本發(fā)明第十方面的發(fā)明，即使將永久磁鐵在轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)和轉(zhuǎn)子外周側(cè)分割為多個，在這樣的情況下，也可以達(dá)到與本發(fā)明第一方面到本發(fā)明第四方面中任意一方面同樣的效果。本發(fā)明第十一方面的發(fā)明考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的效果。本發(fā)明第十二方面的發(fā)明除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的效果。本發(fā)明第十三方面的發(fā)明考慮了對稱性，可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的效果。本發(fā)明第十四方面的發(fā)明除可以達(dá)成靜音化之外，還可以達(dá)成與本發(fā)明第十方面同樣的效果。2權(quán)利要求1.一種電動機(jī)，其特征在于，在轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部埋設(shè)多個永久磁鐵，同時，各永久磁鐵的周向端部在極間附近延伸到轉(zhuǎn)子表面附近，并且，在各永久磁鐵的周向端部的極中心側(cè)，在轉(zhuǎn)子表面附近設(shè)置有非磁性層，所有的極均等角度擴(kuò)展，極相互間的間隔相等，各永久磁鐵的周向端部以及非磁性層配置成使感應(yīng)電壓的5次諧波或7次諧波相互抵消，將各永久磁鐵的周向端部的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為θ1，并且，將非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的角度設(shè)為θ2，在將極對數(shù)取為Pn時，θ1與θ2為，0<θ1<180/(5·Pn)并且，180/(5·Pn)≤θ2≤180×2/(5·Pn)或者，0<θ1<180/(7·Pn)并且，180/(7·Pn)≤θ2≤180×2/(7·Pn)。2.如權(quán)利要求l所述的電動機(jī)，其特征在于，角度ei、82滿足下述式(i)、(ii)中的任意一個(i)0<91<180/(5'Pn)并且62=180/(5Pn)(ii)0<ei<180/(7'Pn)并且92二180/(7Pn)。3.—種電動機(jī)，其特征在于，在轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)部埋設(shè)多個永久磁鐵，同時，各永久磁鐵的周向端部在極間附近延伸到轉(zhuǎn)子表面附近，并且，在各永久磁鐵的周向端部的極中心側(cè)，在轉(zhuǎn)子表面附近設(shè)置有非磁性層，所有的極均等角度擴(kuò)展，極相互間的間隔相等，各永久磁鐵的周向端部以及非磁性層，配置成使感應(yīng)電壓的5次諧波或7次諧波相互抵消，將各永久磁鐵的周向端部的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為05，并且，將非磁性層的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為96，在將極對數(shù)取為Pn時，85與96為0<65<180/(5PrO并且，180/(5'Pn)《96《180X2/(5Pn)進(jìn)而，在各永久磁鐵的周向端部以及非磁性層與轉(zhuǎn)子表面之間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部的寬度上，具有拐折點(diǎn)，在將極對數(shù)取為Pn時，各拐折點(diǎn)與極間所構(gòu)成的夾角97、es為0<97<180/(7PrO并且，180/(7'Pn)《98《180X2/(7Pn)，而且，角度85、06、67、88的關(guān)系為67<S5<98<96。4.如權(quán)利要求3所述的電動機(jī)，其特征在于，角度95為0<65<180/(5'Pn)，以及角度97為0<87<180/(7'Pn),角度96為180/(5Pn)，以及角度98為180/(7Pn)。5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的電動機(jī)，其特征在于，所述各永久磁鐵沿半徑方向被分割為多層。6.如權(quán)利要求5所述的電動機(jī)，其特征在于，所述各永久磁鐵沿半徑方向被分割為2層，將位于轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的周圍方向端部的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為03，并且，將位于轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的周圍方向端部的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為04，在將極對數(shù)取為Pn時，63與64為"0<03<180/(5Pn)并且，180/(5'Pn)《94《180X2/(5Pn)"或者，"0<93<180/(7'Pn)并且，180/(7'Pn)《94《180X2/(7Pn)"。7.如權(quán)利要求6所述的電動機(jī)，其特征在于，角度e3、64滿足下述式(i)、(ii)中的任意一個-(i)0<e3<180/(5Pn)并且04=180/(5Pn)(ii)0<03<180/(7Pn)并且94二180/(7Pn)。8.如權(quán)利要求5所述的電動機(jī)，其特征在于，所述各永久磁鐵沿半徑方向被分割為2層，將位于轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為09，并且，將位于轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的、接近轉(zhuǎn)子表面的部分的、靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為e10，在將極對數(shù)取為Pn時，99與910為0<09<180/(5Pn)并且，180/(5，Pn)。10《180X2/(5Pn)進(jìn)而，在轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)的永久磁鐵的周向端部以及轉(zhuǎn)子外周側(cè)的永久磁鐵的周向端部、與轉(zhuǎn)子表面間所夾持的轉(zhuǎn)子鐵心部的寬度上，具有拐折點(diǎn)，在將極對數(shù)取為Pn時，各拐折點(diǎn)與極間構(gòu)成的夾角911、912為0<011<180/(7Pn)并且，180/(7'Pn)《912《180X2/(7Pn)，而且，角度89、610、611、ei2的關(guān)系為611<09<912<910。9.如權(quán)利要求8所述的電動機(jī)，其特征在于，角度99為0<99<180/(5'Pn)，角度e11為0<011<180/(7'Pn)，角度910為180/(5'Pn)，角度612為180/(7'Pn)。全文摘要本發(fā)明提供一種電動機(jī)，將第1非磁性層(4)的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間構(gòu)成的夾角設(shè)為θ1，并且，將第2非磁性層(5)的接近轉(zhuǎn)子表面的部分的靠近極中心的端部與極間的夾角設(shè)為θ2，在將極對數(shù)取為Pn時，則使0＜θ1＜180/(5·Pn)，并且180/(5·Pn)≤θ2≤180×2/(5·Pn)，或使0＜θ1＜180/(7·Pn)，并且180/(7·Pn)≤θ2≤180×2/(7·Pn)。從而，既可確保充分的磁通，又能降低磁通密度分布波形(感應(yīng)電壓波形)的特定因次，例如5次和7次諧波，并且，不會產(chǎn)生不必要的徑向力或軸向力。文檔編號H02K21/00GK101521420SQ20091012780公開日2009年9月2日申請日期2004年7月5日優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日發(fā)明者山際昭雄,西嶋清隆,青田桂治申請人:大金工業(yè)株式會社