專利名稱：永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)及使用該電機(jī)的壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在轉(zhuǎn)子上具備勵(lì)磁用的永久磁鐵的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)及使用了該 永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，在此種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，分別在定子繞組中采用集中繞組，在勵(lì)磁中 采用稀土類的釹的永久磁鐵，而實(shí)現(xiàn)高效率化。而且，伴隨著磁鐵材料的高磁通密度化，而 振動(dòng)、噪音成分也明顯化，對(duì)于此謀求各種對(duì)策。例如，在〔專利文獻(xiàn)1〕所記載的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，定子齒前端部的中央與轉(zhuǎn) 子鐵心為同心圓，齒前端部的兩端為直線狀，即，通過(guò)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子而減少脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。專利文獻(xiàn)1 日本實(shí)開(kāi)平3-106869號(hào)公報(bào)通過(guò)集中繞組定子的采用和高磁通密度磁鐵的采用，而飛躍性地提高永久磁鐵式 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的效率。相反地，相對(duì)于分布繞組定子，在集中繞組定子中，理論上增加高諧波磁 通，在此基礎(chǔ)上，得到高磁通密度的永久磁鐵促進(jìn)該高諧波磁通的結(jié)果。即，永久磁鐵式旋 轉(zhuǎn)電機(jī)其本身的振動(dòng)或噪音也增加，尤其是在裝入壓縮機(jī)時(shí)存在最刺耳的中頻的頻率帶明 顯化的問(wèn)題。相對(duì)于此，在專利文獻(xiàn)1中，通過(guò)使定子齒前端部的中央與轉(zhuǎn)子鐵心為同心圓，使 齒前端部的兩端為直線狀，即遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子，而減少間隙面上的高諧波磁通。由此，對(duì)感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)波形進(jìn)行正弦波化而能夠?qū)﹄姌须娏鬟M(jìn)行正弦波化，從而減少由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞電 流的相互作用而產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并減少振動(dòng)或噪音引起的高諧波成分。然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，例如在〔專利文獻(xiàn)1〕的公開(kāi)內(nèi)容方式中雖然能夠減少比 較低頻的頻率帶和比較高頻的頻率帶產(chǎn)生的噪音，但無(wú)法充分地減少成為問(wèn)題的中頻的頻 率帶的噪音。其理由是因?yàn)?，在〔專利文獻(xiàn)1〕的情況下，齒前端部的兩端越遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子，槽截面積 越減少，而無(wú)法插入電樞繞組，因此在永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)效率等性能不下降而減少機(jī)內(nèi) 磁通的高諧波成分方面存在界限。在此，為了實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的低噪音化，而需要減小電動(dòng)機(jī)自身的振動(dòng)或不將電動(dòng)機(jī) 的振動(dòng)向壓縮機(jī)的框架傳遞。為了減小電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，考慮有如上所述減少機(jī)內(nèi)磁通的高 諧波成分而減小脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的情況有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種不使電動(dòng)機(jī)效率等性能下降而實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)、低噪音的永 久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)及使用了該電機(jī)的壓縮機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有在形成于定子鐵 心的多個(gè)槽內(nèi)以包圍齒的方式實(shí)施了集中繞組的電樞繞組的定子，在轉(zhuǎn)子鐵心中的多個(gè)永 久磁鐵插入孔內(nèi)配置有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子在該定子的內(nèi)周隔著間隙由旋轉(zhuǎn)軸支承為旋轉(zhuǎn)自如，所述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左 右非對(duì)稱，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度發(fā)生偏置。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線 將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 時(shí)，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周方向長(zhǎng)度偏置成相對(duì)于該齒中心線 而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)變短。另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有在形成于 定子鐵心的多個(gè)槽內(nèi)以包圍齒的方式實(shí)施了集中繞組的電樞繞組的定子，在轉(zhuǎn)子鐵心中的 多個(gè)永久磁鐵插入孔內(nèi)配置有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子在該定子的內(nèi)周隔著間隙由旋轉(zhuǎn)軸支承為 旋轉(zhuǎn)自如，所述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè) 置成左右非對(duì)稱，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏置形成，并 且將大致直線狀切割和大致圓弧狀切割組合而形成靠近所述槽的該齒磁極片，并僅通過(guò)大 致直線狀切割形成另一方。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線 將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 時(shí)，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏置成相對(duì)于該齒中心線而 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(左側(cè))變短，并且僅通過(guò)大致直線狀切割形成相對(duì)于該齒中心線逆時(shí) 針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(左側(cè))的靠近所述槽的該齒磁極片，并將大致直線狀切割和大致圓弧狀切 割組合而形成相對(duì)于該齒中心線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(右側(cè))的靠近該槽的該齒磁極片。另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有在形成于 定子鐵心的多個(gè)槽內(nèi)以包圍齒的方式實(shí)施了集中繞組的電樞繞組的定子，在轉(zhuǎn)子鐵心中的 多個(gè)永久磁鐵插入孔內(nèi)配置有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子在該定子的內(nèi)周隔著間隙由旋轉(zhuǎn)軸支承為 旋轉(zhuǎn)自如，所述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè) 置成左右非對(duì)稱，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏置形成，并 且將大致直線狀切割和大致圓弧狀切割組合而形成靠近所述槽的該齒磁極片，并將靠近該 槽的該齒磁極片的大致圓弧狀切割的圓弧長(zhǎng)形成為左右非對(duì)稱。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線 將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于軸向進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)， 使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏置成相對(duì)于該齒中心線而逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(左側(cè))變短，并且將大致直線狀切割和大致圓弧狀切割組合而形成靠近 所述槽的該齒磁極片，并相對(duì)于該齒中心線使左側(cè)的大致圓弧狀切割的圓弧長(zhǎng)比右側(cè)的大 致圓弧狀切割的圓弧長(zhǎng)短。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述永久磁鐵的磁通軸 為d軸且與該d軸以電氣角隔開(kāi)90度的軸為q軸時(shí)，所述轉(zhuǎn)子的設(shè)置在該轉(zhuǎn)子鐵心上的所 述永久磁鐵插入孔位于軸向同一位置，為了使該永久磁鐵的磁通集合而形成該q軸側(cè)的該 間隙長(zhǎng)大于該d軸側(cè)的所述間隙長(zhǎng)的磁極鐵心，在該磁極鐵心外周面上設(shè)有多個(gè)間隙面。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在所述永久磁鐵插入孔 上部的磁極鐵心部形成有多個(gè)磁極狹縫。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，相對(duì)于該齒的中心線以該齒內(nèi)周面左側(cè)和所述轉(zhuǎn)子的旋 轉(zhuǎn)軸為中心構(gòu)成的圓弧角度為θ 1，相對(duì)于該齒的中心線以該齒內(nèi)周面右側(cè)和該轉(zhuǎn)子的旋 轉(zhuǎn)軸為中心構(gòu)成的圓弧角度為θ 2，使該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)， 構(gòu)成為θ 1 < θ 2,0. 5 < θ 1/ θ 2 < 1. 0 的關(guān)系。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述永久磁鐵插入孔間 被切割成大致V字狀。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，使形成在所述永久磁鐵 插入孔上部的該磁極狹縫傾斜。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，使形成在所述永久磁鐵
插入孔上部的該磁極狹縫傾斜，且使各該磁極狹縫的側(cè)面的延長(zhǎng)線在磁極中心線上附近相 、-父。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，將形成在所述永久磁鐵 插入孔上部的該磁極狹縫相對(duì)于磁極中心線對(duì)稱設(shè)置。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述間隙長(zhǎng)小的該磁極 鐵心的開(kāi)度為電氣角從大致90度到大致120度的范圍內(nèi)。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的極數(shù)與所述 定子的槽數(shù)之比為2 3。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，埋設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵心的 永久磁鐵的形狀相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的軸為一字狀或相對(duì)于該轉(zhuǎn)子的軸為凸的V字形狀。此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，對(duì)所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周 面實(shí)施切割形狀而形成磁極面，且該切割形狀為大致直線狀切割與大致圓弧狀切割的組
I=I O此外，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，對(duì)所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周 面實(shí)施切割形狀而形成磁極面，且該切割形狀具有將大致V字形狀組合多個(gè)而成的凹部和 一個(gè)大致圓弧狀凹部。此外，本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)，其特征在于，搭載有上述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于能夠減少機(jī)內(nèi)磁通的高諧波成分，因此能夠?qū)崿F(xiàn)提供一種減小 了脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)及壓縮機(jī)。


圖1是本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的剖視圖。圖2是示出本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的轉(zhuǎn)子鐵心形狀的剖視 圖。圖3是示出本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的定子鐵心形狀的剖視 圖。圖4是本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。圖5是示出本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式2的定子鐵心形狀的剖視圖。圖6是示出本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式3的轉(zhuǎn)子鐵心形狀的剖視 圖。圖7是本發(fā)明的壓縮機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)。符號(hào)說(shuō)明101永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)(驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī))102 定子103 轉(zhuǎn)子104 齒105鐵心背承106定子鐵心107 槽108電樞繞組110 狹縫111 凹部112轉(zhuǎn)子鐵心113永久磁鐵插入孔114永久磁鐵115 軸孔125齒前端部126齒磁極片根部127齒前端部厚度160固定渦旋部件161、1M 端板162、165渦旋狀卷板163旋轉(zhuǎn)渦旋部件166壓縮室167 噴出 口168 框架169壓縮容器170突出管172曲柄軸173積油部174 油孔175滑動(dòng)軸承
具體實(shí)施例方式以下，使用圖1 圖7詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在各圖中，共通的符號(hào)表示同一 物。而且，在以下的實(shí)施例的說(shuō)明中示出4極的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的槽數(shù)之比為2 3，但為其它的極數(shù)與槽數(shù)之比也能夠得到大致同樣的效果。[實(shí)施例1]圖1是本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的剖視圖，圖2是示出本發(fā)明 的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的轉(zhuǎn)子鐵心形狀的剖視圖，圖3是示出本發(fā)明的永久 磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的定子鐵心形狀的剖視圖。另外，圖4中示出本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，圖7示 出本發(fā)明的壓縮機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)，表1分別示出各種旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)中的壓縮機(jī)的聽(tīng)感試驗(yàn)結(jié)^ ο在圖1中，永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)101由定子102和轉(zhuǎn)子103構(gòu)成。定子102包括 由齒104和鐵心背承(日語(yǔ)原文…)” ” 105構(gòu)成的定子鐵心106 ；在齒104之間的 槽107內(nèi)以包圍齒104的方式卷繞安裝的集中繞組的電樞繞組108(由三相繞組的U相繞 組108a、V相繞組108b、W相繞組108c構(gòu)成)。在此，永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)101為4極6槽， 因此槽間距為電氣角120度。在圖2中，轉(zhuǎn)子103在形成有軸孔115的轉(zhuǎn)子鐵心112的外周表面附近形成一字 形狀的永久磁鐵插入孔113，在永久磁鐵插入孔113中固定有稀土類的釹永久磁鐵114。永 久磁鐵114的磁通軸為d軸，與d軸以電氣角90°分隔的位于磁極間的軸為q軸。在此，在 相鄰的永久磁石114的磁極間的q軸上設(shè)有凹部111。而且，轉(zhuǎn)子鐵心112的外周形狀以間 隙長(zhǎng)為gl、g2的方式具有多個(gè)。在此，在圖2所示的轉(zhuǎn)子剖面具有間隙長(zhǎng)gl的部位上，以d軸為中心使α 與α2 的關(guān)系對(duì)稱，α 1與α 2的和為電氣角90° 120°。此外，在此以d軸為中心使α 1與α 2 的關(guān)系對(duì)稱，但當(dāng)然也可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件而適當(dāng)選擇不同的轉(zhuǎn)子剖面構(gòu)成 轉(zhuǎn)子102 (未圖示)，從而能夠得到與圖2大致同樣的效果。而且，在永久磁鐵114的外周側(cè) 具備夾著d軸的狹縫110 (110a IlOd)，如圖2所示，各狹縫110的各自的傾斜度配置成在 d軸上的一點(diǎn)P相交。該狹縫110能夠?qū)Ω袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)波形進(jìn)行正弦波化而對(duì)電樞電流進(jìn)行 正弦波化，從而能夠減少由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞電流的相互作用而產(chǎn)生的高諧波磁通。由 此，在本結(jié)構(gòu)中，設(shè)置狹縫110而抑制電樞反作用，減少機(jī)內(nèi)磁通的高諧波成分。然而，在本發(fā)明的對(duì)象的壓縮機(jī)用的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)101中，振動(dòng)、噪音屢屢 成為問(wèn)題。尤其是由于集中繞組的電樞繞組108為120度繞組，因此機(jī)內(nèi)磁通的高諧波成 分變大，成為振動(dòng)、噪音的原因的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩也增大。相對(duì)于此，在適用現(xiàn)有技術(shù)時(shí)，定子齒前端部125的中央與旋轉(zhuǎn)子鐵心112為同心 圓，齒前端部125的兩端為直線狀，即，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子103。形成為此種結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠?qū)Ω袘?yīng)電動(dòng) 勢(shì)波形進(jìn)行正弦波化而對(duì)電樞電流進(jìn)行正弦波化，由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞電流的相互作用 而產(chǎn)生的高諧波磁通也減小，脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低。然而，齒前端部125的兩端越遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子103， 槽107的截面積就越小，因此會(huì)產(chǎn)生必須減小電樞繞組108的線材的直徑或必須減少電樞 繞組108的卷繞數(shù)等問(wèn)題。因此，為了防止效率下降，而在充分減少振動(dòng)、噪音之前，都不能 使齒前端部125的兩端遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子103。因此，在本發(fā)明中，如圖3所示，使定子鐵心106的齒104內(nèi)周面的圓弧角度為將 相對(duì)于齒104的中心線形成左右非對(duì)稱的圓弧組合而成的形狀。即，在齒104內(nèi)周面的圓 弧狀部分中，使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左側(cè)的圓弧角度θ 1和右側(cè)的圓弧角度θ 2相對(duì)于齒104的中心線成為Θ1< θ 2，Θ1與θ 2的和成為電氣角 90° 120°。而且，以使槽截面積1與槽截面積2大致相等的方式僅通過(guò)大致直線狀切割 形成左側(cè)的齒磁極片根部126，并將大致直線狀切割和大致圓弧狀切割組合而形成右側(cè)的 齒磁極片根部126。此外，在齒前端部厚度127中，在圖3中成為A > B，但也可以是成為A =B的關(guān)系(未圖示)。在圖4中，是使定子鐵心106如圖3所示相對(duì)于齒104的中心線成為左右非對(duì)稱， 使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，改變齒104內(nèi)周面的圓弧角度Θ1與Θ2 的結(jié)構(gòu)比率時(shí)的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩(P-P值)的計(jì)算結(jié)果。在圖中，定子鐵心106的齒104內(nèi)周面的 圓弧角度Θ1與θ 2的結(jié)構(gòu)比率相同時(shí)為1. 0Ρ. U.，進(jìn)行基準(zhǔn)化。根據(jù)圖，通過(guò)配置成使定子鐵心106的齒104內(nèi)周面的圓弧角度θ 1與θ 2的結(jié) 構(gòu)比率成為0. 5 < θ 1/ θ 2 < 1. 0的關(guān)系，而本發(fā)明的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式1 的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)小于使齒104內(nèi)周面的圓弧角度θ 1與θ 2的結(jié)構(gòu)比率相同的定子結(jié)構(gòu)。因此，分析所述機(jī)內(nèi)磁通的高諧波成分時(shí)可知，在定子鐵心106的齒104內(nèi)周面的 圓弧角度Θ1與θ 2的結(jié)構(gòu)比率為0.5 < θ 1/Θ 2 <1.0的關(guān)系的情況下，能夠大量地減 少作為機(jī)內(nèi)磁通的高諧波成分的5次、7次的低次的高諧波成分(作為脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩為6次成 分)，并減少作為機(jī)內(nèi)磁通的高諧波成分的11次或13、15、17次成分的比較中頻的高諧波成 分(作為脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩為12次、18次成分)。由此，可以說(shuō)是齒104內(nèi)周面的圓弧角度Θ1與 θ 2的結(jié)構(gòu)比率存在最佳值。由此，考慮到能夠減少機(jī)內(nèi)磁通中的高諧波成分，當(dāng)減小脈動(dòng) 轉(zhuǎn)矩時(shí)能夠抑制傳遞給壓縮機(jī)的振動(dòng)。在圖7中，在圓筒狀的壓縮容器169內(nèi)，使直立在固定渦旋部件160的端板161上 的渦旋狀卷板162和直立在旋轉(zhuǎn)渦旋部件163的端板164上的渦旋狀卷板165嚙合而形成， 通過(guò)永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)101使旋轉(zhuǎn)渦旋部件163經(jīng)由曲柄軸172進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn) 行壓縮動(dòng)作。在通過(guò)固定渦旋部件160及旋轉(zhuǎn)渦旋部件163形成的壓縮室166 (166a、166b、…) 中，位于最外徑側(cè)的壓縮室伴隨旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而朝旋轉(zhuǎn)渦旋部件163、固定渦旋部件160的中心 移動(dòng)，容積逐漸縮小。當(dāng)壓縮室166a、166b到達(dá)固定渦旋部件160、旋轉(zhuǎn)渦旋部件163的中 心附近時(shí)，兩壓縮室166內(nèi)的壓縮氣體從與壓縮室166連通的噴出口 167噴出。噴出的壓縮氣體通過(guò)設(shè)置在固定渦旋部件160及框架168上的氣體通路(未圖 示)而到達(dá)框架168下部的壓縮容器169內(nèi)，從設(shè)置在壓縮容器169的側(cè)壁上的噴出管170 排出到電動(dòng)壓縮機(jī)外。另外，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)101由另外設(shè)置的變換器(未圖示) 控制，以適合于壓縮動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在此，永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)101由定子102和轉(zhuǎn)子103構(gòu)成，設(shè)置在轉(zhuǎn)子103上的 曲柄軸172的上側(cè)成為曲柄軸。在曲柄軸172的內(nèi)部形成有油孔174，通過(guò)曲柄軸172的旋 轉(zhuǎn)使處于壓縮容器169下部的積油部173的潤(rùn)滑油經(jīng)由油孔174向滑動(dòng)軸承175供給。在 此種結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)中裝入具有各種轉(zhuǎn)子形狀或定子形狀的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，進(jìn)行了噪 音的聽(tīng)感試驗(yàn)。其實(shí)測(cè)結(jié)果如表1所示。[表 1]
各種旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)中的壓縮機(jī)的聽(tīng)感試驗(yàn)結(jié)果(實(shí)測(cè)結(jié)果)
權(quán)利要求
1.一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有在形成于定子鐵心的多個(gè)槽內(nèi)以包圍齒的方式實(shí)施 了集中繞組的電樞繞組的定子，在轉(zhuǎn)子鐵心中的多個(gè)永久磁鐵插入孔內(nèi)配置有永久磁鐵的 轉(zhuǎn)子在該定子的內(nèi)周隔著間隙由旋轉(zhuǎn)軸支承為旋轉(zhuǎn)自如，所述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征 在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部 相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度發(fā)生偏置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周方向長(zhǎng)度 偏置成相對(duì)于該齒中心線而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)變短。
3.一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有在形成于定子鐵心的多個(gè)槽內(nèi)以包圍齒的方式實(shí)施 了集中繞組的電樞繞組的定子，在轉(zhuǎn)子鐵心中的多個(gè)永久磁鐵插入孔內(nèi)配置有永久磁鐵的 轉(zhuǎn)子在該定子的內(nèi)周隔著間隙由旋轉(zhuǎn)軸支承為旋轉(zhuǎn)自如，所述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征 在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部 相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏置形成，并且將大致直線狀切割和大致圓弧狀切割組合而 形成靠近所述槽的該齒磁極片，并僅通過(guò)大致直線狀切割形成另一方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏 置成相對(duì)于該齒中心線而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(左側(cè))變短，并且僅通過(guò)大致直線狀切割形 成相對(duì)于該齒中心線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(左側(cè))的靠近所述槽的該齒磁極片，并將大致直 線狀切割和大致圓弧狀切割組合而形成相對(duì)于該齒中心線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(右側(cè))的靠 近該槽的該齒磁極片。
5.一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有在形成于定子鐵心的多個(gè)槽內(nèi)以包圍齒的方式實(shí)施 了集中繞組的電樞繞組的定子，在轉(zhuǎn)子鐵心中的多個(gè)永久磁鐵插入孔內(nèi)配置有永久磁鐵的 轉(zhuǎn)子在該定子的內(nèi)周隔著間隙由旋轉(zhuǎn)軸支承為旋轉(zhuǎn)自如，所述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征 在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部 相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏置形成，并且將大致直線狀切割和大致圓弧狀切割組合而 形成靠近所述槽的該齒磁極片，并將靠近該槽的該齒磁極片的大致圓弧狀切割的圓弧長(zhǎng)形 成為左右非對(duì)稱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì) 于軸向進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，使與所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的該齒磁極片周向長(zhǎng)度偏置 成相對(duì)于該齒中心線而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向側(cè)(左側(cè))變短，并且將大致直線狀切割和大致圓 弧狀切割組合而形成靠近所述槽的該齒磁極片，并相對(duì)于該齒中心線使左側(cè)的大致圓弧狀 切割的圓弧長(zhǎng)比右側(cè)的大致圓弧狀切割的圓弧長(zhǎng)短。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述永久磁鐵的磁通軸為d軸且與該d軸以電氣角隔開(kāi)90度的軸為q軸時(shí)，所述轉(zhuǎn)子 的設(shè)置在該轉(zhuǎn)子鐵心上的所述永久磁鐵插入孔位于軸向同一位置，為了使該永久磁鐵的磁 通集合而形成該q軸側(cè)的該間隙長(zhǎng)大于該d軸側(cè)的所述間隙長(zhǎng)的磁極鐵心，在該磁極鐵心 外周面上設(shè)有多個(gè)間隙面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 在該永久磁鐵插入孔上部的磁極鐵心部形成有多個(gè)磁極狹縫。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述齒的中心線將該齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，相對(duì)于該齒的中心線以該齒 內(nèi)周面左側(cè)和所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為中心構(gòu)成的圓弧角度為θ 1，相對(duì)于該齒的中心線以該 齒內(nèi)周面右側(cè)和該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為中心構(gòu)成的圓弧角度為θ 2，使該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)成為θ 1 < θ 2,0. 5 < θ 1/ θ 2 < 1. 0 的關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述永久磁鐵插入孔間被切割成大致V字狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求8 10中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 使形成在所述永久磁鐵插入孔上部的該磁極狹縫傾斜。
12.根據(jù)權(quán)利要求8 11中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，使形成在所述永久磁鐵插入孔上部的該磁極狹縫傾斜，且使各該磁極狹縫的側(cè)面的延 長(zhǎng)線在磁極中心線上附近相交。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 將形成在所述永久磁鐵插入孔上部的該磁極狹縫相對(duì)于磁極中心線對(duì)稱設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述間隙長(zhǎng)小的該磁極鐵心的開(kāi)度為電氣角從大致90度到大致120度的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子的極數(shù)與所述定子的槽數(shù)之比為2 3。
16.根據(jù)權(quán)利要求1 15中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 埋設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵心的永久磁鐵的形狀相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的軸為一字狀或相對(duì)于該轉(zhuǎn)子的軸為凸的V字形狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，對(duì)所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周面實(shí)施切割形狀而形成磁極面，且該切割形狀為大致直線狀切 割與大致圓弧狀切割的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 17中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 對(duì)所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周面實(shí)施切割形狀而形成磁極面，且該切割形狀具有將大致V字形狀組合多個(gè)而成的凹部和一個(gè)大致圓弧狀凹部。
19.一種壓縮機(jī)，其特征在于，搭載有權(quán)利要求1 18中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn) 電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低振動(dòng)、低噪音的永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)及使用了該電機(jī)的壓縮機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述課題，本發(fā)明涉及一種永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有在形成于定子鐵心的多個(gè)槽內(nèi)以包圍齒的方式實(shí)施了集中繞組的電樞繞組的定子，在轉(zhuǎn)子鐵心中的多個(gè)永久磁鐵插入孔內(nèi)配置有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子在定子的內(nèi)周隔著間隙由旋轉(zhuǎn)軸支承為旋轉(zhuǎn)自如，所述永久磁鐵式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特征在于，相對(duì)于齒的中心線將齒內(nèi)周面設(shè)置成左右非對(duì)稱，使與轉(zhuǎn)子鐵心的外周部相對(duì)向的齒磁極片周向長(zhǎng)度發(fā)生偏置。
文檔編號(hào)H02K1/14GK102142722SQ20111002526
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者妹尾正治, 涌井真一, 石井公平, 野間啟二, 高畑良一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)