[发明专利]永久磁铁埋入式转子以及使用它的电动机及电气设备

说明书

技术领域

本发明涉及在转子铁心中按照规定间隔埋入有多个永久磁铁的永久磁铁埋入式转子以及使用它的电动机。此外，本发明涉及具备该电动机的电气设备。

背景技术

在专利文献1中记载有在转子铁心中按照规定间隔埋入有多个永久磁铁的永久磁铁埋入式转子。在专利文献1中，在垂直于旋转中心轴的截面中，在转子的外周面上，对置于各永久磁铁的中央部附近，形成有朝外突出的具有圆弧形状截面的突出部。通过转子具有这样的结构，转子与定子的距离在转子的磁极端部附近变为最大，在该部分处，磁束变得难以通过。因此，能够使由永久磁铁产生的磁束有效地交链于定子，所以能够防止电动势的下降。此外，通过转子具有上述结构，能够使由转子产生的磁束密度分布接近于正弦波状。因此，在旋转时能够使交链于定子的磁束平滑地增减，所以能够降低电动势波形的脉动。

但是，在专利文献1所述的发明中，由于在相邻的突出部之间的部分处转子与定子的距离变得过大，所以不能充分地降低转矩波动。

在专利文献2中记载有用于降低转矩波动的发明。在专利文献2中，在垂直于旋转中心轴的截面中，在转子的外周面上，对置于各永久磁铁的中央附近形成有朝外突出的具有圆弧形状截面的第1突出部，进而，对置于永久磁铁间的部分形成有朝外突出的第2突出部。通过转子具有这样的结构，能够在提高输出转矩的同时降低转矩波动。

专利文献1：日本特开2002-95194号公报

专利文献1：日本特开2005-354798号公报

上述专利文献2所述的发明与专利文献1所述的发明相比能够降低转矩波动。但是，产生了不能降低间隙磁束分布畸变、不能降低起因于间隙磁束分布畸变的噪声的问题。

发明内容

本发明的目的是解决以上那样的现有的问题，提供一种能够充分地降低转矩波动和起因于间隙磁束分布畸变的噪声的永久磁铁埋入式转子及电动机。此外，本发明的目的是提供一种高输出且低振动、低噪声的电气设备。

本发明的永久磁铁埋入式转子，是在转子铁心中按照规定间隔埋入有多个永久磁铁的永久磁铁埋入式转子。在上述转子的外周面上，形成有：第1突出部，与上述多个永久磁铁的各自的中央部附近相对置，朝外突出，具有大致圆弧形状截面；以及第2突出部，与上述多个永久磁铁的各自的端部附近相对置，朝外突出；一个上述第1突出部和两个上述第2突出部对应于一个上述永久磁铁。

本发明的电动机具备上述本发明的永久磁铁埋入式转子。

本发明的电气设备具有上述本发明的电动机。

发明效果

根据本发明，由于在转子的外周面上，对应于各个永久磁铁形成有一个第1突出部和夹着它的一对第2突出部，所以能够充分地降低转矩波动和起因于间隙磁束分布畸变的噪声。

附图说明

图1是具备本发明的一实施方式涉及的永久磁铁埋入式转子的电动机(以下称作“永久磁铁埋入式电动机”)的剖视图。

图2是本发明的一实施方式涉及的永久磁铁埋入式转子的剖视图。

图3是将图2的转子的对应于1磁极的外周面放大表示的局部放大剖视图。

图4是表示本发明的一实施方式涉及的永久磁铁埋入式电动机及现有例1、2涉及的永久磁铁埋入式电动机的间隙磁束分布与电角的关系的图。

图5是将图4的电角0至10[deg]的部分放大表示的图。

图6是将现有例1涉及的永久磁铁埋入式转子的对应于1磁极的外周面放大表示的局部放大剖视图。

图7是将现有例2涉及的永久磁铁埋入式转子的对应于1磁极的外周面放大表示的局部放大剖视图。

图8是将本发明的一实施方式涉及的永久磁铁埋入式电动机及现有例2涉及的永久磁铁埋入式电动机的46阶以上的噪声按照阶分量分类表示的图。

图9是表示本发明的一实施方式涉及的永久磁铁埋入式电动机及现有例1、2涉及的永久磁铁埋入式电动机的转矩与电角的关系的图。

图10是表示空调室内机的一例的概略图。

图11是表示空调室外机的一例的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。

图1是本发明的一实施方式涉及的永久磁铁埋入式电动机10的沿着垂直于旋转中心轴的面的剖视图。

本实施方式涉及的电动机10具备定子11和转子21。

定子11包括层叠有通过压力机冲裁的多个高透磁率薄铁板的定子铁心14、和卷绕在定子铁心14上的线圈(未图示)。定子铁心14具有磁轭12、形成在磁轭12的内周侧的多个齿13、和形成在相邻的齿13间的多个槽15。线圈集中卷绕在定子铁心14上，收纳在槽15中。