[发明专利]压缩机用单相感应电动机、压缩机以及制冷循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用了双鼠笼式转子的压缩机用单相感应电动机及压缩机。

背景技术

在用于空调机等制冷空调装置的压缩机中，驱动压缩机构的电动机使用无刷直流马达、感应电动机。

感应电动机有三相感应电动机和单相感应电动机。在压缩机使用感应电动机的情况下，三相感应电动机由于起动转矩大，因此有关起动的问题少。但单相感应电动机的起动转矩小。一旦为了提高效率而减少二次电阻，则起动转矩就不够。因此，为了确保起动转矩，除了运转电容器以外，增加起动电容器，或者使主绕组和辅助绕组的相位从90°错开。并且，加大转子的二次电阻，增加起动转矩。

但是，增加起动电容器的方法导致零件价格提高。并且，使主绕组和辅助绕组的相位从90°错开的方法不能通过定子铁心的槽数实现。而且，加大转子的二次电阻的方法使运转中的效率降低。

因此，作为不以效率、成本为代价地改良起动转矩的方法，具有使用由内层槽和外层槽形成转子槽的形状的双鼠笼式转子的方法。双鼠笼式转子在转子的外周侧形成外层槽，在外层槽的内侧形成内层槽。外层槽一般截面积比内层槽的截面积小，二次电阻大。

使用双鼠笼式转子的电动机，在起动时，由于定子的磁通与转子的旋转速度的相对速度大，因此通过集肤效应，电流在外层铝棒流动，电流几乎不向内层铝棒流动。因此，铝棒的电阻增大，二次电阻增大。为了产生所要求的起动转矩，所需的二次电阻利用外层铝棒的电阻获得。

为了提高压缩机运转中的效率，二次电阻越小越好。在运转中，由于电流也在内层槽流动，因此相当于铝棒的电流流动面积增加，二次电阻减小。

专利文献1：日本特表2007-538490号公报

专利文献2：国际公开WO 2007/116431号公报

专利文献3：日本特开昭58-026555号公报

专利文献4：日本特开昭59-178934号公报

发明内容

但是，双鼠笼式感应电动机与普通的鼠笼式(单鼠笼式)感应电动机相比，具有杂散负荷损耗增加，效率降低的问题。

杂散负荷损耗的原因之一是异步寄生转矩。该异步寄生转矩是通过定子侧的磁通的高次谐波成分对在转子侧的导体部内感应的感应电流附加高次谐波成分而产生的转矩。

包含于定子磁通中的高次谐波磁通，即使在压缩机运转时，与双鼠笼式转子的旋转速度的相对速度也大，通过集肤效应，高次谐波感应电流容易在外层槽流动，由于双鼠笼式转子的外层槽的二次电阻高，因此高次谐波感应电流的产生多于一般鼠笼式转子，异步寄生转矩增大。

并且，由于双鼠笼式转子产生的高次谐波成分增加，高次谐波二次铜损增大。

并且，由于双鼠笼式转子的磁通的高次谐波成分增加，高次谐波铁损也增大。

并且，双鼠笼槽的槽表面积大于普通鼠笼，因此表面产生的涡电流增大。

并且，杂散负荷损耗的原因之一是转子铁心和铝棒的短路(绝缘不良)、铝棒之间的短路。双鼠笼式转子与槽截面积相同的普通鼠笼式转子相比，转子铁心与导体部的接触面积增大，比普通鼠笼容易引起绝缘不良。并且，在外层槽与内层槽的连接部、外层槽与内层槽之间的薄壁部易发生铝棒之间的短路。

本发明可得到高效率的双鼠笼式电动机。

本发明的压缩机用电动机是压缩机用单相感应电动机，与压缩制冷剂的压缩元件一起收纳于密闭容器内部，通过驱动轴与上述压缩元件连接，驱动该压缩元件，其特征在于，所述压缩机用单相感应电动机包括定子和转子，定子固定于所述密闭容器的内周部，具有在多个槽中卷绕成多层的主绕组和辅助绕组的两极；上述转子设置在所述定子内侧，具有转子铁心和双鼠笼式导体，所述双鼠笼式导体具有二次导体和端环，上述二次导体铸入所述转子铁心并具有外层二次导体和内层二次导体；端环与所述二次导体电连接，对于所述定子的辅助绕组，如果将一极的层数/槽数设为k，则在1/8＜k≤1/4的范围内卷成多层。

可降低双鼠笼式感应电动机的高次谐波二次铜损、杂散负荷损耗，可得到高效率的感应电动机。

附图说明

图1是表示第一实施方式的图，是旋转式压缩机的剖视图。

图2是表示第一实施方式的图，是表示电动机元件100的横剖视图(图1的A-A剖视图)。

图3是表示第一实施方式的图，是表示转子11的立体图。

图4是表示第一实施方式的图，是表示转子的槽形状的放大图。

图5是表示第一实施方式的图，是表示辅助绕组的层数和磁动势分布的关系的图。