[发明专利]永磁式旋转电机以及采用它的压缩机

说明书

本申请是申请号为200710137073.5、申请日为2007年7月19日、发明名称为“永磁式旋转电机以及采用它的压缩机”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种转子中具备励磁用的永久磁体的永磁式旋转电机，尤其涉及用于空调、冰箱、冷冻库或陈列柜等的压缩机中的永磁式旋转电机。

背景技术

以往，在这种永磁式旋转电机中，在定子绕组中采用集中缠绕(concentrated winding)，励磁采用稀土类的钕永磁体，来实现高效化。此外，随着磁体材料的高磁场化，振动/噪声成分也明显化，还需要采取应对上述问题的各种对策。

例如，在特开2004-48912号公报中所述的永磁式旋转电机中，提出了在转子的外周设置多个间隙(gap)面，并在轴方向上阶梯状地错开该间隙面来配置的方法。

此外另一方面，在特开2005-27422号公报中所述的永磁式旋转电机中，提出了设置从转子中埋设的永磁体的外周侧向转子外周侧延伸的多个狭缝(slit)。

专利文献1：特开2004-48912号公报；

专利文献2：特开2005-27422号公报。

通过采用集中缠绕定子、采用高残留磁通密度磁体，永磁同步电机的效率飞跃地提高。但另一方面，相对分布缠绕定子而言，集中缠绕定子中，原理上不但脉动磁通增加，而且其脉动磁通也成为高残留磁通密度的永磁体助长的结果。也即，电机自身的振动或噪声也会增加，尤其在装入压缩机的情况下，存在最刺耳的中频带变得显著这一问题。

对此，在专利文献1中，通过采用在转子的外周设置多个间隙面，并在轴方向阶状错开该间隙面来配置的、所谓的倾斜(skew)结构，能够使间隙磁通密度的分布相对轴方向产生空间上的相位差。由此，在轴方向看到的磁通密度分布的脉动成分被抵消，能够降低起引起振动或噪声的成分。

此外，在专利文献2中，为通过设置从埋设在转子中的永磁体的外周侧向转子外周侧延伸的多个狭缝，能使感应电动势波形正弦化的结构。由此能使电枢电流正弦波化，能够使通过感应电动势和电枢电流之间的相互作用产生的脉动转矩降低。

但是在上述现有技术中，例如专利文献1的方式中，能够降低较高频带中所产生的噪声，此外专利文献2的方式中，能够降低较低频带中所产生的噪声，但不能说对成为问题的中频带的噪声有效。

其理由在于，在专利文献1的情况下，为了消除波长较长的低次的高次谐波成分，而将倾斜间距(skew pitch)取得较大，其结果特性会发生劣化。因此，在想要维持特性的情况下，倾斜间距自然变小，起到的是只有波长短的较高次的高次谐波成分减小的效果。

此外，在专利文献2中，通过设置狭缝而能够阶段地改善成为大致方形波的磁体的磁通势分布。但是，要想增加狭缝的数目而与高次成分对应，则转子的磁阻会增加而导致特性降低。因此，对能够配置在转子铁心的狭缝的数目有限制，结果只是对低次的高次谐波成分有效。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在不使电机效率等的性能降低的前提下，实现低振动/低噪声的永磁式旋转电机以及采用它的压缩机。

本发明的永磁式旋转电机，具有在定子铁心中形成的多个槽内包围住齿地安装集中缠绕的电枢绕组的定子，在转子铁心中的多个永磁体插入孔中配置有永磁体的转子，被在该定子的内周隔开间隙地由旋转轴支撑为自由旋转，其特征在于：将上述永磁体的磁通轴作为d轴，将与该d轴相隔电角90度的轴作为q轴时，设置在上述转子铁心的上述永磁体插入孔位于轴方向同一位置，在该永磁体插入孔上部的磁极铁心部中形成多个磁极狭缝，并且为了使该永磁体的磁通集中，而形成令该q轴侧的该间隙长比该d轴侧的上述间隙长更长的磁极铁心，使该磁极铁心的圆弧状部分相对该d轴中心左右非对称地设置，来在该磁极铁心外周面设置多个间隙面，并将该磁极铁心的位置配置成相对轴方向V字状地错开。

通过本发明，能提供一种降低位于中频带的高次谐波成分并且改善听感的永磁式旋转电机。

附图说明

图1为本发明的永磁式旋转电机的实施方式1的截面图。

图2(a)为表示本发明的永磁式旋转电机的实施方式1的转子铁心形状的截面图。

图2(b)为表示本发明的永磁式旋转电机的实施方式1的转子铁心形状的截面图。

图3为表示本发明的永磁式旋转电机的实施方式1的转子铁心形状的截面图。

图4为表示本发明的永磁式旋转电机的实施方式1的转子铁心形状的图。