[发明专利]永久磁铁式旋转电机及使用永久磁铁式旋转电机的压缩机

说明书

得到小型、高效率且低噪音的永久磁铁式旋转电机。永久磁铁式旋转电机具备定子和转子，该定子具有具备多个齿和插槽的定子铁芯、电机线圈，该转子具有转子铁芯和埋设在该转子铁芯的多个永久磁铁。定子具备固定于框架的圆弧部和形成于外周侧的定子凹部，该定子凹部具有与圆弧部连接且与齿的宽度方向平行的第一、第二直线部、设于径向内侧且与齿的宽度方向平行的第三直线部、连接该第三直线部和第一、第二直线部的第四、第五直线部而形成为大致梯形形状，在使齿前端部的插槽内侧的两端的距离为L1、使齿的宽度为L2、使连结夹着定子凹部设于两侧的上述圆弧部与上述定子凹部相交的点彼此的直线距离为L3时，成为“L2L1L3”的关系。

技术领域

本发明涉及在转子具备磁场用的永久磁铁的永久磁铁式旋转电机，尤其涉及适用于在空调、冰箱、冷冻库或食品阵列柜等的压缩机使用的永久磁铁式旋转电机及使用该永久磁铁式旋转电机的压缩机。

背景技术

以往，在这种永久磁铁式旋转电机中，在作为电机线圈的定子线圈中采用集中卷，在磁场中采用稀土类的钕的永久磁铁，实现小型、高效率化。但是，伴随由小型、高效率化的输出密度的增加，铁芯的非线形磁性特性(磁滞)的影响显著，与集中卷的采用相应，空间高次谐波磁通增大。

相对于此，在日本实开平3-106869号公报(专利文献1)记载的现有技术中，通过将定子铁芯中的齿前端部(与转子铁芯的对置面)的形状形成为，中央部与转子铁芯的外周面为同心圆，圆周方向两端部为直线状(平坦面)，从转子铁芯外周面远离。由此，降低间隙面的高次谐波磁通。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平3-106869号公报

发明内容

发明所要解决的课题

通过在定子线圈采用集中卷且在磁场上采用高磁通密度的永久磁铁，飞跃性地提高了永久磁铁式旋转电机的效率。相反，在相对于使定子线圈为分布卷为集中卷的结构中，除了理论上高次谐波磁通增加，成为高磁通密度的永久磁铁助长该高次谐波磁通的结果。即，伴随由小型、高效率化导致的输出密度的增加，铁芯的非线形磁性特性增加，且高磁通密度的永久磁铁磁力变大，因此永久磁铁式旋转电机其本身的振动、噪音也容易增加，尤其在组装在压缩机的情况下，存在成为最刺耳的中区域的频率带显著化的课题。

在上述专利文献1的结构中，通过使定子铁芯中的齿前端部形的状形成为，中央部与转子铁芯为同心圆，圆周方向两端部为直线状并从转子铁芯外周面远离，降低间隙面的高次谐波磁通。由此，能使感应电动势波形正弦波化并使电机电流正弦波化，降低由感应电动势和电机电流的相互作用产生的高次谐波磁通。其结果，能降低在永久磁铁式旋转电机产生的脉动转矩、径向电磁加振力，因此能减少振动、噪音。

但是，在上述专利文献1的结构中，在比较低区域的频率带和比较高区域的频率带产生的噪音能够降低，但是，相对于成为最刺耳的中区域的频率带的噪音，无法充分地降低。

其理由在于，在专利文献1的情况下，越使齿前端部的两端部远离转子铁芯外周面，定子的插槽剖面积越减少，插入插槽的电机线圈越少，因此，在不使永久磁铁式旋转电机的效率等的性能下降地降低电动机内的磁通的高次谐波成分方面有界限。

另外，为了压缩机的低噪音化，需要减少从电动机自身产生的振动或电动机的振动不会传递到压缩机的框架(例如密闭容器)。为了减小电动机的振动，如上所述，减少在永久磁铁式旋转电机(电动机)内产生的磁通的高次谐波成分而减小脉动转矩、径向电磁加振力等是有效的。

另一方面，为了电动机的振动不会传递到压缩机的框架，具有使电动机的振动衰减的功能的电动机构造、固定方法是有效的。

因此，为了压缩机的高效率、低噪音化，充分地减小在电动机内产生的磁通的高次谐波成分并减小脉动转矩以及径向电磁加振力且电动机的振动难以传递到压缩机的框架的结构是重要的。