[发明专利]永磁同步电机和使用它的压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及永磁同步电机和使用它的压缩机。

背景技术

例如空调压缩机中，当前广泛采用集中卷绕钕磁体电动机。如图7所示，集中卷绕的绕组轴向端部(以下称为线圈端部)的旋转距离La、Lb与分布卷绕的旋转距离La、Lb相比大幅缩小。因此，通过与钕磁体组合能够使绕组电阻和电流同时减小，能够大幅减少铜损。此外，能够实现铜线使用量减少和电动机小型化，因此可以说从成本方面考虑也是很好的组合。

专利文献1中公开了强化将集中卷绕钕磁体电动机固定于压缩机容器内时的固定力的技术。这样，在上述的性能、成本以外的方面，从生产性提高、可靠性提高的观点出发的技术开发也不断发展，这表示集中卷绕钕磁体电动机被广泛应用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-152041号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，以钕磁体为代表的稀土类磁体的材料成本高，而且为了提高保持力而必须添加镝(Dy)、铽(Tb)这样的稀少价值高的重稀土类材料，从供应保存的观点看成为问题。由此，优选使用以铁氧体磁体为代表的价廉且能够稳定供给的永磁体。

但是，在近年的高功率密度电动机中应用铁氧体磁体时，并不能够说它与集中卷绕的组合是有效的。在应用铁氧体磁体时，为了补充其低磁力必须增加芯轴长，线圈端部占绕组周长整体的比例相对较低。因此，分布卷绕和集中卷绕的电阻差缩小。即，前面叙述的集中卷绕的优点即“大幅减少铜损”、“减少铜线使用量”的效果变得不显著。此外，作为集中卷绕的原理上的课题，能够举出磁体磁通的利用率(实施例中详细叙述)低、不易输出转矩的问题。如上所述，轴长变大的铁氧体磁体电动机中存在分布卷绕和集中卷绕的优劣分歧点。

本发明的目的在于，在分布卷绕永磁同步电机中能够提高效率。

用于解决课题的技术方案

为了达到上述目的，在本发明中，分布卷绕永磁同步电机的定子外径Dso(mm)、设置于转子的永磁体的磁极的极数P和定子芯轴长LFe(mm)满足数学式(1)的关系，由此能够使该同步电机的铜损比相同芯轴长的集中卷绕永磁同步电机的铜损小。

(数学式1)LFe>1.635·Dso/P+50.705。

发明效果

根据本发明能够提高分布卷绕永磁同步电机的效率。

上述以外的课题、结构和效果通过以下的实施方式的说明能够明确。

附图说明

图1是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，在与旋转轴垂直的横截面表示定子和转子的图。

图2是表示本发明的数学式(1)的关系的图。

图3(A)是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，表示分布卷绕的磁通利用率的图。

图3(B)是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，表示集中卷绕的磁通利用率的比较的图。

图4是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，表示集中卷绕定子线圈的轴向端部的图。

图5是永磁体电动机的矢量图。

图6是本发明的第三实施例的压缩机的截面构造图。

图7表示4极电动机的分布卷绕和集中卷绕的构造比较。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。以下的说明中，对相同的结构要素标注相同的附图标记。它们的名称和功能相同，避免重复说明。此外，以下的说明中以内转型转子为对象，但本发明的效果并不限于内转型转子，也能够应用于具有同样的结构的外转型转子。此外，转子的极数也不限定于实施例的结构。此外，在以下的说明中以气隙磁通在径向透过的径向间隙型结构为对象，但本发明的效果并不限定于径向间隙型结构，也能够应用于气隙磁通在轴向透过的轴向间隙型结构。

实施例1

以下，使用图1至图4说明本发明的第一实施例。此外，在本实施例的说明中参照图7。图1是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，在与旋转轴垂直的横截面表示定子和转子的图。图2是表示本实施方式的数学式(1)的关系的图。

(数学式1)LFe>1.635·Dso/P+50.705

图3A是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，表示分布卷绕的磁通利用率的图。图3B是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，表示集中卷绕的磁通利用率的比较的图。图4是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，表示集中卷绕定子线圈的轴向端部的图。图7表示4极电动机的分布卷绕和集中卷绕的构造比较。

使用图1说明本实施例的永磁同步电机。