[發明專利]電動機的定子及電動機

在審

• 申請號: 201280037698.3
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN103718429A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 小川登史;吉川祐一;尾崎行雄;玉村俊幸;山內弘和
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H02K1/06
• 分類號: H02K1/06;H02K1/08;H02K1/14;H02K1/18;H02K21/16
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及電動機的定子及安裝了該定子的電動機。

背景技術

在用于空調設備的壓縮機等的無刷電動機（brushless?motor）（IPM電動機）等電動機中，作為用于進行變速驅動的方法，已知使用根據規定的載波頻率來改變脈沖波的占空比（duty?ratio）從而進行調制的PWM驅動方式。在PWM驅動方式中，為了得到在電動機中流動的電流波形而利用具有比該電流波形高的頻率的載波頻率（carrier?frequency）來進行調制，因此，PWM中的載波頻率的高次諧波成分會與電流波形重疊。

在此，電動機的損耗被分為表示將鐵芯磁化時的損耗的鐵損以及表示勵磁時繞組（coil）的電阻所導致的損耗的銅損。其中的鐵損是由鐵芯的磁特性所引起的磁滯損耗（hysteresis?loss）與鐵芯內的電磁感應所導致的渦流損耗相加而成的，無論是磁滯損耗還是渦流損耗，都是用于使電動機旋轉的交變磁通（交變電流）的頻率越高，損耗的比率就越大，這是已知的。因而，當載波頻率的高次諧波成分與在電動機中流動的交變電流重疊時，由于該高次諧波成分的電流而產生了高次諧波磁通，因此，造成了鐵損增大的結果。特別是PWM驅動中的載波頻率與無刷電動機的小型化和高輸出化相應地有變高的趨勢，這種鐵損的增大所導致的效率惡化愈發成為問題。

針對這種問題，已知有如下結構：為了抑制由于進行PWM驅動而產生的高次諧波磁通，在定子的磁軛（yoke）的局部處設置與其它部位相比應力不同的應力變化部位（例如參照專利文獻1）。具體地說，例如在磁軛的外周面和內周面的局部處設置切口部、鉚接部等，通過熱套配合等將定子固定于機殼內，由此，在該切口部、鉚接部等處使壓縮應力增加。

專利文獻1：日本特開2010－158095號公報

發明內容

發明要解決的問題

圖13是表示對以往的定子中的應力分布進行分析所得的結果的圖。在圖13中，以如下方式表示：顏色越深（色調越暗），所施加的應力越大。如圖13所示可知，在如專利文獻1那樣的以往的定子中，通過熱套配合等將定子固定于機殼內，由此，在與其內側的齒部（teeth）相比壓縮應力高的磁軛的局部處，由于應力變化部位而施加有更高的應力。

然而，指出了以下的問題：在通過熱套配合將定子固定于機殼內時，當磁軛內的應力增加時，無論交變磁通的頻率如何鐵損都顯著變大（例如參照佐藤光彥、金子清一、富田睦雄、道木慎二、大熊繁《利用了電工鋼板的物理特性來減少由于熱套配合配合所引起的損失的定子形狀的改進（焼嵌めによる損失を低減するための電磁鋼板の特性を用いた固定子形狀の改善）》日本電氣學會論文志D（IEEJ?Trans.IA，Vol.127，No.1，2007pp.60－68））。因而，當通過構成為如專利文獻1那樣的結構來提高磁軛處的壓縮應力時，存在以下擔憂：即使能夠局部地抑制高次諧波磁通，整體的鐵損卻反而會增加。

此外，作為定子的構成要素的定子鐵芯是將多個板狀體（電磁鋼板）層疊而形成的。而且，由于將該多個板狀體固定成一體，因此，在由多個板狀體所形成的定子鐵芯形成有通過使多個板狀體的局部變形而將多個板狀體進行相當程度固定的壓緊（clamp）部。在如此形成于定子鐵芯的壓緊部中，存在由變形引發的殘留應力，因此，導致磁特性降低。因此，需要以不易引起電動機特性降低的方式配置壓緊部。

本發明用于解決這種以往的問題，其目的在于提供一種電動機的定子以及具備該定子的電動機，該電動機的定子能夠降低電動機中產生的損耗從而得到高效率的電動機。

用于解決問題的方案

本發明的一技術方案所涉及的電動機的定子具備將多個板狀體層疊而形成的定子鐵芯，上述定子鐵芯具有：筒狀的磁軛以及齒部，該齒部具有延伸部和寬部，該延伸部從上述磁軛向該磁軛的徑向（以下簡稱為徑向）內側延伸，該寬部形成為在該延伸部的頂端沿上述磁軛的周向（以下簡稱為周向）拓寬；上述延伸部具有恒寬部、窄部以及壓緊部，該恒寬部以周向上的寬度不變的方式沿徑向呈直線狀延伸，該窄部在周向上的寬度比上述恒寬部在周向上的寬度小，該壓緊部用于將多個板狀體彼此固定，上述壓緊部以至少局部位于上述窄部的方式設置。