[發明專利]永磁式旋轉電機以及使用該旋轉電機的壓縮機

在審

• 申請號: 202010093058.0
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111953166A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 高畑良一;武田啟;柴田明和;太田裕樹;太田原優;田所哲也
• 申請（專利權）人: 日立江森自控空調有限公司
• 主分類號: H02K21/02
• 分類號: H02K21/02;H02K1/27;F04C23/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金成哲;王莉莉

本發明提供在高速區域內也容易控制的永磁式旋轉電機及使用該旋轉電機的壓縮機。永磁式旋轉電機具備具有卷繞電樞繞組的齒的定子和與上述定子隔開間隙地配置并形成有多個磁鐵插入孔的轉子以及分別配置在上述磁鐵插入孔內的永久磁鐵，其中，在將連接上述轉子的旋轉中心與上述永久磁鐵的周向中央部的線設為d軸、將以電角與上述d軸正交的軸設為q軸時，上述轉子在上述q軸上形成有第一狹縫，并且在上述第一狹縫的徑向外側具有沿周向延伸的橋接部，在將上述轉子的最外周面的圓弧角度設為θ1并將上述橋接部的外周面的圓弧角度設為θ2的情況下，θ2/θ1≤0.5。

技術領域

本發明涉及轉子具備永久磁鐵的永磁式旋轉電機以及使用該旋轉電機的壓縮機。

背景技術

永磁式旋轉電機應用于空調器、冰箱、或者食品展示柜等中的壓縮機等各種技術領域。現今，在永磁式旋轉電機中，在成為電樞繞組的定子繞組中采用集中繞組，并且，在磁場中采用釹磁鐵等高磁通密度的永久磁鐵，實現了小型、高效率化。然而，伴隨著由小型、高效率化得到的輸出密度的增加，鐵芯的非線形磁特性(磁飽和)的影響變得顯著，再結合采用集中繞組，伴隨空間高次諧波磁通成分的增加而產生的鐵損、脈動扭矩以及電磁激振力等增大。

為了解決上述課題，例如如專利文獻1所記載地提出了在轉子的極間部(q軸)具有凹部的永磁式旋轉電機。根據該專利文獻1所記載的技術，極間部成為空隙，因而可抑制定子所形成的旋轉磁場的磁通的影響(電樞反作用的影響)。即，同永久磁鐵的磁動勢與定子所形成的旋轉磁場的磁通的積大致成正比例的扭矩穩定，能夠減少由高次諧波磁通引起的鐵損、脈動扭矩以及電磁激振力。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2017/042886號

發明內容

發明所要解決的課題

在上述專利文獻1所記載的技術中，在1000min^-1至3000min^-1的中、低速區域內，能夠高效地控制永磁式旋轉電機。然而，在7000min^-1至8000min^-1的高速區域內，永久磁鐵的磁動勢分布容易因q軸磁通而變形。尤其，若如上述專利文獻1所述在轉子的外周面具有較大的凹部，則在永久磁鐵的磁動勢分布變形了的情況下，由高次諧波磁通引起的脈動扭矩及電磁激振力增加，有振動、噪聲增大的可能性。另外，在高速區域內，由于對通過在轉子設置凹部而產生的薄壁部施加較大的離心力，所以有該薄壁部的機械式強度不足的可能性。也就是說，在上述專利文獻1的永磁式旋轉電機中，在高速區域內，噪聲增大、可靠性降低。

因此，本發明的目的在于，提供在高速區域內也容易控制的永磁式旋轉電機以及使用該旋轉電機的壓縮機。

用于解決課題的方案

為了實現上述目的，本發明的永磁式旋轉電機，具備：定子，其具有卷繞電樞繞組的齒；轉子，其與上述定子隔開間隙地配置，并形成有多個磁鐵插入孔；以及永久磁鐵，其分別配置在上述磁鐵插入孔內，上述永磁式旋轉電機的特征在于，在將連接上述轉子的旋轉中心與上述永久磁鐵的周向中央部的線設為d軸、將以電角與上述d軸正交的軸設為q軸時，上述轉子在上述q軸上形成有第一狹縫，并且在上述第一狹縫的徑向外側具有沿周向延伸的橋接部，在將上述轉子的最外周面的圓弧角度設為θ1、并將上述橋接部的外周面的圓弧角度設為θ2的情況下，θ2/θ1≤0.5。

并且，永磁式旋轉電機，具備：定子，其具有卷繞電樞繞組的齒；轉子，其與上述定子隔開間隙地配置，并形成有多個磁鐵插入孔；以及永久磁鐵，其分別配置在上述磁鐵插入孔內，上述永磁式旋轉電機的特征在于，上述轉子在相鄰的上述永久磁鐵插入孔彼此之間形成有第一狹縫，并且在上述第一狹縫的徑向外側具有沿周向延伸的橋接部，連接上述轉子的最外周面與上述橋接部的外周面的中間外周面比上述第一狹縫的周向端面平緩地形成。

發明的效果