CN103081300B - 永久磁铁嵌入型电动机的转子、压缩机及制冷空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种永久磁铁嵌入型电动机的转子，其能够消弱由配置在永久磁铁***孔的外周铁芯部的缝隙所引起的磁饱和，且能够消弱转矩脉动。本发明涉及的永久磁铁嵌入型电动机的转子具有：转子铁芯，将被冲压成规定形状的电磁钢板按规定片数层叠而形成；多个永久磁铁***孔，沿转子铁芯的外周部形成；永久磁铁端部空隙，设置于永久磁铁***孔的两端部；永久磁铁，***于永久磁铁***孔中；以及多个缝隙，形成在永久磁铁***孔外侧的铁芯部，其中各缝隙与转子铁芯外周之间的缝隙薄部的径向的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐扩大且呈以磁极中心为峰顶的正弦波形变化。

Description

永久磁铁嵌入型电动机的转子、压缩机及制冷空调装置

技术领域

本发明涉及一种永久磁铁嵌入型电动机的转子，尤其涉及配置在永久磁铁***孔的外周铁芯部的缝隙形状。此外，还涉及将该转子应用于永久磁铁嵌入型电动机的压缩机及搭载有该压缩机的制冷空调装置。

背景技术

以往，提案有以下所示结构的永久磁铁嵌入型电动机的转子。即该永久磁铁嵌入型电动机的转子具备：层叠有多片电磁钢板而形成的转子铁芯；形成于该转子铁芯轴方向上，形成在与以轴心为中心的大致正多边形各边对应的部位上的永久磁铁***孔；***于该永久磁铁***孔中的永久磁铁；形成于永久磁铁***孔外周铁芯部，沿永久磁铁***孔分离配置的多个缝隙；设于该缝隙的径向外侧端和转子铁芯的外周之间，径向的宽度从磁极中心向极间部逐渐扩大的外侧薄部。根据这样的结构，极间部的磁通密度波形的谐波分量被消弱，而能够消弱感应电压的谐波、定位转矩（cogging torque）（例如参照专利文献1）。

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-167583号公报

发明内容

上述专利文献1记载的以往的永久磁铁嵌入型电动机的转子的缝隙形状，使缝隙与转子外周部之间的薄部的宽度随着接近极间部而逐渐扩大，从而消弱了感应电压的谐波。

然而，还需要更进一步地消弱感应电压的谐波，以改善转矩脉动、噪音。

本发明为解决上述问题而完成，目的在于提供一种能够消弱由配置在永久磁铁***孔外周铁芯部的缝隙所引起的磁饱和，且能够消弱转矩脉动的永久磁铁嵌入型电动机的转子。

此外，还提供一种将该转子用于永久磁铁嵌入型电动机的压缩机。

进而还涉及一种搭载该压缩机的制冷空调装置。本发明涉及的永久磁铁嵌入型电动机的转子具有：转子铁芯，将被冲压成规定形状的电磁钢板按规定片数层叠而形成；多个永久磁铁***孔，沿转子铁芯的外周部形成；永久磁铁端部空隙，设置于永久磁铁***孔的两端部；永久磁铁，***于永久磁铁***孔中；以及多个缝隙，形成在永久磁铁***孔外侧的铁芯部；其中各缝隙与转子铁芯外周之间的缝隙薄部的径向的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐扩大且呈以磁极中心为峰顶的正弦波形变化。

由于本发明涉及的永久磁铁嵌入型电动机的转子的结构为，各缝隙与转子铁芯外周之间的缝隙薄部的径向的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐扩大且呈以磁极中心为峰顶的正弦波形变化，因此能够消弱转矩脉动。

附图说明

图1是用于进行比较而表示设置有普通缝隙307的永久磁铁嵌入型电动机的转子300的横剖面图。

图2是转子铁芯301的横剖面图。

图3是图2的X部分放大图。

图4是表示实施方式1的永久磁铁嵌入型电动机的转子100的横剖面图。

图5是表示实施方式1的转子铁芯101的横剖面图。

图6是图4的Y部分放大图。

图7是图5的Z部分放大图。

图8是表示实施方式1的图，用于定义极间中心线与缝隙107的转子外周侧的端部所形成的角度。

图9是表示实施方式1的图，用于定义缝隙薄部108的径向的宽度。

图10是表示实施方式1的图，用于表示缝隙薄部的径向宽度与距极间中心线的角度的关系。

图11是表示实施方式1的变形例的永久磁铁嵌入型电动机的转子200的横剖面图。

图12是表示实施方式1的变形例的转子铁芯201的横剖面图。

图13是图11的V部分放大图。

图14是图12的W部分放大图。

图15是表示实施方式1的图，用于定义极间中心线与缝隙207的转子外周侧的端部所形成的角度。

图16是表示实施方式1的图，用于定义缝隙薄部208的径向的宽度。

图17是表示实施方式1的图，用于表示于变形例的转子200中，缝隙薄部208在径向的宽度均等时、以及存在于永久磁铁203径向上的六个缝隙207（第1缝隙207a、第2缝隙207b、第3缝隙207c）为满足式（7）、式（8）的形状时的转矩波形。

图18是表示实施方式1的图，用于定义缝隙x的角为方角的情况下的缝隙x的端部（转子外周侧）。

图19是表示实施方式1的图，用于定义缝隙y的角为圆角的情况下的缝隙y的端部（转子外周侧）。

图20是表示实施方式1的图，用于定义缝隙z的一边为圆弧状的情况下的缝隙z的端部（转子外周侧）。

图21是表示实施方式1的无刷DC电动机20的驱动电路1的电路图。

图22是表示实施方式1的搭载了无刷DC电动机20的涡旋压缩机400的纵剖面图。

图23是表示实施方式1的搭载了涡旋压缩机400的水用热交换装置500的立体图。

图24是表示实施方式1的水用热交换装置500的制冷剂回路图。

符号的说明

1       驱动电路

2       商用交流电源

3       整流电路

4       逆变主电路

4a      主要元件驱动电路

6a～6f  IGBT

7a～7f  SiC-SBD

8a      分压电阻

8b      分压电阻

10      转子位置检测部

11      输出电压运算部

12      PWM信号生成部

20      无刷DC电动机

20a     定子

100     转子

101     转子铁芯

101a    外周铁芯部

102     永久磁铁***孔

102a    磁铁***部

102b    永久磁铁端部空隙

103     永久磁铁

104     旋转轴

105     轴孔

107     缝隙

107a    第1缝隙

107b    第2缝隙

107c    第3缝隙

108     缝隙薄部

108a    缝隙薄部

108b    缝隙薄部

108c    缝隙薄部

200     转子

201     转子铁芯

201a    外周铁芯部

202     永久磁铁***孔

202a    磁铁***部

202b    永久磁铁端部空隙

203     永久磁铁

204     旋转轴

205     轴孔

207     缝隙

207a    第1缝隙

207b    第2缝隙

207c    第3缝隙

207d    第4缝隙

207e    第5缝隙

208     缝隙薄部

208a    缝隙薄部

208b    缝隙薄部

208c    缝隙薄部

208d    缝隙薄部

208e    缝隙薄部

300     转子

301     转子铁芯

302     永久磁铁***孔

302a    磁铁***部

302b    永久磁铁端部空隙

303     永久磁铁

304     旋转轴

305     轴孔

307     缝隙

307a    缝隙薄部

400     涡旋压缩机

401     定涡旋盘

402     动涡旋盘

403     柔性框架

404     主轴

406     副框架

409     欧丹环

410     压缩机构部

415     导承框架

430     密封容器

430a    吸入管

430b    喷出管

430f    玻璃端子

430g    油槽

440     制冷机油

500     水用热交换装置

501a    前格栅

502     送风机室

503     风扇

504     机械室

505a    吸入消音器

506     空气-制冷剂热交换器

507     隔板

508     储液器

509     平板式热交换器

509a    水配管连接口

510     四通阀

520     电子部件箱

515a    电子膨胀阀

515b    电子膨胀阀

具体实施方式

实施方式1

图1至图3是为了进行比较而表示的图，图1是设置有普通缝隙307的永久磁铁嵌入型电动机的转子300的横剖面图，图2是转子铁芯301的横剖面图，图3是图2的X部分放大图。

首先，对普通的永久磁铁嵌入型电动机（无刷DC电动机）进行说明。图1所示的设置有普通的缝隙307的永久磁铁嵌入型电动机的转子300，至少具备转子铁芯301、永久磁铁303、及旋转轴304。

另外，将永久磁铁嵌入型电动机的转子300等，也简称为转子300或转子。

转子铁芯301整体的横剖面形状大致为圆形，是将薄板的电磁钢板（例如0.1～1.0mm左右板厚的无方向性电磁钢板（以不偏向钢板的特定方向显示磁性特性的方式，使各结晶的结晶轴方向尽可能地随机配置））以模具冲压成规定形状，按规定的片数（多片）层叠而形成的。

转子铁芯301上，形成有在圆周方向上间隔大致相等的多个（六个）横剖面为长方形的永久磁铁***孔302（参照图2）。此外，转子铁芯301的大致中心部形成有嵌合旋转轴304的轴孔305。通过在永久磁铁***孔302的磁铁***部302a（参照图3）的内部，以N极和S极交替的方式***被磁化的六片平板形状的永久磁铁303，形成六极的转子300。

作为永久磁铁303，例如可以使用以钕、铁、硼为主要成分的稀土类等。

如图3所示，永久磁铁***孔302在大致中央的磁铁***部302a的两侧，形成有连接（连通）于磁铁***部302a的永久磁铁端部空隙302b。永久磁铁端部空隙302b用于抑制在极间（永久磁铁303所形成的磁极之间、永久磁铁***孔302之间）产生的永久磁铁303的漏磁通。并且，如图3所示，永久磁铁***孔302的外周铁芯部上，在圆周方向上以规定间隔形成有多个缝隙307。如图3所示，在转子铁芯301中，一个磁极有六个缝隙307，相对于磁极中心对称地分别形成三个。

如图3所示，转子铁芯301的外周部与缝隙307之间的缝隙薄部307a（为较薄铁芯部）的径向的尺寸t，在一个磁极的六个缝隙307中是相同（均等）的。

通过设置缝隙307，限制来自永久磁铁303的磁通，从而能够减小转矩脉动（转矩的脉动）。

这是由于缝隙307的存在，感应电压的谐波分量的消弱、以及定位转矩的消弱所产生的效果。

然而，使用图1的转子300的永久磁铁嵌入型电动机，虽能够根据缝隙307的效果消弱转矩脉动，但为进一步实现低噪音化，还需要进一步消弱转矩脉动。

在图1所示的转子300中，作为转矩脉动恶化的一项因素，是缝隙薄部307a的磁饱和。

缝隙307使从永久磁铁303产生的磁通接近正弦波，有助于感应电压的谐波分量的消弱、以及定位转矩的消弱。

为了使缝隙307限制来自永久磁铁303的磁通，缝隙薄部307a的径向的尺寸t优选尽可能小。然而，将转子铁芯301以冲床进行冲压的情况下能够加工的最小尺寸，一般为电磁钢板的板厚左右、即设定成0.1～1.0mm左右。

另一方面，缝隙薄部307a的径向的尺寸t，需要为能够承受离心力的尺寸。

进而，受模具形状的制约，因此缝隙薄部307a的径向的尺寸t，还需要为规定的尺寸以上。

进而，为了限制来自永久磁铁303的磁通，缝隙薄部307a的径向的尺寸t多为尽可能薄且均等。在图3中，缝隙薄部307a的径向的尺寸t，在各缝隙薄部307a（六处）中也是均等的。

但是，使缝隙薄部307a的径向的尺寸t变薄，且在各缝隙薄部307a中为均等的结构，会导致缝隙薄部307a磁饱和、导磁率下降。由于该影响，而造成转矩脉动恶化，噪音增加。

在本实施方式中的永久磁铁嵌入型电动机的转子，通过将一个磁极的多个缝隙分别与转子铁芯外周部之间的缝隙薄部的径向的尺寸，相对于磁极中心与缝隙所形成的角度，呈正弦波形，以消弱转矩脉动。

图4至图9是表示实施方式1的图，图4是永久磁铁嵌入型电动机的转子100的横剖面图，图5是转子铁芯101的横剖面图，图6是图4的Y部分放大图，图7是图5的Z部分放大图，图8是用于定义极间中心线与缝隙107的转子外周侧的端部所形成的角度的图，图9是用于定义缝隙薄部108的径向的宽度的图。

参照图4至图9，说明永久磁铁嵌入型电动机（无刷DC电动机）的转子100的结构。

另外，将永久磁铁嵌入型电动机的转子100，简称为转子100。此外，将转子100也称为旋转器。

图4所示的转子100，至少具备转子铁芯101、永久磁铁103、及旋转轴104。

转子铁芯101整体的横剖面形状大致为圆形，是将薄板的电磁钢板（例如0.1～1.0mm左右板厚的无方向性电磁钢板（以不偏向钢板的特定方向显示磁性特性的方式，使各结晶的结晶轴方向尽可能地随机配置））以模具冲压成规定形状，按规定的片数（多片）层叠而形成的。

转子铁芯101上，以在圆周方向上形成为大致六边形的方式，设有横剖面为长方形的六个永久磁铁***孔102（参照图5）。

通过在永久磁铁***孔102的磁铁***部102a（参照图7）的内部，以N极和S极交替的方式***被磁化的六片平板形状的永久磁铁103，形成六极的转子100。此外，转子铁芯101的大致中心部形成有嵌合旋转轴104的轴孔105（参照图5）。

作为永久磁铁103，例如可以使用以钕、铁、硼为主要成分的稀土类等。

如图7所示，永久磁铁***孔102在大致中央的磁铁***部102a的两侧，形成有连接（连通）于磁铁***部102a的永久磁铁端部空隙102b。永久磁铁端部空隙102b用于抑制在极间（永久磁铁103所形成的磁极之间、永久磁铁***孔102之间）产生的永久磁铁103的漏磁通。

并且，如图6、图7所示，永久磁铁***孔102的外周铁芯部101a上，形成有多个缝隙107（第1缝隙107a、第2缝隙107b、第3缝隙107c被配置为相对于磁极中心线左右对称）。第3缝隙107c最接近于磁极中心线，接着以第2缝隙107b、第1缝隙107a的顺序朝向极间（极间中心线）而形成。另外，将缝隙107等也简称为缝隙。

关于多个缝隙107，定义如下，即：

（1）第1缝隙107a：位于永久磁铁103的端部侧（永久磁铁端部空隙102b侧、极间侧），且存在于永久磁铁103的端部的端面103a的径向上。不过，第1缝隙107a也可不位于端面103a的径向上的位置；

（2）第2缝隙107b：位于磁极中心侧邻接于第1缝隙107a；

（3）第3缝隙107c：位于磁极中心侧邻接于第2缝隙107b。

在一个磁极中，第1缝隙107a、第2缝隙107b、第3缝隙107c被配置为左右对称。

此外，如图6、图7所示，转子铁芯101的外周与缝隙107之间，设有作为铁芯部的缝隙薄部108。

（1）转子铁芯101的外周与第1缝隙107a之间设有缝隙薄部108a；

（2）转子铁芯101的外周与第2缝隙107b之间设有缝隙薄部108b；

（3）转子铁芯101的外周与第3缝隙107c之间设有缝隙薄部108c。

如图8所示，极间中心线与缝隙107的转子外周侧的端部所形成的角度定义如下。

（1）连接第1缝隙107a的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ1；

（2）连接第1缝隙107a的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ2；

（3）连接第2缝隙107b的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ3；

（4）连接第2缝隙107b的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ4；

（5）连接第3缝隙107c的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ5；

（6）连接第3缝隙107c的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ6。

此外，如图9所示，缝隙薄部108的径向的宽度（尺寸）定义如下。

（1）缝隙薄部108a在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度（最短距离）为ta1；

（2）缝隙薄部108a在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度（最短距离）为ta2；

（3）缝隙薄部108b在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tb1；

（4）缝隙薄部108b在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tb2；

（5）缝隙薄部108c在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tc1；

（6）缝隙薄部108c在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tc2。

ta1与ta2的关系为ta1＜ta2，缝隙薄部108a的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐变大。

此外，tb1与tb2的关系为tb1＜tb2，缝隙薄部108b的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐变大。

进而，tc1与tc2的关系为tc1＜tc2，缝隙薄部108c的宽度，也从极间侧向磁极中心逐渐变大。

多个缝隙107（第1缝隙107a、第2缝隙107b、第3缝隙107c）的圆周方向的宽度，定义如下。

（1）第1缝隙107a的圆周方向的宽度为wa；

（2）第2缝隙107b的圆周方向的宽度为wb；

（3）第3缝隙107c的圆周方向的宽度为wc。

在本实施方式中，基本而言，设wa＝wb＝wc（1.0～1.5mm左右）。但是，也包含wa＞wb＝wc的方式。通过设wa＞wb＝wc，而位于永久磁铁103的端部的第1缝隙107a的宽度wa，大于wb和wc，因此具有抑制在永久磁铁103端部的漏磁通的作用。

通过使ta1、ta2、tb1、tb2、tc1、tc2与θ1～θ6成为如下所示的关系，能够消弱转矩脉动。

ta1＝Ksin(θ1×P/2)…式（1）

ta2＝Ksin(θ2×P/2)…式（2）

tb1＝Ksin(θ3×P/2)…式（3）

tb2＝Ksin(θ4×P/2)…式（4）

tc1＝Ksin(θ5×P/2)…式（5）

tc2＝Ksin(θ6×P/2)…式（6）

其中，K：常数，P：极数（在这里，P＝6（图4））。

以下对其原理进行说明。图10是表示实施方式1的图，表示缝隙薄部的径向宽度与距极间中心线的角度的关系。在图10中，描画有通过式（1）～（6）求出的ta、tb、tc。进而，以连接线分别表示各缝隙薄部108a～108c在转子外周侧的极间侧端部处与在转子外周侧的磁极中心侧端部处之间的缝隙薄部径向的宽度。

若以满足式（1）～式（6）的方式设定缝隙薄部108a～108c的径向的宽度，则能够使缝隙薄部108a～108c的径向的宽度，相对于磁极中心与缝隙所形成的角度，从一边的极间向磁极中心呈正弦波形逐渐变大，而且从磁极中心向另一边的极间呈正弦波形逐渐变小。

例如设K＝2.55，θ1＝9[°]，θ2＝12[°]，θ3＝15[°]，θ4＝18[°]，θ5＝21[°]，θ6＝24[°]时，根据式（1）～式（6）得到的各缝隙薄部108a～108c的径向的尺寸为，

ta1＝1.158mm

ta2＝1.500mm

tb1＝1.803mm

tb2＝2.063mm

tc1＝2.272mm

tc2＝2.425mm。

在上述例子中，缝隙薄部108a在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度（最短距离）ta1（＝1.158mm）最小，且如上所述，使该宽度大于电磁钢板的板厚（例如0.1～1.0mm左右），而能够对转子铁芯101以冲床进行冲压加工。

如图10所示，缝隙薄部108a、108b、108c的径向宽度ta1、ta2、tb1、tb2、tc1、tc2及它们之间的径向宽度位于正弦波的曲线上。

在上述例子中，表示了缝隙薄部108a、108b、108c的径向宽度，分别如ta1～ta2、tb1～tb2、tc1～tc2那样呈正弦波形变化，是不均等的，不过各个径向宽度亦可以是均等的。但是，在该情况下，均等的各个径向宽度，必需在ta1～ta2、tb1～tb2、tc1～tc2之间。

使缝隙薄部变薄，且为均等的结构，会导致缝隙薄部磁饱和、导磁率下降。于是，转矩脉动恶化，噪音增加。因此，使缝隙薄部变厚，来缓和缝隙薄部的磁饱和影响，能够消弱转矩脉动。然而，即便使各缝隙薄部变厚，限制来自永久磁铁的磁通的效果也将变小，而无法显示出有效的效果。

将缝隙薄部108a、108b、108c的径向的宽度，设为通过式（1）～式（6）得出的ta1～ta2、tb1～tb2、tc1～tc2，而接近磁极中心的缝隙薄部的径向的宽度较大，而且宽度为相对于距极间的角度，呈正弦波形。

为消弱转矩脉动，消弱感应电压的谐波是较为有效的方法。为此，优选转子100产生的磁通为正弦波形。然而缝隙薄部为均等的结构，则由于缝隙薄部的饱和磁通密度相同，因此不论缝隙的位置如何，缝隙薄部的径向的磁通量都几乎相同。

将缝隙薄部108a、108b、108c的径向的宽度，设为通过式（1）～式（6）得出的ta1～ta2、tb1～tb2、tc1～tc2，能够使缝隙薄部108a、108b、108c的磁通量也呈正弦波形变化。即通过缝隙107使转子100产生的磁通呈正弦波形，并且将缝隙薄部108a、108b、108c的径向的宽度，设为通过式（1）～式（6）得出的ta1～ta2、tb1～tb2、tc1～tc2，从而缝隙薄部108a、108b、108c的磁通也呈正弦波形，因此感应电压的谐波消弱，致使转矩脉动消弱。

此外，若将式（1）～式（6）通式化，则变为式（7）、式（8）。即：

tx1＝Ksin(θx1×P/2）…式（7）

tx2＝Ksin(θx2×P/2）…式（8）

其中，

tx1：缝隙x的缝隙薄部在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度；

tx2：缝隙x的缝隙薄部在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度；

θx1：连接缝隙x的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度；

θx2：连接缝隙x的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯101的中心的线与极间中心线所形成的角度；

K：常数，

P：极数，

关系为θx1＜θx2。

此外，式（7）、式（8）仅应用于存在于永久磁铁103径向上的缝隙107，能够呈现出更好的效果。这是因为不存在于永久磁铁103径向上的缝隙107，受到来自永久磁铁103的磁通的影响较小，即使不满足式（7）、式（8），其影响也较小。

此外，由于不存在于永久磁铁103的径向上而接近极间部的缝隙，其缝隙薄部的径向的宽度窄则有消弱漏磁通的效果，因此通过使其比其他缝隙薄部的径向的宽度小，能够消弱漏磁通，提高磁通量，能够组成高效率的转子100。

此外，图4所示的转子100的缝隙107，对于一个磁极有六个，但六个以上也可发挥效果。即使缝隙107对于一个磁极有4个的情况下，也可发挥效果。然而，缝隙107为4个时，由于缝隙薄部的数量对于一个磁极只存在4处，因此谐波将增加。因此，优选缝隙107对于一个磁极有六个以上能形成正弦波的。此外，对于一个磁极有六个以上的缝隙107存在时，最少有六个缝隙薄部的径向的宽度满足式（7）、式（8）的关系即可发挥效果。

此外，图7的缝隙107（第1缝隙107a、第2缝隙107b、第3缝隙107c），以大致均等的间隔被配置，但非均等的间隔也可发挥效果。

图11至图16是表示实施方式1的图，图11是变形例的永久磁铁嵌入型电动机的转子200的横剖面图，图12是变形例的转子铁芯201的横剖面图，图13是图11的V部分放大图，图14是图12的W部分放大图，图15是定义极间中心线与缝隙207的转子外周侧的端部所形成的角度的图，图16是定义缝隙薄部208的径向的宽度的图。

变形例的永久磁铁嵌入型电动机的转子200，如图11所示，一个磁极有10个缝隙207。

参照图11至图16，说明永久磁铁嵌入型电动机的转子200的结构。

另外，将永久磁铁嵌入型电动机的转子200，简称为转子200。此外，将转子200也称为旋转器。

图11所示的变形例的转子200，至少具备转子铁芯201、永久磁铁203和旋转轴204。

图11所示的变形例的转子200，与图4所示的转子100相比较，转子铁芯201与转子铁芯101不同，而其他相同。

转子铁芯201，整体的横剖面形状大致为圆形，是将薄板的电磁钢板（例如0.1～1.0mm左右板厚的无方向性电磁钢板（以不偏向钢板的特定方向显示磁性特性的方式，使各结晶的结晶轴方向尽可能地随机配置））以模具冲压成规定形状，按规定的片数（多片）层叠而形成的。

在转子铁芯201上，以在圆周方向上形成为大致六边形的方式，设有横剖面为长方形的六个永久磁铁***孔202（参照图12）。

通过在永久磁铁***孔202的磁铁***部202a（参照图14）的内部，以N极和S极交替的方式***被磁化的六片平板形状的永久磁铁203，形成六极的转子200。此外，转子铁芯201的大致中心部形成有嵌合旋转轴204的轴孔205（参照图12）。

作为永久磁铁203，例如可以使用以钕、铁、硼为主要成分的稀土类等。

如图14所示，永久磁铁***孔202在大致中央的磁铁***部202a的两侧，形成有连接（连通）于磁铁***部202a的永久磁铁端部空隙202b。永久磁铁端部空隙202b用于抑制在极间（永久磁铁203所形成的磁极之间、永久磁铁***孔202之间）产生的永久磁铁203的漏磁通。

并且，如图13、图14所示，永久磁铁***孔202的外周铁芯部201a上，形成有多个缝隙207（第4缝隙207d、第1缝隙207a、第2缝隙207b、第5缝隙207e、第3缝隙207c被配置为相对于磁极中心线左右对称）。第3缝隙207c最接近于磁极中心线，接着以第5缝隙207e、第2缝隙207b、第1缝隙207a、第4缝隙207d的顺序朝向极间（极间中心线）而形成。另外，将缝隙207等也简称为缝隙。

关于多个缝隙207，定义如下，即：

（1）第1缝隙207a：位于永久磁铁203的端部侧（永久磁铁端部空隙202b侧、极间侧），且存在于永久磁铁203的端部的端面203a的径向上。不过，第1缝隙207a也可不位于端面203a的径向上的位置；

（2）第2缝隙207b：位于磁极中心侧邻接于第1缝隙207a；

（3）第5缝隙207e：位于磁极中心侧邻接于第2缝隙207b；

（4）第3缝隙207c：位于磁极中心侧邻接于第5缝隙207e；

（5）第4缝隙207d：位于极间侧邻接于第1缝隙207a。

在一个磁极中，第4缝隙207d、第1缝隙207a、第2缝隙207b、第5缝隙207e、第3缝隙207c被配置为左右对称。

此外，如图13、图14所示，转子铁芯201的外周与缝隙207之间，设有作为铁芯部的缝隙薄部208。

（1）转子铁芯201的外周与第4缝隙207d之间设有缝隙薄部208d；

（2）转子铁芯201的外周与第1缝隙207a之间设有缝隙薄部208a；

（3）转子铁芯201的外周与第2缝隙207b之间设有缝隙薄部208b；

（4）转子铁芯201的外周与第5缝隙207e之间设有缝隙薄部208e；

（5）转子铁芯201的外周与第3缝隙207c之间设有缝隙薄部208c。

如图15所示，极间中心线与缝隙207的转子外周侧的端部所形成的角度定义如下。

（1）连接第1缝隙207a的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ1；

（2）连接第1缝隙207a的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ2；

（3）连接第2缝隙207b的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ3；

（4）连接第2缝隙207b的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ4；

（5）连接第3缝隙207c的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ5；

（6）连接第3缝隙207c的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ6；

（7）连接第5缝隙207e的转子外周侧且极间侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ7；

（8）连接第5缝隙207e的转子外周侧且磁极中心侧端部和转子铁芯201的中心的线与极间中心线所形成的角度为θ8。

此外，如图16所示，缝隙薄部208的径向的宽度（尺寸）定义如下。

（1）缝隙薄部208a在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度（最短距离）为ta1；

（2）缝隙薄部208a在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度（最短距离）为ta2；

（3）缝隙薄部208b在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tb1；

（4）缝隙薄部208b在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tb2；

（5）缝隙薄部208c在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tc1；

（6）缝隙薄部208c在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度（最短距离）为tc2。

ta1与ta2的关系为ta1＜ta2，缝隙薄部208a的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐变大。

此外，tb1与tb2的关系为tb1＜tb2，缝隙薄部208b的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐变大。

进而，tc1与tc2的关系为tc1＜tc2，缝隙薄部208c的宽度，也从极间侧向磁极中心逐渐变大。

多个缝隙207（第1缝隙207a、第2缝隙207b、第3缝隙207c）的圆周方向的宽度，定义如下。

（1）第1缝隙207a的圆周方向的宽度为wa；

（2）第2缝隙207b的圆周方向的宽度为wb；

（3）第3缝隙207c的圆周方向的宽度为wc。

在本实施方式中，基本而言，设wa＝wb＝wc（1.0～1.5mm左右）。但是，也包含wa＞wb＝wc的方式。通过设wa＞wb＝wc，而位于永久磁铁203的端部的第1缝隙207a的宽度wa，大于wb和wc，因此具有抑制在永久磁铁203端部的漏磁通的作用。

与转子100同样地，通过使ta1、ta2、tb1、tb2、tc1、tc2与θ1～θ6成为如下所示的关系，能够消弱转矩脉动。

ta1＝Ksin(θ1×P/2)…式（1）

ta2＝Ksin(θ2×P/2)…式（2）

tb1＝Ksin(θ3×P/2)…式（3）

tb2＝Ksin(θ4×P/2)…式（4）

tc1＝Ksin(θ5×P/2)…式（5）

tc2＝Ksin(θ6×P/2)…式（6）

其中，K：常数，P：极数（在这里，P＝6（图11））。

转子200也如图10所示，缝隙薄部208a、208b、208c的径向宽度ta1、ta2、tb1、tb2、tc1、tc2及它们之间的径向宽度位于正弦波的曲线上。

虽然所有缝隙满足通式化后的式（7）、式（8）较为理想，但是对于第4缝隙207d为了增大防止漏磁通的效果，相对于其他缝隙薄部（缝隙薄部208a、208b、208c、208e）的径向的宽度，第4缝隙207d的缝隙薄部208d被设定的较小，其形状不满足式（7）、式（8）的关系。此外，对于一个磁极最少有六个缝隙即可，因此第1缝隙207a、第2缝隙207b、第3缝隙207c的缝隙薄部208a、208b、208c以满足式（7）、式（8）的方式来构成。第5缝隙207e的缝隙薄部208e，可以不满足式（7）、式（8）。

图17是表示实施方式1的图，用于表示在变形例的转子200中，缝隙薄部208在径向的宽度均等时、以及存在于永久磁铁203径向上的六个缝隙207（第1缝隙207a、第2缝隙207b、第3缝隙207c）为满足式（7）、式（8）的形状时的转矩波形。

由图17可知，若使存在于永久磁铁203径向上的六个缝隙207（第1缝隙207a、第2缝隙207b、第3缝隙207c）为满足式（7）、式（8）的形状，则与所有的缝隙207径向的宽度均等时相比，转矩的脉动变小。在上述例子中，表示了缝隙薄部208a、208b、208c的径向宽度，分别如ta1～ta2、tb1～tb2、tc1～tc2那样呈正弦波形变化，是不均等的，但各个径向宽度亦可以是均等的。但是，在该情况下，均等的各个径向宽度，必需在ta1～ta2、tb1～tb2、tc1～tc2之间。

图18至图20是表示实施方式1的图，图18是定义缝隙x的角为方角的情况下的缝隙x的端部（转子外周侧）的图，图19是定义缝隙y的角为圆角的情况下的缝隙y的端部（转子外周侧）的图，图20是定义缝隙z的一边为圆弧状的情况下的缝隙z的端部（转子外周侧）的图。

如上所述的缝隙x（例如图9的第1缝隙107a、第2缝隙107b、第3缝隙107c的任意一个），如图18所示，缝隙x的角为方角。因此，如果使缝隙x的转子外周侧端部M处的缝隙薄部的径向的宽度tx1、tx2满足式（7）、式（8），则两端部M之间的缝隙薄部也满足式（7）、式（8）（即在正弦波形上）。

然而，由于在实际产品中冲压电磁钢板的模具是倒过角的，因此缝隙y的角为圆角（参照图19）。在该情况下，比极间侧端部的缝隙薄部的径向的宽度ty1小的径向的宽度tym的缝隙薄部，存在于两端部M之间。因此，在该情况下，径向的宽度tym（最小）以在图18中满足式（7）、式（8）的缝隙薄部的径向的宽度tx1、tx2之间的方式进行选择。

进而，在缝隙z四边之中与转子外周相向的边为圆弧状的情况下，比极间侧端部的缝隙薄部的径向的宽度tz1小的径向的宽度tzm的缝隙薄部，也存在于两端部M之间。因此，在该情况下，径向的宽度tzm（最小）以在图18中满足式（7）、式（8）的缝隙薄部的径向的宽度tx1、tx2之间的方式进行选择。

作为本实施方式的效果，通过抑制缝隙薄部108、208的磁饱和的影响，能够消弱感应电压的谐波分量，谐波铁损减小，因而能够构成高效率的转子100、200。

此外，由于转矩脉动的消弱，而能够构成低振动的转子100、200，因此能够获得寿命较长的转子100、200。

缝隙107、207，优选相对于永久磁铁103、203大致垂直。如果缝隙107、207不垂直于永久磁铁103、203（缝隙107、207不平行），则会由于缝隙107、207和缝隙107、207之间的尺寸逐渐变窄，而磁通密度变高，因此发生磁饱和，导致感应电压下降。

如果缝隙107、207垂直于永久磁铁103、203，则由于缝隙107、207和缝隙107、207之间的部分的磁通密度不变，因此不发生磁饱和，不会因磁饱和而降低效率，因而能够获得高效率的转子100、200。

此外，如上所述的转子100、200极数为六极，但是对于六极以外的转子，通过应用本实施方式，感应电压提高、电枢反应的影响得到抑制，能够消弱转矩脉动，从而能够构成高效率且低噪音的转子。

此外，本实施方式的定子（未图示），由于转子100、200的转矩脉动消弱效果，因此无论齿槽数、绕组方式（集中绕组、分布绕组）、极数如何，都能够发挥效果。

此外，如果将稀土类烧结磁铁用作永久磁铁，则由于稀土类烧结磁铁的磁力较高，而与使用其他磁铁的情况相比，转子的磁通密度高，所以缝隙的影响更大。

因此，通过将稀土类烧结磁铁用于转子，能够发挥更好的效果。

继而，对使用本实施方式的转子100的无刷DC电动机20（永久磁铁嵌入型电动机）的驱动电路1进行说明。图21是表示实施方式1的无刷DC电动机20的驱动电路1的电路图。从设置于外部的商用交流电源2向驱动电路1供应交流电。从商用交流电源2供应的交流电压，通过整流电路3转换为直流电压。由整流电路3转换的直流电压，通过逆变主电路4转换为频率可变的交流电压并施加给无刷DC电动机20。无刷DC电动机20通过从逆变主电路4供应的频率可变的交流电而被驱动。另外，整流电路3具有使从商用交流电源2施加的电压升压的斩波电路和使整流后的直流电压平滑的滤波电容器等。

逆变主电路4为三相桥式逆变电路，逆变主电路4的开关部具有作为逆变器主要元件的六个IGBT6a～6f（绝缘栅双极晶体管）和作为六个续流二极管（FRD）而使用了碳化硅（SiC）的SiC-SBD7a～7f（肖特基势垒二极管）。作为FRD的SiC-SBD7a～7f是用于抑制在IGBT6a～6f将电流从ON变为OFF时产生的反电动势的反向电流防止单元。

另外，在这里SiC-SBD7a～7f和IGBT6a～6f是在同一引线框架上安装有各芯片，以环氧树脂覆膜而被封装的IC模块。IGBT6a～6f亦可由使用SiC、GaN（氮化镓）的IGBT来代替使用硅的IGBT（Si-IGBT），此外亦可使用采用了Si或SiC、GaN的MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等其他开关元件来代替IGBT。

在整流电路3与逆变主电路4之间设有串联连接的2个分压电阻8a、8b，在由该分压电阻8a、8b构成的分压电路上，设有将高压直流电压变成低压后的电信号采样并保持的直流电压检测部8。

此外，无刷DC电动机20具备定子20a（后述）和转子100，转子100通过从逆变主电路4供应的交流电进行旋转。

设有转子位置检测部10，其检测无刷DC电动机20的端电压，并检测无刷DC电动机20的转子100位置。转子位置检测部10处理无刷DC电动机20的端电压的电信号，并将其转换为转子100的位置信息。

转子位置检测部10所检测到的转子100的位置信息被输出至输出电压运算部11。该输出电压运算部11基于从驱动电路1外部输入的目标转速N的指令，或装置的运行条件信息和转子100的位置信息，运算应施加给无刷DC电动机20的最合适的逆变主电路4的输出电压。输出电压运算部11将其所运算的输出电压输出至PWM信号生成部12。PWM是Pulse Width Modulation的简称。

PWM信号生成部12，将能成为从输出电压运算部11输出的输出电压的PWM信号，输出至驱动逆变主电路4的各个IGBT6a～6f的主要元件驱动电路4a，逆变主电路4的IGBT6a～6f分别通过主要元件驱动电路4a进行开关。

这里，对宽禁带（wide band gap）半导体进行说明。宽禁带半导体为禁带比Si宽的半导体的总称，SiC-SBD7a～7f中所使用的SiC为宽禁带半导体的一种，其他有氮化镓（GaN）、金刚石等。进而宽禁带半导体，尤其是SiC比Si耐高温、介电击穿强度和热导率大。另外，这里，虽为将SiC用于逆变电路的FRD的结构，但亦可使用其他宽禁带半导体代替SiC。

使用了SiC的开关元件，实现了结构简单的低损耗的开关，进而还能够在高温下工作。因此，也能够在高温电动机（或含有电动机的设备）附近使用该开关元件，进而也无需冷却风扇等、或风量较少的风扇即可，因此散热片（散热器等）的小型化、轻量化也成为可能。

在本实施方式中使缝隙薄部108的径向的宽度，相对连接转子中心和缝隙107的端部的线与极间中心线所形成的角度呈正弦波形，来消弱转矩脉动，从而构成低振动的无刷DC电动机20。

通过使用SiC，能够实现驱动电路1的小型化，因此相对振动的可靠性得以提高。进而使本实施方式中所示的缝隙薄部108的径向的宽度，相对连接转子中心和缝隙107的端部的线与极间中心线所形成的角度呈正弦波形，也能够消弱来自无刷DC电动机20（或搭载了无刷DC电动机20的压缩机）的振动，因此能够进一步改善驱动电路1的可靠性。

也就是说，通过以下两者的相乘效果，驱动电路1的可靠性将得到飞跃性的改善：通过使用SiC，实现驱动电路1的小型化来使相对振动的可靠性得以改善、以及使用本实施方式所示的无刷DC电动机20，使来自无刷DC电动机20（或搭载了无刷DC电动机20的压缩机）的振动得以消弱。

由这种SiC（宽禁带半导体）构成的开关元件和二极管元件，耐电压性较高，允许电流密度也较高，因此能够实现开关元件和二极管元件的小型化，通过使用这些小型化的开关元件和二极管元件，能够实现装载这些元件的半导体模块的小型化。

此外，因为耐热性也较高，所以能够实现散热器的散热片的小型化、以及水冷部的气冷化，因此能够进一步实现半导体模块的小型化。

而且，因为电力损耗较低，所以能够实现开关元件和二极管元件的高效率化，因此能够进一步实现半导体模块的高效率化。

这里，对搭载有使用本实施方式的转子100的无刷DC电动机20的涡旋压缩机的一个示例进行说明。由于涡旋压缩机除永久磁铁嵌入型电动机（无刷DC电动机）以外都是已为周知的，因此省略详细的说明。

图22是表示实施方式1的搭载了无刷DC电动机20的涡旋压缩机400的纵剖面图。如图22所示，涡旋压缩机400（压缩机的一个示例），在密封容器430内，至少具备压缩机构部410、无刷DC电动机20、联接压缩机构部410与无刷DC电动机20的主轴404、支撑主轴404的压缩机构部410的相反侧的端部（副轴部）的副框架406、以及贮存于密封容器430底部的油槽430g中的制冷机油440。

压缩机构部410至少具备：定涡旋盘401及动涡旋盘402，以各自的板状涡旋齿在相互间形成压缩室的方式啮合；欧丹环409；柔性框架403；以及导承框架415。

吸入管430a以与定涡旋盘401的板状涡旋齿垂直的方向将其与吸入压力空间连通的方式，贯穿密封容器430，被压入定涡旋盘401。

将从定涡旋盘401的喷出口喷出的高压制冷剂气体喷出至外部（制冷循环）的喷出管430b，被设置成在压缩机构部410与无刷DC电动机20之间贯穿密封容器430。

无刷DC电动机20具备装有三相绕组的定子20a和本实施方式的转子100。

在密封容器430上，焊接有对无刷DC电动机20的定子20a供应驱动电路1的输出的玻璃端子430f。

图23、图24是表示实施方式1的图，图23是搭载了涡旋压缩机400的水用热交换装置500的立体图，图24是水用热交换装置500的制冷剂回路图。

利用水用热交换装置500，说明搭载了涡旋压缩机400的制冷空调装置的一个示例，涡旋压缩机400将使用本实施方式的转子100的无刷DC电动机20（由驱动电路1所驱动）作为驱动源。

如图23所示，水用热交换装置500非常类似于分体式空调机的室外机。在前侧具备排出空气的前格栅501a。水用热交换装置500是通过制冷循环，例如对水进行加热制成温水，或对水进行冷却制成冷水的装置，是制冷空调装置的一种水用热交换装置。并且，特征为制冷剂回路在水用热交换装置500内完成。在现场只进行配置水管的工作。

水用热交换装置500具备送风机室502和机械室504，送风机室502和机械室504由隔板507隔开。在送风机室502中，配置有空气与制冷剂进行热交换的空气-制冷剂热交换器506、以及对该空气-制冷剂热交换器506进行送风的风扇503等。此外，水用热交换装置500在机械室504的上方具备收纳电子部件的电子部件箱520。在该电子部件箱520中，内置有驱动涡旋压缩机400的无刷DC电动机20的驱动电路1。

此外，在机械室504中，配置有进行制冷剂压缩的涡旋压缩机400、设置在该涡旋压缩机400的吸入侧且保存制冷剂的储液器508、切换制冷剂流向的四通阀510、制冷剂与水进行热交换的平板式热交换器509、以及作为制冷剂的减压装置而使用的电子膨胀阀515a、515b等。涡旋压缩机400在吸入侧具备有吸入消音器505a。此外，在该实施方式中，通过使用R410A制冷剂，并且通过基于逆变器（驱动电路1）驱动的涡旋压缩机400的热泵运行，而有助于节能及减少CO2。

平板式热交换器509在正面侧具有制冷剂配管连接口（未图示），在背面侧具有水配管连接口509a。平板式热交换器509由包围在其周围的保护罩所覆盖，不过在图23中省略了保护罩。

制冷剂回路的结构如图24所示。图24表示从涡旋压缩机400向平板式热交换器509供应高压、高温的气体制冷剂，对流入平板式热交换器509的水回路的水进行加热的情况。由涡旋压缩机400将制冷剂（例如R410A）压缩成高压、高温的气体制冷剂，经由四通阀510供应至平板式热交换器509。在平板式热交换器509中，制冷剂与水相向流动，在制冷剂与水之间进行热交换，因而水被加热。从平板式热交换器509流出的液体制冷剂，由电子膨胀阀515b进行过冷却（过冷处理）后流入储液器508。进而，由电子膨胀阀515a减压成两相制冷剂，再由空气-制冷剂热交换器506蒸发并成为低压的气体制冷剂，经由四通阀510从吸入消音器505a回到涡旋压缩机400。由平板式热交换器509加热的高温水，供应至未图示的热水箱、风机盘管装置等。

此外，由平板式热交换器509将水冷却的情况下，制冷剂的流向与上述方向相反。由涡旋压缩机400将制冷剂（例如R410A）压缩成高压、高温的气体制冷剂，经由四通阀510供应至空气-制冷剂热交换器506。从空气-制冷剂热交换器506流出的液体制冷剂，由电子膨胀阀515a进行过冷却后流入储液器508。进而，由电子膨胀阀515b减压成两相制冷剂，再由平板式热交换器509蒸发并成为低压的气体制冷剂。在平板式热交换器509中，制冷剂与水并行流动，在制冷剂与水之间进行热交换，因而水被冷却。从平板式热交换器509出来的低压气体制冷剂，经由四通阀510从吸入消音器505a回到涡旋压缩机400。由平板式热交换器509冷却的水，例如供应至风机盘管装置并用于制冷等。

此外，如上所述，对于配置在平板式热交换器509的背面侧的水配管连接口509a，在现场进行配置水管的工作。

因为将R410A用作制冷剂，所以针对欧洲能源政策的CO2排量减少政策，也符合标准。

如此，水用热交换装置500在机械室504的上方具备收纳电子部件的电子部件箱520，在该电子部件箱520中，内置有驱动涡旋压缩机400的无刷DC电动机20的驱动电路1。因此，会受到涡旋压缩机400等的热量的影响。

压缩机由于电动机热量和被压缩的制冷剂而变为高温，因此元件中使用Si的以往的驱动电路，与SiC相比不耐热，需要将电动机的驱动电路与压缩机分开规定的距离。

此外，由于压缩机和驱动电路搭载于水用热交换装置，因此为了防止因压缩机的振动导致电路的可靠性恶化而分开一定的距离，以减小压缩机振动的影响的方式构成。

通过将以往的Si变更为SiC，由于耐热性的提高而能够使散热器小型化，因此相对来自压缩机的振动的可靠性得以提高。再者，由于使用本实施方式的转子100的无刷DC电动机20振动小，所以通过组合使用采用SiC的驱动电路1和转子100，驱动电路1的可靠性将得到飞跃性的改善。

此外，即使结构为：使用以往的Si而增大散热器来提高耐热性，并将驱动电路设置成与压缩机接触或在其附近，且与压缩机接地面的同一面上，这样的在耐热性上没有问题的结构，但是也会由于散热器的增大而导致不耐振，而驱动电路的可靠性恶化。也就是说，以往的Si结构，难以将电路设置成与压缩机接触或在其附近，且与压缩机接地面的同一面上。其结果，存在装置大型化的问题。

为了将电路设置成与压缩机接触或在其附近，且与压缩机接地面的同一面上，需要提高耐热性和相对振动的可靠性。

通过将Si变更为SiC，其耐热性提高，因此即使不是提高耐热性的结构（上述的将散热器增大等），在将电路设置成与压缩机接触或在其附近，且与压缩机接地面的同一面上的情况下，其耐热性也没有问题。

然而，设置成与压缩机接触或在其附近，且与压缩机接地面的同一面上造成的相对来自压缩机的振动的可靠性下降则无法避免。

搭载使用了本实施方式的转子100的无刷DC电动机20的涡旋压缩机400，能够消弱涡旋压缩机400的振动。因此，通过设置成与涡旋压缩机400接触或在其附近，且与涡旋压缩机400接地面的同一面上，能够抑制驱动电路1的可靠性下降。

此外，由于SiC耐热性优良，因此能够实现散热器的小型化，通过与搭载使用了本实施方式的转子100的无刷DC电动机20的涡旋压缩机400组合使用，耐热性、相对振动的可靠性得以提高。由于能够将驱动电路1设置成与涡旋压缩机400接触或在其附近，且与涡旋压缩机400接地面的同一面上，所以驱动电路1的配置自由度增加，而能够实现装置的小型化。

Claims (9)

1.一种永久磁铁嵌入型电动机的转子，其特征在于具有：

转子铁芯，将被冲压成规定形状的电磁钢板按规定片数层叠而形成；

多个永久磁铁***孔，沿所述转子铁芯的外周部形成；

永久磁铁端部空隙，设置于所述永久磁铁***孔的两端部；

永久磁铁，***于所述永久磁铁***孔中；以及

多个缝隙，形成在所述永久磁铁***孔外侧的铁芯部，其中

各所述缝隙与所述转子铁芯外周之间的缝隙薄部的径向的宽度，从极间侧向磁极中心逐渐扩大且呈以所述磁极中心为峰顶的正弦波形变化，

在所述转子铁芯外周侧的极间侧端部及磁极中心侧端部为方角的所述缝隙之中的任意的缝隙x中，定义如下：

tx1：缝隙x的缝隙薄部在转子外周侧的极间侧端部处的径向的宽度，

tx2：缝隙x的缝隙薄部在转子外周侧的磁极中心侧端部处的径向的宽度，

θx1：连接缝隙x的转子外周侧且极间侧端部和所述转子铁芯的中心的线与极间中心线所形成的角度，

θx2：连接缝隙x的转子外周侧且磁极中心侧端部和所述转子铁芯的中心的线与极间中心线所形成的角度，

K：常数，

P：极数，

其满足下列关系：

tx1＝Ksin(θx1×P/2）…式（1），

tx2＝Ksin(θx2×P/2）…式（2）。

2.根据权利要求1所述的永久磁铁嵌入型电动机的转子，其特征在于：

满足所述式（1）、式（2）的所述缝隙x，在一个磁极上以磁极中心线为轴对称地分别至少形成有三个、即共计六个。

3.根据权利要求1或2所述的永久磁铁嵌入型电动机的转子，其特征在于：

在所述转子铁芯外周侧的极间侧端部及磁极中心侧端部为圆角的所述缝隙的情况下，该缝隙的缝隙薄部的径向的宽度的最小值，在所述tx1与所述tx2之间。

4.根据权利要求1或2所述的永久磁铁嵌入型电动机的转子，其特征在于：

在所述转子铁芯外周侧的边形成为圆弧状的所述缝隙的情况下，该缝隙的缝隙薄部的径向的宽度的最小值，在所述tx1与所述tx2之间。

5.根据权利要求1或2所述的永久磁铁嵌入型电动机的转子，其特征在于：

将所述缝隙相对所述永久磁铁***孔大致垂直地配置。

6.根据权利要求1或2所述的永久磁铁嵌入型电动机的转子，其特征在于：

所述永久磁铁使用稀土类磁铁。

7.根据权利要求1或2所述的永久磁铁嵌入型电动机的转子，其特征在于：

应用于永久磁铁嵌入型电动机，该永久磁铁嵌入型电动机由使用将SiC（碳化硅）用于逆变主电路的开关部的器件的驱动电路驱动。

8.一种压缩机，其特征在于：

通过使用了权利要求1或2所述的永久磁铁嵌入型电动机的转子的永久磁铁嵌入型电动机来驱动。

9.一种制冷空调装置，其特征在于：

搭载有权利要求8所述的压缩机。