CN103141011A - 风扇电机和具备该风扇电机的空调机 - Google Patents
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Abstract
风扇电机(100)包括设在叶片部(20)的外周部的转子(10)和配置在转子(10)的外周侧的定子(30)。定子(30)包括一组定子(30a~30c)。定子(30a)包括依次配置U相齿、V相齿和W相齿的第1齿组。定子(30b)包括依次配置V相齿、W相齿和U相齿的第2齿组。定子(30c)包括依次配置W相齿、U相齿和V相齿的第3齿组。各齿组的线圈缠绕方向是相同方向。定子(30a)~定子(30c)被配置为,齿组的同相齿位于按电角度隔开360°的整数倍的位置,缠绕在定子(30a~30c)的同相齿上的线圈串联连接。
Description
技术领域
本发明涉及风扇电机和具备该风扇电机的空调机。
背景技术
在已往的空调机中,为了使室内机小型化和薄型化,提出了风扇单元采用螺旋桨式风扇的构造方案。该螺旋桨式风扇设有作为旋转中心的毂部和叶片部,该叶片部具有从毂部朝向外周侧形成的叶片。使叶片部旋转的电机设在毂部。因此,电机主要是外转子型的,叶片部设置在转子侧(旋转侧)。因此,如果要增大电机时,就会使配置在电机外侧的叶片的大小受到限制,阻塞通风路。因此,存在得不到足够的风量、叶片部的设计自由度小、风扇功率降低等问题。另外,如果为了确保通风路而减小电机的尺寸,则存在电机自身功率降低的问题。
为了解决这些问题,提出了如下风扇电机,例如“在定子基板20上固定有:轴承部21,该轴承部21沿上下方向配置有径向滑动轴承21a和推力滚动轴承21b;主旋转部,该主旋转部具有叶片部23,该叶片部23与可自由旋转地支承在该轴承部21上的旋转轴22成一体;和环状磁铁24,该环状磁铁24在该叶片部23的外周方向具有16极的驱动磁极。叶片部23由以旋转轴22为中心的放射状的多个叶片构成,并且由合成树脂等形成。…另外,在定子基板20上,集中配置有由叠层型电枢铁心25和电枢线圈26构成的电枢部27,上述叠层型电枢铁心25由与上述磁铁24保持规定间隔地相对的3个齿形成为E字形。上述电枢线圈26缠绕在各齿上。”(例如见专利文献1)。该风扇电机,由于与电机设在毂部的构造相比,可减小毂部,所以,可以增大通风路,可以使叶片设在旋转轴附近。所以,风扇电机的设计自由度提高。另外,该风扇电机,由于可增大转子半径,所以,可得到大转矩,可期待效率的提高。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-298763号公报(段落0010、0012、图1)
发明内容
发明要解决的课题
但是,这样的风扇电机(例如见专利文献1),虽然能减小毂部,但是,由于将定子以U相、V相、W相作为组而配置在风扇外周的一部分,因此存在与配置在定子两端的相(齿)相比,配置在中央的相的磁阻减小,产生磁不平衡的问题。另外,这样的风扇电机(例如见专利文献1),存在产生定子与转子间的电磁激振力不平衡的问题,而该问题在将定子配置在转子周围整个区域的一般电机构造中是不会发生的。因此,该风扇电机(例如见专利文献1),存在着转矩波动、噪音及振动等增加的问题、风扇电机功率降低的问题。
本发明是为解决上述问题而做出的,其目的是提供既能消除各相间的磁不平衡又能提高设计自由度的风扇电机以及具备该风扇电机的空调机。
解决课题的技术方案
本发明的风扇电机包括:叶片部;三相电机,三相电机具有设在叶片部的外周部的转子、以及隔着间隙地配置在转子的外周侧并且在内周面设有齿的定子;壳体,壳体配置为覆盖定子和转子的外周侧。其中,定子包括一组以上的第1定子、第2定子和第3定子;第1定子包括至少一个第1齿组,该第1齿组沿着转子的旋转方向依次配置U相齿、V相齿和W相齿;第2定子包括至少一个第2齿组,该第2齿组沿着转子的旋转方向依次配置V相齿、W相齿和U相齿;第3定子包括至少一个第3齿组,该第3齿组沿着转子的旋转方向依次配置W相齿、U相齿和V相齿;对于第1齿组、第2齿组和第3齿组,缠绕在齿上的线圈的缠绕方向是相同方向,第1定子、第2定子和第3定子被配置成齿组的同相齿位于按电角度隔开360°的整数倍的位置,缠绕在第1定子、第2定子和第3定子的同相齿上的线圈串联连接。
另外,本发明的风扇电机,包括:叶片部;三相电机,三相电机具有设在叶片部的外周部的转子、以及隔着间隙地配置在该转子的外周侧并且在内周面设有齿的定子;壳体,壳体配置为覆盖定子和转子的外周侧。其中,定子包括一组以上的第1定子、第2定子和第3定子;第1定子包括至少一个第1齿组,该第1齿组沿着转子的旋转方向依次配置U相齿、V相齿和W相齿;第2定子包括至少一个第2齿组,该第2齿组沿着转子的旋转方向依次配置V相齿、W相齿和U相齿;第3定子包括至少一个第3齿组,该第3齿组沿着转子的旋转方向依次配置W相齿、U相齿和V相齿。对于第1齿组、第2齿组和第3齿组中的一部分齿组,缠绕在齿上的线圈的缠绕方向是第1方向;对于第1齿组、第2齿组和第3齿组中的其余部分,线圈的缠绕方向是与第1方向相反的第2方向;第1定子、第2定子和第3定子被配置成,线圈的缠绕方向为第1方向的齿组,彼此同相的齿位于按电角度隔开360°的整数倍的位置,线圈的缠绕方向为第2方向的齿组,相对于线圈的缠绕方向是第1方向的齿组,彼此同相的齿位于按电角度隔开360°×N+180°(N是整数)的位置;缠绕在第1定子、第2定子和第3定子的同相齿上的线圈串联连接,以使缠绕方向是第1方向的线圈中的电流流动方向与缠绕方向是第2方向的线圈中的电流流动方向相反。
发明效果
在本发明中,将第1定子、第2定子、第3定子配置在规定位置,并且将缠绕在各定子的同相齿上的线圈串联连接。因此,对于各相来说,配置在定子端部的齿上所缠绕的线圈数目相同。另外,对于各相来说,配置在定子端部以外的齿的线圈上所缠绕的线圈数目相同。另外,由于各相中将这些线圈串联连接,所以,各相的磁链相同,可成为磁平衡的状态。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的风扇电机的外观立体图。
图2是表示本发明实施方式1的风扇电机的定子的正视图。
图3是表示本发明实施方式1的风扇电机中的同相齿的连接方法之一例的说明图。
图4是表示本发明实施方式2的风扇电机的正视图。
图5是表示本发明实施方式2的风扇电机的另一例的正视图。
图6是表示本发明实施方式3的风扇电机的正视图。
图7是表示本发明实施方式4的风扇电机的正视图。
图8是表示本发明实施方式5的空调机的一例的纵剖面图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示本发明实施方式1的风扇电机的外观立体图。图2是表示该风扇电机的定子的正视图。图1中的虚线箭头表示叶片部20(换言之,转子10)的旋转方向。
风扇电机100是轴流式风扇构造,由叶片部20、具有转子10和定子30的电机40、以及壳体50等构成。
壳体50是大致四边形的框形状,内侧设有叶片部20。
叶片部20具有毂部22和多个叶片21。毂部22是叶片部20的旋转中心,在其外周部形成叶片21。在叶片21的外周部形成大致圆环状的环23。叶片部20(叶片21、毂部22和环23)例如是由树脂材料一体成型的。另外,在毂部22的内侧配置有旋转轴、以及被***有该旋转轴的轴承(图未示)。该轴承的外周部例如被壳体50保持。
另外,形成叶片部20的材料不限定于树脂材料,只要是具有能确保不因磁吸引力(转子10与定子30之间的磁吸引力)、空气阻力等而变形的刚度的材料即可,例如,形成叶片部20的材料也可以是金属材料等。
在叶片部20的环23的外周面设置有转子10。该转子10包括磁铁11和转子芯12。转子芯12是大致圆环状,设在环23的外周面。磁铁11是大致圆环状,设在转子芯12的外周面。另外,磁铁11也可以是每个极都分离的扇形体形状,还可以是极间未磁化的大致圆环状。
磁铁11例如是厚度1.5mm、残留磁通密度为0.245T的橡胶磁铁。另外,该磁铁11是平板形状,磁铁11的取向为通常的平行磁化,被磁化为32极。磁铁11卷绕并粘接在转子芯12的外周面。另外,在本实施方式1中,磁铁11的轴向宽度(叶片部20的旋转轴向的宽度),例如是10mm,与定子30的轴向宽度一致。
另外,磁铁11的种类,也可以使用稀土类烧结磁铁、塑胶磁铁、铁氧体磁铁等。另外,磁铁11向转子芯12固定的方法也不限定于本实施方式1的方法。例如,也可以将磁铁11形成为大致圆环形,将转子芯12嵌入该磁铁11的内周面。另外,例如,也可以是将磁铁11分割成多个扇形体并将这些扇形体粘贴在转子芯12的外周面上等。将磁铁11分割成多个扇形体时,也可使各扇形体的周向宽度比极间距小,在扇形体之间设置空间。另外,例如,使叶片部20高速旋转地使用时,也可以从磁铁11的外侧,用环氧玻璃(玻璃纤维+环氧树脂)等的非磁性材料固定。另外,例如,不限定于扇形体形状,也可以用形成叶片部20的树脂材料,将磁铁11(也可以包括转子芯12)埋入(二色成形等)。另外,例如,也可以使磁铁11的轴向宽度比定子30的轴向宽度大,使其突出。这样,可以抑制磁通从定子30的轴向侧的端部的泄漏。
转子芯12是将电磁钢板层叠接合而加工成环状的构造。转子芯12的材料,除了电磁钢板外,还可以采用压粉铁心、其它磁性材料。另外,将磁铁11的取向形成为海尔贝克阵列取向时,由于磁路不进入到内侧(叶片部20侧),所以,也可以不设置转子芯12。由于转子芯12是磁性体,所以,通常重量较重。因此,可以不设置转子芯12而实现风扇电机100的轻量化。另外,当转子10因刚性不足而变形、产生噪音时,可以设置转子芯12,进行加强。
如图1所示,本实施方式1的定子30包括3个定子(定子30a、定子30b、定子30c)。如图2所示,这些各定子是相同形状。具体地说,定子30的各定子包括大致L字形的定子芯31。定子芯31的两外周面所成的角度,与安装定子30的壳体50的槽部(嵌入部)是大致相同的角度(例如约90°)。在该定子芯31的内周面(与叶片部20相对的面),设置了齿32。本实施方式1的电机40是三相电机,所以,在定子芯31的内周面设置了3个齿32(齿32a、齿32b、齿32c)。在这些齿32a、齿32b、齿32c上缠绕着线圈(图未示)。
在定子芯31的两端部,沿内周面侧设有辅助齿33。这样,向齿32a和齿32c通电时,新增加有通过辅助齿33的磁路。因此,在各定子30a、定子30b、定子30c中,可以增加齿32a和齿32c的相的磁链,减少与齿32b的相的磁链的差。另外,虽然即使在没有辅助齿33时也能构成电机,但是,设置了辅助齿33,可以更加抑制齿槽效应等。
与转子芯12同样地,定子30的各定子,是将电磁钢板层叠而用线切割等加工成图2所示的形状。另外,定子30的各定子也可以用压粉铁心、其它磁性材料形成。
在此,在本实施方式1中,将定子30的各定子(定子30a、定子30b、定子30c)安装于壳体时,各定子的齿32a、齿32b和齿32c,沿着转子10的旋转方向,按照齿32a、齿32b、齿32c的顺序配置。设在各定子上的齿32a、齿32b和齿32c的相如下所述。
对于定子30a,将线圈缠绕在各齿上,以使齿32a成为U相齿32U、齿32b成为V相齿32V、齿32c成为W相齿32W。另外,对于定子30b,将线圈缠绕在各齿上,以使齿32a成为V相齿32V、齿32b成为W相齿32W、齿32c成为U相齿32U。另外,对于定子30c,将线圈缠绕在各齿32上,以使齿32a成为W相齿32W、齿32b成为U相齿32U、齿32c成为V相齿32V。
即,在定子30a中,在V相齿32V的两侧配置U相齿32U和W相齿32W。在定子30b中,在W相齿32W的两侧配置V相齿32V和U相齿32U。在定子30c中,在U相齿32U的两侧配置W相齿32W和V相齿32V。
另外,定子30a相当于本发明的第1定子,定子30b相当于本发明的第2定子,定子30c相当于本发明的第3定子。另外,沿转子10的旋转方向、按照U相齿32U、V相齿32V和W相齿32W的顺序配置的定子30a的齿组,相当于本发明中的第1齿组。沿转子10的旋转方向、按照V相齿32V、W相齿32W和U相齿32U的顺序配置的定子30b的齿组,相当于本发明中的第2齿组。沿转子10的旋转方向、按照W相齿32W、U相齿32U和V相齿32V的顺序配置的定子30c的齿组,相当于本发明中的第3齿组。
在本实施方式1中,对于第1齿组、第2齿组和第3齿组,缠绕在齿32上的线圈的缠绕方向是相同方向。另外,缠绕在第1齿组、第2齿组和第3齿组的同相齿(即定子30a、定子30b和定子30c的同相齿)上的线圈,例如图3所示,用例如星型连接串联连接。缠绕在这些同相齿上的线圈的连接方法,只要各相是串联连接即可,也可以用例如三角连接。另外,图3所示的“E”是例如3相电源。
构成这些定子30的定子30a、定子30b和定子30c设在壳体50的3个部位。即,壳体50被设置成覆盖电机40(转子10和定子30)的外周侧。在将定子30的各定子安装于壳体50时,使定子芯31的两外周面与壳体50的槽部的内周面抵接(接触)。另外,使定子芯31的背面与在壳体50的槽部内周面上突出设置的台阶部(图未示)抵接(接触)。这样,定子30的各定子被定位在壳体50的槽部。在该状态下,从固定用孔34***螺钉等(图未示),将定子30的各定子固定在壳体50的槽部。
在定子30的各定子被固定在壳体50的槽部的状态下,在各定子中的齿32a、齿32b、齿32c及辅助齿33的前端部与转子10的磁铁11的外周面之间,形成一定的间隙。
另外,构成这些定子30的定子30a、定子30b和定子30c被设在壳体50的3个部位,以使它们的各相齿成为以下状态。
即,在转子10的q轴与定子30a的U相齿32U的中心一致的旋转位置的状态下,定子30b和定子30c也成为转子10的q轴与U相齿32U的中心一致。同样地,在转子10的q轴与定子30a的V相齿32V的中心一致的旋转位置的状态下,定子30b和定子30c也成为转子10的q轴与V相齿32V的中心一致。另外,同样地,在转子10的q轴与定子30a的W相齿32W的中心一致的旋转位置的状态下,定子30b和定子30c也成为转子10的q轴与W相齿32W的中心一致。
换言之,在本实施方式1中,第1齿组、第2齿组以及第3齿组的同相齿(即定子30a、定子30b以及定子30c的同相齿),配置在按电角度隔开360°的整数倍的位置。
(动作说明)
在这样构成的风扇电机100中,各相的磁阻(磁链)如下。
对于定子30a,沿着转子10的旋转方向,按照U相齿32U、V相齿32V和W相齿32W的顺序,配置各齿32。因此,由于U相-V相间以及V相-W相间,各齿32相邻,所以,磁路的磁阻小。另一方面,由于在U相-W相间,齿32的间隔远,所以,磁路的磁阻增大。因此,U相齿32U和W相齿32W,与V相齿32V相比,磁阻增大。因此,在U相齿32U和W相齿32W的磁链与V相齿32V的磁链产生了差。
但是,对于定子30b,沿着转子10的旋转方向,按照V相齿32V、W相齿32W和U相齿32U的顺序,配置各齿32,所以,V相齿32V和U相齿32U,与W相齿32W相比,磁阻增大。另外,对于定子30c,沿着转子10的旋转方向,按照W相齿32W、U相齿32U和V相齿32V的顺序,配置各齿32,所以,W相齿32W和V相齿32V,与U相齿32U相比,磁阻增大。
因此,在缠绕在第1齿组、第2齿组和第3齿组的同相齿(即定子30a、定子30b和定子30c的同相齿)上的线圈串联连接的本实施方式1的风扇电机100中,可以作为整体使得各相的磁阻相同(即,可以作为整体使各相的磁链相同)。
如上所述,在本实施方式1这样构成的风扇电机100中,由于作为整体可以使各相的磁阻相同,所以,可以消除各相间的磁不平衡。这时,由于不采用减小齿32的截面积等的措施,所以,能确保与原有的磁阻相当的值。
另外,在本实施方式1中,第1齿组、第2齿组和第3齿组,缠绕在齿32上的线圈的缠绕方向是相同方向。但并不限定于此,也可以使一部分齿组的线圈缠绕方向朝向相反方向。例如,将第1齿组(即、定子30a)的线圈朝第1方向缠绕,将第2齿组(即、定子30b)和第3齿组(即、定子30c)的线圈朝与第1方向相反的第2方向缠绕。这样,当成为转子10的q轴与定子30b及定子30c的U相齿32U的中心一致的旋转位置时,能够将定子30a配置成定子30a的U相齿的中心与转子10的q轴一致。即,线圈缠绕方向是第2方向的定子(齿组),相对于线圈缠绕方向是第1方向的定子(齿组),能够被配置成彼此的同相齿按电角度隔开360°×N+180°(N是整数)的位置。这样,通过选择各定子(即、各齿组)的线圈缠绕方向,可以提高定子的配置位置的自由度。
这时,将线圈缠绕方向是第1方向的齿组和线圈缠绕方向是第2方向的齿组的同相线圈串联连接时,如果使在各齿组的同相线圈中流动的电流方向相同,则作为相整体的磁链会减少。因此,将线圈缠绕方向是第1方向的齿组和线圈缠绕方向是第2方向的齿组的同相线圈串联连接时,只要将同相线圈串联连接以使缠绕方向为第1方向的线圈的电流流动方向与缠绕方向为第2方向的线圈的电流流动方向相反即可。这样,可以将作为相整体的磁链作为个数和(即,可以使得相整体的磁链,与在全部齿组的线圈缠绕方向只是一个方向的条件下将同相线圈串联连接时得到的磁链相同)。
另外,在本实施方式1中,未示出电机40(转子10和定子30)的槽配合,但电机40的槽配合没有特别限定。例如,电机40的槽配合可以是2:3、4:3、8:9等。另外,电机40的驱动方法,也可以采用向量控制、120°通电等一般的电机驱动方法。另外,作为电机40的驱动方法,也可以是无传感器驱动,根据需要,也可以是配置霍尔IC等位置传感器的有传感器驱动。
实施方式2
在实施方式1中,是用一组定子30a、定子30b和定子30c构成风扇电机。但也可以用多组定子30a、定子30b和定子30c构成风扇电机。在本实施方式2中,说明采用两组定子30a、定子30b和定子30c的风扇电机101。另外,在本实施方式2中,没有特别说明的项目,与实施方式1中的相同。
图4是表示本发明实施方式2的风扇电机的正视图。
本实施方式2的风扇电机101具有2个定子30a、2个定子30b和2个定子30c。另外,2个定子30a相对于叶片部20的旋转轴相互对称地配置。即,2个定子30a配置在相向位置(以叶片部20的旋转轴为中心,彼此的位置是按机械角旋转了180°的位置)。定子30b和定子30c也同样地配置。
在这样构成的风扇电机101中,由于能使转子10与定子30间产生的磁吸引力(换言之,电磁激振力)平衡,所以,可以抑制电机40的转矩波动、叶片部20旋转时的振动、以及叶片部20旋转时产生的噪音等。
另外,在本实施方式2中,同种的定子(例如定子30a)的线圈缠绕方向是相同的,但是,也可以适当变更线圈的缠绕方向。这样,容易将同种的定子(例如定子30a)对称配置。
另外,在本实施方式2中,是用两组定子30a、定子30b和定子30c构成风扇电机101,但当然也可以用三组以上的定子30a、定子30b和定子30c构成风扇电机。在用三组以上的定子30b和定子30c构成风扇电机时,除了将同种的定子对称配置外,也可以将同种的定子配置成正多边形。例如,在用三组以上的定子30b和定子30c构成风扇电机时,可以将同种的3个定子配置成正三角形。另外,例如,用五组以上的定子30b和定子30c构成风扇电机时,可以将同种的5个定子配置成正五边形。即使将同种的定子配置成正多边形,也能使转子10与定子30间产生的磁吸引力平衡。
另外,如本实施方式2这样用两组定子30b和定子30c构成风扇电机时101时,也可以如图5所示那样地构成风扇电机101。
图5是表示本发明实施方式2的风扇电机的另一例的正视图。
图5所示的风扇电机101,将6个定子配置成近似正六边形,从而将壳体50的形状形成为正六边形。通过这样将壳体50形成为正六边形,当将多个风扇电机101二维配置时,可以得到六方密排配置。因此,可以提高在风扇电机的配置总空间中风扇所占面积(风路面积)的比例。因此,可提高配置的风扇电机101整体的特性。
实施方式3
在配置多个风扇电机的情况等下,考虑风扇电机的设置空间等,有时要将壳体的形状形成为长方形。这时,例如,可以如下述地配置定子30的各定子(定子30a、定子30b、定子30c)。另外,在本实施方式3中,说明采用两组定子30b和定子30c的风扇电机102。另外,在本实施方式3中,没有特别说明的项目,与实施方式1或实施方式2中的相同。
图6是表示本发明实施方式3的风扇电机的正视图。
与实施方式2同样地,本实施方式3的风扇电机102具有2个定子30a、2个定子30b和2个定子30c。另外,与实施方式2同样地,本实施方式3的风扇电机102,将同种的定子对称配置。另外,本实施方式3的风扇电机102使壳体50的形状为长方形。
这里,由于转子的q轴具有相应于极对数的量,所以,能够配置定子30的各定子的位置(各定子的例如V相齿32V的中心与转子的q轴一致的位置)有多个。另外,将构成定子30的一部分定子的线圈缠绕方向形成为相反方向,这样,可以将该定子也配置在例如V相齿32V的中心与转子的q轴一致的位置,所以,定子30的各定子的配置位置增多。
为此,在本实施方式3中,将各定子只配置在壳体50的短边侧。通过这样配置定子30的各定子,可以使用尺寸最多为壳体50的长边间距离的叶片部20(换言之,转子10)。另外,定子30a和定子30c设在壳体50的角部附近,在本实施方式3中,这些角部附近也称为短边侧。
通常,壳体50的形状是长方形且长宽比大时,在短边侧(壳体50的长度方向),可确保在叶片部20外侧有较大的空间。但是,在长边侧(壳体50的短边方向),叶片部20外侧的空间小。因此,如果要在壳体50的长边侧(壳体50的短边方向)确保定子的配置空间,就必须减小叶片部20(换言之,转子10)的直径,这样,风量等的风扇特性降低。但是,本实施方式3的风扇电机102,将定子30的各定子只配置在壳体50的短边侧,所以可以避免上述问题。
另外,在本实施方式3中,由于磁铁11是32极,所以,q轴位置是16个部位(包括-q轴时,是32个部位)。使磁铁11的极数增加时,q轴位置也增加,其旋转方向间隔也减小,所以,叶片部20(换言之,转子10)与壳体50的长边侧的距离可更加减小。
另外,在本实施方式3中,说明了采用两组定子30b和定子30c的风扇电机102,但是,其组数是任意的。通过将定子30的各定子只配置在壳体50的短边侧,可以减小叶片部20(换言之,转子10)与壳体50长边侧的距离,可以防止风量等的风扇特性降低。
实施方式4
在实施方式1~实施方式3中,在一个定子上配置了一个齿组。但并不限定于此,在一个定子上,当然也可以配置多个同种的齿组。另外,在本实施方式3中,没有特别说明的项目,与实施方式1~实施方式3中的相同。
图7是表示本发明实施方式4的风扇电机的正视图。图7中的虚线箭头表示叶片部20(换言之,转子10)的旋转方向。
与实施方式1同样地,本实施方式4的风扇电机103具有一组定子30d、定子30e和定子30f。另外,定子30d、定子30e和定子30f的配置位置,与实施方式1中的定子30a、定子30b和定子30c的配置位置相同。
但是,在本实施方式4中,在定子30的各定子上设有多个齿组(本实施方式4中是2个)。更具体地说,在定子30d上设有2个第1齿组。即,定子30d,沿转子10的旋转方向(图7中的顺时针方向),设有U相齿32U、V相齿32V、W相齿32W、U相齿32U、V相齿32V和W相齿32W这样6个齿32。另外,在定子30e上设有2个第2齿组。即,定子30e,沿转子10的旋转方向(图7中的顺时针方向),设有V相齿32V、W相齿32W、U相齿32U、V相齿32V、W相齿32W和U相齿32U这样6个齿32。另外,在定子30f上设有2个第3齿组。即,定子30f,沿转子10的旋转方向(图7中的顺时针方向),设有W相齿32W、U相齿32U、V相齿32V、W相齿32W、U相齿32U和V相齿32V这样6个齿32。
另外,设在定子30d、定子30e和定子30f上的各齿32,与实施方式1同样地,各同相齿串联连接。
这样,通过在一个定子上设置多个同种的齿组,与在一个定子上设置一个齿组时相比,可以更加减小各相间的磁不平衡。另外,与实施方式1同样地,由于各齿32按每个同相齿是串联连接着,所以,可以更加减小各相间的磁不平衡。
另外,设在一个定子上的同种齿组的数目并不限定于2个,当然也可以是3个以上。但是,设在一个定子上的同种齿组的数目过多时,就会成为与定子配置在转子周围全部的已往的风扇电机同样的构造,失去了将定子配置在壳体50与叶片部20(换言之,转子10)的间隙内而有效利用空间的优点。
实施方式5
在本实施方式5中,说明将实施方式1~实施方式4所示的风扇电机用于空调机的例子。
图8是表示本发明实施方式5的空调机的一例的纵剖面图。该图8表示将实施方式1的风扇电机100用于空调机的室内机200的例子。另外,在图8中,图的左侧表示室内机200的前面侧。下面,参照图8说明室内机200的构造。
作为室内机200的风扇电机,当然也可以采用实施方式2~实施方式4所示的风扇电机。
室内机200利用使制冷剂循环的冷冻循环,将空调空气供给到室内等的空调对象区域。该室内机200主要有箱体110、风扇电机100和热交换器114。在箱体110形成了用于将室内空气吸入到内部的吸入口111和用于将空调空气供给到空调对象区域的吹出口115。风扇电机100收纳在该箱体110内,从吸入口111吸入室内空气,从吹出口115吹出空调空气。热交换器114配设在从吸入口111到风扇电机100的风路上,使制冷剂与室内空气进行热交换而产生空调空气。
吸入口111开设在箱体110的上部。吹出口115开设在箱体110的下部(更具体地说,是箱体110的前面部下侧)。风扇电机100配设在吸入口111的下游侧且配设在热交换器114的上游侧。另外,风扇电机100在与图面垂直的方向并排设有例如3个。风扇电机100的设置数仅作为一例。可以根据所要求的风量等来适当变更风扇电机100的设置数。
热交换器114配置在风扇电机100的下风侧。该热交换器114由配置在箱体110的前面侧的前面侧热交换器114a、和配置在箱体110的背面侧的背面侧热交换器114b构成。该热交换器114例如可以采用翅片管式热交换器等。另外,在吸入口111设置了格栅112、过滤器113。在吹出口115设置了控制气流吹出方向的机构,例如图未示的叶板等。
下面,简单说明室内机200内的空气的流动。
首先,室内空气,借助风扇电机100,从形成在箱体110上部的吸入口111流入室内机200内。这时,空气中所含的尘埃被过滤器113除去。该室内空气在通过热交换器114时,被在热交换器114内流动的制冷剂加热或冷却而成为空调空气。空调空气从形成在箱体110下部的吹出口115吹出到室内机200的外部,即空调对象区域。
在这样构成的室内机200(空调机)中,采用实施方式1所示的风扇电机100。与已往的电机连接在叶片部的轴毂上的风扇电机、或者已往的定子配置在叶片部的整个外周部区域的风扇电机相比,该风扇电机100可以实现薄型化,可以增大叶片21的面积。因此,本实施方式5的室内机200可以比已往的室内机薄型化、小型化。另外,用与已往的室内机同样的大小来制作本实施方式5的室内机200时,可得到风量比已往的室内机大的室内机。
另外,在这样构成的室内机200(空调机)中,采用实施方式1所示的风扇电机100。因此,与搭载有定子设在叶片部的外周部的一部分上的已往的电机的室内机相比,可以防止噪音和振动等。
另外,在本实施方式5中,将风扇电机100配置在热交换器114的上风侧,但是,也可以将风扇电机100配置在热交换器114的下风侧。
附图标记的说明
10…转子,11…磁铁,12…转子芯,20…叶片部,21…叶片,22…毂部,23…环,30…定子,30a~30f…定子,31…定子芯,32…齿,32a…齿,32b…齿,32c…齿,32U…U相齿,32V…V相齿,32W…W相齿,33…辅助齿,34…固定用孔,40…电机,50…壳体,100~103…风扇电机,110…箱体,111…吸入口,112…格栅、113…过滤器,114…热交换器,114a…前面侧热交换器,114b…背面侧热交换器,115…吹出口,200…室内机(空调机)。
Claims (9)
1.一种风扇电机,该风扇电机包括:
叶片部;
三相电机,上述三相电机具有设在上述叶片部的外周部的转子、以及隔着间隙地配置在该转子的外周侧并且在内周面设有齿的定子;
壳体,上述壳体配置为覆盖上述定子和上述转子的外周侧;
其特征在于,
上述定子包括一组以上的第1定子、第2定子和第3定子;
上述第1定子包括至少一个第1齿组,该第1齿组沿着上述转子的旋转方向依次配置U相齿、V相齿和W相齿;
上述第2定子包括至少一个第2齿组,该第2齿组沿着上述转子的旋转方向依次配置V相齿、W相齿和U相齿;
上述第3定子包括至少一个第3齿组,该第3齿组沿着上述转子的旋转方向依次配置W相齿、U相齿和V相齿;
对于上述第1齿组、上述第2齿组和上述第3齿组,缠绕在齿上的线圈的缠绕方向是相同方向;
上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子被配置成上述齿组的同相齿位于按电角度隔开360°的整数倍的位置;
缠绕在上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子的同相齿上的上述线圈串联连接。
2.一种风扇电机,该风扇电机包括:
叶片部;
三相电机,上述三相电机具有设在上述叶片部的外周部的转子、以及隔着间隙地配置在该转子的外周侧并且在内周面设有齿的定子;
壳体,上述壳体配置为覆盖上述定子和上述转子的外周侧;
其特征在于,
上述定子包括一组以上的第1定子、第2定子和第3定子;
上述第1定子包括至少一个第1齿组,该第1齿组沿着上述转子的旋转方向依次配置U相齿、V相齿和W相齿;
上述第2定子包括至少一个第2齿组,该第2齿组沿着上述转子的旋转方向依次配置V相齿、W相齿和U相齿;
上述第3定子包括至少一个第3齿组,该第3齿组沿着上述转子的旋转方向依次配置W相齿、U相齿和V相齿;
对于上述第1齿组、上述第2齿组和上述第3齿组中的一部分上述齿组,缠绕在齿上的线圈的缠绕方向是第1方向;
对于上述第1齿组、上述第2齿组和上述第3齿组中的其余部分,上述线圈的缠绕方向是与上述第1方向相反的第2方向;
上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子被配置成,
上述线圈的缠绕方向为上述第1方向的上述齿组,彼此同相的齿位于按电角度隔开360°的整数倍的位置,
上述线圈的缠绕方向为上述第2方向的上述齿组,相对于上述线圈的缠绕方向是上述第1方向的上述齿组,彼此同相的齿位于按电角度隔开360°×N+180°的位置,其中,N是整数;
缠绕在上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子的同相齿上的上述线圈串联连接,以使缠绕方向是上述第1方向的上述线圈中的电流流动方向与缠绕方向是上述第2方向的上述线圈中的电流流动方向相反。
3.如权利要求1或2所述的风扇电机,其特征在于,
上述定子包括2组以上的第1定子、第2定子和第3定子;
上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子被配置为,同种的上述定子相对于上述叶片部的旋转轴对称。
4.如权利要求1至3中任一项所述的风扇电机,其特征在于,
上述壳体是长方形,
上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子只集中配置在上述壳体的短边侧。
5.如权利要求1至3中任一项所述的风扇电机,其特征在于,
上述定子包括2组第1定子、第2定子和第3定子,
上述壳体是正六边形。
6.如权利要求1或2所述的风扇电机,其特征在于,
上述定子包括3组以上的第1定子、第2定子和第3定子;
上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子被配置为,同种的上述定子呈正多边形。
7.如权利要求1至6中任一项所述的风扇电机,其特征在于,
上述第1定子包括2个以上的上述第1齿组;
上述第2定子包括2个以上的上述第2齿组;
上述第3定子包括2个以上的上述第3齿组。
8.如权利要求1至7中任一项所述的风扇电机,其特征在于,
上述第1定子、上述第2定子和上述第3定子中的至少一个,在端部设有辅助齿。
9.一种空调机,其特征在于,该空调机包括:
箱体,上述箱体形成有用于将室内空气吸入内部的吸入口和用于将空调空气供给到空调对象区域的吹出口;
风扇电机,上述风扇电机是收纳在上述箱体内的权利要求1至8中任一项记载的风扇电机;
热交换器,上述热交换器收纳在上述箱体内,对上述室内空气进行热交换而成为上述空调空气。
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