CN114072987A - 定子、马达、压缩机以及空气调节机 - Google Patents

定子、马达、压缩机以及空气调节机 Download PDF

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Abstract

定子(2)是配置在马达的转子的外侧的定子，该马达配置在与含有引起歧化反应的性质的物质的制冷剂一起使用的压缩机内。定子(2)具有磁轭部(21a)和N个齿部(22a)。N个齿部(22a)中的每一个具有与转子(3)相向的齿顶端面(223a)。在将与转子(3)的轴向正交的平面中通过齿顶端面(223a)的两端和转子(3)的旋转中心的两条直线所成的角度设为θ1[度]时，满足0.75≤(θ1×N)/360≤0.97。

Description

定子、马达、压缩机以及空气调节机
技术领域
本发明涉及一种马达的定子。
背景技术
一般地，作为压缩机的制冷剂，使用含有1，1，2-三氟乙烯的制冷剂(例如，参照专利文献1)。
在先技术文件
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/136977号
发明内容
本发明所要解决的课题
但是，在现有技术中，根据压缩机内的马达的构造，有时制冷剂膨胀，压缩机内的缸体发生故障。其结果，有时引起压缩机的故障。
本发明的目的在于解决上述课题，使压缩机难以发生故障。
用于解决课题的方案
本发明的一方式的定子，其配置于马达的转子的外侧，该马达配置于与含有引起歧化反应的性质的物质的制冷剂一起使用的压缩机内，其中，
该定子具备：
磁轭部；以及
N个齿部，
所述N个齿部中的每一个具有与所述转子相向的齿顶端面，
在将与所述转子的轴向正交的平面中通过所述齿顶端面的两端和所述转子的旋转中心的两条直线所成的角度设为θ1[度]时，
满足0.75≤(θ1×N)/360≤0.97。
本发明的另一方式的马达，其中，
该马达具备：
所述定子；以及
配置于所述定子的内侧的所述转子。
本发明的另一方式的压缩机，其中，
该压缩机具备：
密闭容器；
配置于所述密闭容器内的压缩装置；以及
驱动所述压缩装置的所述马达。
本发明的另一方式的空气调节机，其中，
该空气调节机具备：
热交换器；以及
所述压缩机。
发明的效果
根据本发明，能够使压缩机难以发生故障。
附图说明
图1是概略地表示具备本发明的实施方式1的定子的马达的内部构造的剖视图。
图2是表示驱动装置的结构的框图。
图3是概略地表示分割铁芯部的构造的立体图。
图4是概略地表示定子铁芯的构造的俯视图。
图5是概略地表示分割铁芯部的构造的剖视图。
图6是概略地表示铁芯部的构造的俯视图。
图7是概略地表示铁芯部的构造的立体图。
图8是概略地表示转子的构造的剖视图。
图9是表示齿部的构造的图。
图10是概略地表示马达的另一例的剖视图。
图11是概略地表示马达的又一例的剖视图。
图12是概略地表示金属构件的例子的俯视图。
图13是表示转子的另一例的图。
图14是表示转子的旋转角度与缸体中的内压的关系的曲线图。
图15是表示马达以额定转矩以下的转矩进行驱动时的张开角比例[％]与转矩脉动率[％]之间的关系的曲线图。
图16是表示马达以额定转矩以下的转矩进行驱动时的定子铁芯中的磁通密度的图。
图17是表示马达以比额定转矩大的转矩进行驱动时的定子铁芯中的磁通密度的图。
图18是表示马达以比额定转矩大的转矩进行驱动时的张开角比例[％]与转矩脉动率[％]之间的关系的曲线图。
图19是概略地表示本发明的实施方式2的压缩机的构造的剖视图。
图20是概略地表示本发明的实施方式3的制冷空调装置的结构的图。
具体实施方式
实施方式1
在各图所示的xyz正交坐标系中，z轴方向(z轴)表示与马达1的轴线A1平行的方向，x轴方向(x轴)表示与z轴方向(z轴)正交的方向，y轴方向(y轴)表示与z轴方向及x轴方向这两者正交的方向。轴线A1是转子3的旋转中心。轴线A1还表示定子2的中心。与轴线A1平行的方向也称为“马达1的轴向”、“转子3的轴向”、或者简称为“轴向”。径向是转子3或定子2的半径方向，是与轴线A1正交的方向。xy平面是与轴向正交的平面。箭头D1表示以轴线A1为中心的周向。转子3或定子2的周向也简称为“周向”。
图1是概略地表示具备本发明的实施方式1的定子2的马达1的内部构造的剖视图。
马达1具有定子2和转子3。马达1例如是永久磁铁埋入型电动机。
马达1例如是被配置在与含有引起歧化反应的性质的物质的制冷剂一起使用的压缩机内的马达。
例如，上述制冷剂只要含有1wt％以上的引起歧化反应的性质的物质即可。上述制冷剂也可以是仅由引起歧化反应的性质的物质构成的制冷剂。即，引起歧化反应的性质的物质在上述制冷剂中所占的比例为1wt％～100wt％即可。
引起歧化反应的性质的物质例如为1，1，2-三氟乙烯或1，2-二氟乙烯。
例如，上述制冷剂只要含有1wt％以上的1，1，2-三氟乙烯即可。上述的制冷剂也可以是仅由1，1，2-三氟乙烯构成的制冷剂。即，上述制冷剂只要含有1wt％～100wt％的1，1，2-三氟乙烯即可。
例如，上述制冷剂只要含有1wt％以上的1，2-二氟乙烯即可。上述制冷剂也可以是仅由1，2-二氟乙烯构成的制冷剂。即，上述制冷剂只要含有1wt％～100wt％的1，2-二氟乙烯即可。
上述制冷剂也可以是1，1，2-三氟乙烯和二氟甲烷(也称为R32)的混合物。例如，能够使用含有40wt％的1，1，2-三氟乙烯、60wt％的R32的混合物作为制冷剂。也可以将该混合物的R32置换为其他的物质。例如，也可以使用1，1，2-三氟乙烯和其他的乙烯系氟化烃的混合物作为制冷剂。作为其他的乙烯系氟化烃，能够使用氟乙烯(也称为HFO-1141)、1，1-二氟乙烯(也称为HFO-1132a)、反式-1，2-二氟乙烯(也称为“HFO-1132(E)”)、顺式-1，2-二氟乙烯(也称为“HFO-1132(Z)”)。
R32也可以置换为2，3，3，3-四氟丙烯(也称为R1234yf)、反式-1，3，3，3-四氟丙烯(也称为“R1234ze(E)”)、顺式-1，3，3，3-四氟丙烯(也称为“R1234ze(Z)”)、1，1，1，2-四氟乙烷(也称为R134a)和1，1，1，2，2-五氟乙烷(也称为R125)中的任一个。R32也可以置换为由R32、R1234yf、R1234ze(E)、R1234ze(Z)、R134a、R125中的任意两种以上构成的混合物。
定子2具有形成为圆环状的定子铁芯2a和卷绕于定子铁芯2a的线圈27。定子2在以轴线A1(即，转子3的旋转中心)为中心的周向上形成为圆环状。
定子2配置在转子3的外侧。在定子2的内侧，旋转自如地具备转子3。在定子2的内侧表面和转子3的外侧表面之间设置有0.3mm～1mm的气隙。当从逆变器向定子2的线圈27供给电流时，转子3旋转。向线圈27供给的电流是具有与指令转速同步的频率的电流。
定子2具有多个分割铁芯部25a。在图1所示的例子中，多个分割铁芯部25a在以轴线A1为中心的周向上排列成圆环状，由此形成定子2。
接着，对驱动装置101进行说明。
图2是表示驱动装置101的结构的框图。
马达1也可以具有图2所示的驱动装置101。驱动装置101具有对电源的输出进行整流的转换器102、向马达1的定子2(具体而言为线圈27)供给电力的逆变器103、以及控制装置50。
在图2所示的例子中，线圈27是具有U相、V相、以及W相的3相线圈。
从作为交流电源的电源向转换器102供给电力。转换器102向逆变器103施加电压。将从转换器102施加于逆变器103的电压也称为“转换器电压”。转换器102的母线电压向控制装置50供给。
逆变器103以脉冲宽度调制控制方式(也称为PWM控制方式)进行动作。
驱动马达1的逆变器电压、即施加于马达1的线圈27的电压以PWM控制方式生成。如上所述，马达1的线圈27例如是三相线圈。在该情况下，逆变器103具有与各相对应的至少一个逆变器开关，各逆变器开关具有一组开关元件(在本实施方式中为两个开关元件)。
在PWM控制方式中，通过控制与各相对应的逆变器开关的接通断开的时间比例来生成逆变器电压的波形。由此，能够得到来自逆变器103的期望的输出波形。具体而言，在逆变器103中逆变器开关接通时，从逆变器103向线圈27供给电压，逆变器电压增大。在逆变器开关断开时，从逆变器103向线圈27的电压供给被遮断，逆变器电压下降。逆变器电压和感应电压的差向线圈27供给，产生电动机电流，产生马达1的旋转力。通过控制逆变器开关的接通断开的时间比例以使与作为目标的电动机电流值一致，能够得到来自逆变器103的期望的输出波形。
基于载波来确定各逆变器开关的接通断开的时刻。载波由具有一定振幅的三角波构成。PWM控制方式中的脉冲宽度调制周期由作为载波的频率的载波频率决定。在本实施方式中，预先确定的载波的图案或预先确定的载波频率存储在控制装置50中。控制装置50控制载波频率，控制各逆变器开关的接通断开。由此，控制装置50控制向线圈27供给的来自逆变器103的输出。
将作为载波的频率的载波频率也称为“逆变器103的载波频率”。即，逆变器103的载波频率是施加于线圈27的电压的控制频率，控制装置50控制逆变器103的载波频率。
在本实施方式中，逆变器103具有三个逆变器开关(即，六个开关元件)，但说明对三个逆变器开关中的一个逆变器开关、即与U相、V相、或W相对应的一个逆变器开关的控制。但是，对该一个逆变器开关的控制也能够适用于对其他的两个逆变器开关的控制。
控制装置50对载波的电压值和逆变器输出电压指令值进行比较。例如，在控制装置50中，基于目标电动机电流值来计算逆变器输出电压指令值。逆变器输出电压指令值例如根据从空气调节机等制冷空调装置的遥控器输入到控制装置50的运转指示信号来设定。
当载波的电压值比逆变器输出电压指令值小时，控制装置50使PWM控制信号接通，以使逆变器开关接通。当载波的电压值为逆变器输出电压指令值以上时，控制装置50使PWM控制信号断开，以使逆变器开关断开。由此，逆变器电压接近目标值。
如上所述，控制装置50基于逆变器输出电压指令值与载波的电压值之差生成PWM控制信号。
控制装置50将基于PWM控制信号的逆变器驱动信号等控制信号输出到逆变器103，进行逆变器开关的接通断开控制。逆变器驱动信号可以是与PWM控制信号相同的信号，也可以是与PWM控制信号不同的信号。
当逆变器开关接通时，逆变器电压从逆变器103输出。逆变器电压被供给至线圈27，在马达1中产生电动机电流(具体而言，U相电流、V相电流以及W相电流)。由此，逆变器电压被转换为马达1(具体而言，转子3)的旋转力。电动机电流由电流传感器等测量器测量，向控制装置50发送测量结果(例如，表示电流值的信号)。
控制装置50例如由处理器及存储器构成。例如，控制装置50是微型计算机。控制器50也可以由单一电路或复合电路等作为专用硬件的处理电路构成。
以下对分割铁芯部25a的构造进行说明。
图3是概略地表示分割铁芯部25a的构造的立体图。
在本实施方式中，定子2由多个分割铁芯部25a构成。各分割铁芯部25a具有作为被分割的铁芯的铁芯部21、第一绝缘体24a、第二绝缘体24b和线圈27。但是，在图3所示的例子中，线圈27未图示。
第一绝缘体24a与定子铁芯2a(具体而言，铁芯部21)组合。在本实施方式中，第一绝缘体24a设置在轴向上的定子铁芯2a的两端部。但是，第一绝缘体24a也可以设置在轴向上的定子铁芯2a的一方的端部。在本实施例中，第一绝缘体24a是绝缘树脂。
第二绝缘体24b例如是薄的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜。PET膜的厚度例如为0.15mm。第二绝缘体24b覆盖定子铁芯2a的齿部(后述的齿部22a)的侧面。
图4是概略地表示定子铁芯2a的构造的俯视图。
定子铁芯2a具有至少一个磁轭部21a和至少两个齿部22a。定子铁芯2a由多个铁芯部21构成。因此，各铁芯部21具有磁轭部21a和齿部22a。
在图4所示的例子中，定子铁芯2a由9个铁芯部21构成。
但是，定子铁芯2a也可以不分割为多个铁芯部21。在该情况下，定子铁芯2a也可以由作为一个构件而一体化的多个铁芯部21构成。例如，定子铁芯2a也可以通过层叠圆环状的多个材料(例如电磁钢板)而形成。
由两个磁轭部21a和两个齿部22a包围的区域是槽部26。在定子铁芯2a中，多个槽部26在周向上等间隔地设置。在图4所示的例子中，在定子铁芯2a上设置有9个槽部26。
如图4所示，定子铁芯2a具有多个齿部22a，各齿部22a隔着槽部26而邻接。因此，多个齿部22a和多个槽部26在周向上交替排列。多个齿部22a在周向上的排列间距(即，槽部26在周向上的宽度)是等间隔的。即，多个齿部22a呈放射状地配置。
在本实施方式中，定子2具有N个分割铁芯部25a(N为2以上的自然数)。因此，定子2具有N个齿部22a。在图1所示的例子中，定子2具有9个分割铁芯部25a。因此，在图1所示的例子中，定子2具有9个齿部22a。
图5是概略地表示分割铁芯部25a的构造的剖视图。
各分割铁芯部25a具有磁轭部21a、位于径向上的磁轭部21a的内侧的齿部22a、线圈27、将定子铁芯2a绝缘的第一绝缘体24a、以及将定子铁芯2a绝缘的第二绝缘体24b。在本实施方式中，齿部22a作为一个构件与磁轭部21a一体化，但也可以将与磁轭部21a分开形成的齿部22a安装于磁轭部21a。
线圈27隔着第一绝缘体24a和第二绝缘体24b卷绕在定子铁芯2a上。具体而言，线圈27卷绕在齿部22a的周围。当电流流过线圈27时，从线圈27产生旋转磁场。
线圈27例如是磁导线。例如，定子2是三相，线圈27的接线例如是Y接线(也称为星形接线)或三角形接线。线圈27的匝数和线径根据马达1的转速、转矩、电压规格以及槽部26的截面积等来确定。线圈27的线径例如为1.0mm。在定子铁芯2a的各齿部22a上例如卷绕有80匝的线圈27。但是，线圈27的线径以及匝数并不限定于这些例子。
线圈27的绕线方式例如为集中卷绕。例如，能够在将铁芯部21排列成圆环状之前的状态(例如，铁芯部21排列成直线状的状态)下，将线圈27卷绕于铁芯部21。卷绕有线圈27的铁芯部21(即，分割铁芯部25a)被折叠成圆环状，并通过焊接等而被固定。
线圈27也可以代替集中卷绕而以分布卷绕的方式安装在定子铁芯2a的各齿部22a上。
图6是概略地表示铁芯部21的构造的俯视图。
图7是概略地表示铁芯部21的构造的立体图。
磁轭部21a在周向上延伸，齿部22a朝向定子铁芯2a的径向的内侧(在图6中，-y方向)延伸。换言之，齿部22a从磁轭部21a朝向轴线A1突出。
如图6及图7所示，各齿部22a具有本体部221a、齿顶部222a、以及齿顶端面223a。齿顶部222a设置在齿部22a(具体而言，本体部221a的端部)的径向上的顶端。在图6和图7所示的例子中，本体部221a沿径向具有相等的宽度。齿顶部222a沿周向延伸，并以朝向周向扩展的方式形成。
齿顶端面223a在马达1中与转子3相向。具体而言，齿顶端面223a是在马达1中与转子3相向的齿顶部222a的表面。
如图5至图7所示，在铁芯部21(例如，磁轭部21a)设置有用于固定第一绝缘体24a的固定孔24c。
如图7所示，铁芯部21由至少一个片28(也称为板)构成。在本实施方式中，通过将多个片28在轴向(即，z轴方向)上层叠而形成铁芯部21。
片28通过冲压加工(具体而言是冲裁加工)形成为预定的形状。片28例如是电磁钢板。在使用电磁钢板作为片28的情况下，片28的厚度例如为0.01mm～0.7mm。在本实施方式中，片28的厚度为0.35mm。片28通过铆接部24d与邻接的其他的片28固定。
下面说明转子3的构造。
图8是概略地表示转子3的构造的剖视图。
转子3具有转子铁芯31、轴32、至少一个永久磁铁33、至少一个磁铁***孔34、至少一个隔磁磁桥35、至少一个风孔36和至少一个狭缝38。转子3以轴线A1为中心旋转自如。转子3旋转自如地配置在定子2的内侧。轴线A1是转子3的旋转中心，且是轴32的轴线。
在本实施方式中，转子3是永久磁铁埋入型转子。转子铁芯31具有在转子3的周向上排列的多个磁铁***孔34。磁铁***孔34是配置永久磁铁33的空隙。在各磁铁***孔34中配置有一个永久磁铁33。但是，也可以在各磁铁***孔34配置多个永久磁铁33。配置于磁铁***孔34的永久磁铁33在转子3的径向(即，与轴线A1正交的方向)上被磁化。磁铁***孔34的数量与转子3的磁极数对应。各磁极的位置关系相同。在本实施方式中，转子3的磁极数为6极。但是，转子3的磁极数只要为2极以上即可。
例如，包括钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)在内的稀土类磁铁(以下，称为“Nd-Fe-B永久磁铁”)被应用于永久磁铁33。
Nd-Fe-B永久磁铁的顽磁力具有因温度而降低的性质。例如，在如压缩机那样在100℃以上的高温气氛中使用采用了Nd稀土类磁铁的马达的情况下，磁铁的顽磁力因温度而发生约-0.5到-0.6％/ΔK劣化，因此，需要添加Dy(镝)元素来提高顽磁力。顽磁力与Dy元素的含量大致成正比地提高。在一般的压缩机中，马达的气氛温度上限为150℃左右，在相对于20℃上升130℃左右的温度范围内使用。例如，在-0.5％/ΔK的温度系数下顽磁力降低65％。
为了在压缩机的最大负荷下不退磁，需要1100～1500A/m左右的顽磁力。为了在150℃的气氛温度中保证顽磁力，需要将常温顽磁力设计成1800～2300A/m左右。
在Nd-Fe-B永久磁铁中未添加Dy元素的状态下，常温顽磁力为1800A/m左右。为了得到2300kA/m左右的顽磁力，需要添加2wt％左右的Dy元素。但是，添加Dy元素时，虽然顽磁力特性提高，但剩余磁通密度特性降低。若剩余磁通密度降低，则马达的磁转矩降低，通电电流增加，因此铜损增加。因此，考虑到马达的效率，期望降低Dy添加量。
转子铁芯31通过层叠多个电磁钢板而形成。转子铁芯31的各电磁钢板的厚度例如为0.1mm～0.7mm。在本实施方式中，转子铁芯31的各电磁钢板的厚度为0.35mm。转子铁芯31的电磁钢板通过铆接与邻接的其他的电磁钢板固定。
在转子3的径向上的磁铁***孔34的外侧形成有至少一个狭缝38。在本实施方式中，在转子3的径向上的磁铁***孔34的外侧形成有多个狭缝38。各狭缝38在径向上较长。
轴32与转子铁芯31连结。例如，轴32通过热装或压入等固定方法固定于形成在转子铁芯31上的轴孔37。由此，通过转子铁芯31旋转而产生的旋转能量被传递到轴32。
隔磁磁桥35形成在转子3的周向上与磁铁***孔34邻接的位置。换言之，各隔磁磁桥35与各磁铁***孔34的长度方向上的各磁铁***孔34的端部邻接。隔磁磁桥35降低漏磁通。为了防止邻接的磁极间的磁通的短路，优选隔磁磁桥35与转子铁芯31的外周面之间的薄壁部的宽度较短。隔磁磁桥35与转子铁芯31的外周面之间的薄壁部的宽度例如为0.35mm。风孔36是贯穿孔。例如，在压缩机中使用马达1时，制冷剂能够通过风孔36。
具体说明齿部22a的构造。
图9是表示齿部22a的构造的图。
在将xy平面中通过齿顶端面223a的两端P1与转子3的旋转中心的两条直线L1所成的角度设为θ1[度]时，定子2满足0.75≤(θ1×N)/360≤0.97。
在本实施方式中，N＝9。其中，N是2以上的自然数即可。
即，在xy平面中，在通过齿顶端面223a的圆的圆周中齿顶端面223a所占的比例α[％]满足75％以上且97％以下。在本申请中，将该比例α称为张开角比例α。通过齿顶端面223a的圆例如为图4中虚线R1所示的圆。
变形例1
图10是概略地表示马达1的另一例的剖视图。
在转子3的轴向上，转子3比定子2长。在该情况下，转子3比定子铁芯2a长即可。
变形例2
图11是概略地表示马达1的又一例的剖视图。
图12是概略地表示金属构件39的例子的俯视图。
在变形例2中，转子3具有至少一个金属构件39。金属构件39固定于转子3的轴向上的转子铁芯31的端部。
在图11和图12所示的例子中，转子3具有两个金属构件39，在转子铁芯31的两端部固定有金属构件39。金属构件39优选为单一的构造体。由此，能够降低金属构件39的成本。
在xy平面中，各金属构件39的表面积比转子铁芯31(具体而言，转子铁芯31的面向金属构件39的表面)的表面积大。
变形例3
图13是表示转子3的另一例的图。
转子3也可以具有图13所示的转子铁芯31a来代替转子铁芯31。图13所示的转子铁芯31a在xy平面中具有多个不同的半径。具体而言，转子铁芯31a的半径在转子3的磁极中心部最大，在转子3的极间部最小。在图13所示的例子中，转子铁芯31a的外径在转子3的磁极中心部最大，在转子3的极间部最小。在图13所示的xy平面中，转子3的磁极中心部位于通过各永久磁铁33的中央和轴线A1的直线上。在图13所示的xy平面中，转子3的极间部位于通过相互邻接的永久磁铁33之间的点和轴线A1的直线上。
以下说明实施方式1的定子2的优点。
图14是表示转子的旋转角度与缸体中的内压的关系的曲线图。在图14所示的例子中，实线B1对应于具有较大转矩脉动的马达，虚线B2对应于具有较小转矩脉动的马达。
通常，在压缩机中，当制冷剂的压缩开始时，缸体的内部压力升高。当内部压力达到满足要求能力的目标的排出压力时，制冷剂推开阀，阀被打开。由此，缸体与排出消音器连通，制冷剂以目标的排出压力从排出管排出。
然而，当在从缸体的内部压力达到目标的排出压力起直到阀完全打开前发生时滞的情况下，缸体的内部压力有时会超过目标的排出压力。在本申请中，将该现象称为“压力过冲”。
若产生压力过冲，则含有1，1，2-三氟乙烯、1，2-二氟乙烯等引起歧化反应的性质的物质的制冷剂因歧化反应的连锁而引起急剧的体积膨胀，压缩机内的缸体容易发生故障。因此，优选尽量抑制压力过冲的发生。
通常，在压缩机中，马达的旋转速度越大，制冷剂被压缩的周期越短，由阀开放的延迟带来的影响越大。即，马达的旋转速度越大，越容易发生压力过冲。
通常，在马达的驱动中产生转矩脉动，因此在马达的驱动中马达的旋转速度上下变动。瞬时的旋转速度越高，缸体的瞬时的内部压力越高，缸体越容易发生故障。
图15是表示马达以额定转矩以下的转矩进行驱动时的张开角比例α[％]与转矩脉动率[％]的关系的曲线图。
图16是表示马达以额定转矩以下的转矩进行驱动时的定子铁芯2a中的磁通密度的图。
图17是表示马达以比额定转矩大的转矩进行驱动时的定子铁芯2a中的磁通密度的图。
如图15所示，马达以额定转矩以下的转矩进行驱动时，图9所示的角度θ1越大，马达的驱动时的转矩脉动率越小。转矩脉动率是指最大转矩与最小转矩之差相对于时间平均转矩的比率。转矩脉动率越小，马达的驱动中的马达的旋转速度的变动越小，越难以产生压力过冲。如图16所示，在转矩负荷小时，各齿部的磁饱和的影响小。与此相对，如图17所示，在转矩负荷大时，各齿部的磁饱和增加。例如，当压缩机内的马达的转矩负荷大时，缸体的内部压力增高，因此，压缩机容易由于制冷剂的歧化反应而发生故障。
具体而言，角度θ1对在定子与转子之间产生的磁吸引力产生影响。其结果，角度θ1对转矩脉动率产生影响。
图18是表示马达1以比额定转矩大的转矩进行驱动时的张开角比例α[％]与转矩脉动率[％]的关系的曲线图。
如图18所示，当张开角比例α为75％以上时，能够有效地减小转矩脉动率。即，在0.75≤(θ1×N)/360的范围内，能够有效地减小转矩脉动率。
当张开角比例α为84％以上时，能够更有效地减小转矩脉动率。即，在0.84≤(θ1×N)/360的范围内，能够更有效地减小转矩脉动率。
当张开角比例α超过97％时，转矩脉动率急剧增大。即，在(θ1×N)/360＞0.97的范围内，转矩脉动率急剧变大。
因此，优选张开角比例α满足75％以上且97％以下。即，定子2优选满足0.75≤(θ1×N)/360≤0.97。由此，能够有效地减小转矩脉动率，其结果，能够使压缩机难以发生故障。
更优选的是，张开角比例α满足84％以上且97％以下。即，定子2更优选满足0.84≤(θ1×N)/360≤0.97。由此，能够更有效地减小转矩脉动率，其结果，能够使压缩机更难以发生故障。
此外，更优选的是，张开角比例α满足87.5％以上且92.5％以下。即，定子2更优选满足0.875≤(θ1×N)/360≤0.925。由此，能够更有效地减小转矩脉动率，其结果，能够使压缩机更难以发生故障。
当张开角比例α为90％时，转矩脉动率最小。因此，当定子2满足(θ1×N)/360＝0.9时，转矩脉动率最小。在该情况下，能够使压缩机更难以发生故障。
张开角比例α也可以为87.5％以上且97％以下。即，当定子2满足0.875≤(θ1×N)/360≤0.97时，能够有效地减小转矩脉动率，其结果，能够使压缩机难以发生故障。
张开角比例α也可以为87.5％以上且92.5％以下。即，当定子2满足0.875≤(θ1×N)/360≤0.925时，能够有效地减小转矩脉动率，其结果，能够使压缩机难以发生故障。
张开角比例α也可以为84％以上且92.5％以下。即，当定子2满足0.84≤(θ1×N)/360≤0.925时，能够有效地减小转矩脉动率，其结果，能够使压缩机难以发生故障。
在线圈27以分布卷绕的方式安装于定子铁芯2a的各齿部22a的情况下，与集中卷绕相比，来自线圈27的磁通在定子2上分散得较大。由此，在转子3旋转时，在转子3与定子2之间产生的磁吸引力的变动变得缓和，能够减小转矩脉动率。
在马达1具有以PWM控制方式动作的逆变器的情况下，能够细微地调整逆变器电压的波形。由此，能够控制由逆变器电压引起的马达1的转矩波形，能够减小转矩脉动率。
在转子3的轴向上转子3比定子2长的情况下，能够增加转子3的惯性矩。由此，能够抑制压力过冲的产生。而且，当在转子3的轴向上定子2比转子3短时，能够使马达1小型化。因此，能够使具有马达1的压缩机小型化。
当转子3具有至少一个金属构件39的情况下，能够使转子3的惯性矩增加。由此，能够抑制压力过冲的产生。
在转子3具有至少一个金属构件39的情况下，在xy平面中，优选各金属构件39的表面积大于转子铁芯31(具体而言，转子铁芯31的面向金属构件39的表面)的表面积。由此，能够进一步增加转子3的惯性矩。由此，能够有效地抑制压力过冲的发生。
在转子铁芯31a的半径在转子3的磁极中心部最大且在转子3的极间部最小的情况下，转子3的外周面的磁通密度在磁极中心部最大，且转子3的外周面的磁通密度在极间部最小。即，随着从磁极中心部接近极间部，转子3的外周面的磁通密度变小。由此，马达1中的感应电压的波形接近正弦波，能够减小转矩脉动率。其结果，能够抑制压力过冲的产生。
实施方式2
对本发明的实施方式2的压缩机6进行说明。
图19是概略地表示实施方式2的压缩机6的构造的剖视图。
压缩机6具有作为电动元件的马达1、作为外壳的密闭容器61、和作为压缩元件(也称为压缩装置)的压缩机构62。压缩机6与实施方式1中说明的制冷剂、即含有引起歧化反应的性质的物质的制冷剂一起使用。该制冷剂也可以预先设置在压缩机6内。在本实施方式中，压缩机6是回转式压缩机。但是，压缩机6不限于回转式压缩机。
压缩机6内的马达1是实施方式1中说明的马达1。马达1驱动压缩机构62。在本实施方式中，马达1是永久磁铁埋入型电动机，但不限于此。
密闭容器61覆盖马达1和压缩机构62。在密闭容器61的底部贮存有对压缩机构62的滑动部分进行润滑的冷冻机油。
压缩机6还具有固定在密闭容器61上的玻璃端子63、储液器64、用于吸入制冷剂的吸入管65、和用于使制冷剂突出的排出管66。
吸入管65及排出管66固定于密闭容器61。
压缩机构62配置在密闭容器61内。在本实施方式中，压缩机构62配置在密闭容器61的下部。
压缩机构62具有缸体62a、活塞62b、上部框架62c(第一框架)、下部框架62d(第二框架)、以及分别安装于上部框架62c和下部框架62d的多个消音器62e。压缩机构62还具有将缸体62a内分成吸入侧和压缩侧的叶片。
压缩机构62由马达1驱动。压缩机构62压缩制冷剂。
马达1配置在密闭容器61中的上部。具体而言，马达1位于排出管66与压缩机构62之间。即，马达1设置在压缩机构62的上方。
马达1的定子2通过压入、热装等固定方法固定在密闭容器61内。也可以代替压入以及热装而通过焊接将定子2直接安装于密闭容器61。
经由玻璃端子63向马达1的定子2的线圈(例如，图1所示的线圈27)供给电力。
马达1的转子(具体而言，转子3的轴32)经由分别设置于上部框架62c和下部框架62d的轴承部而旋转自如地保持于上部框架62c和下部框架62d。
在活塞62b插通有轴32。轴32旋转自如地插通于上部框架62c以及下部框架62d。在上部框架62c上设置有防止制冷剂逆流的阀。具体而言，该阀位于上部框架62c和消音器62e之间。上部框架62c和下部框架62d封闭缸体62a的端面。储液器64通过吸入管65将制冷剂供给到缸体62a。
下面，对压缩机6的动作进行说明。从储液器64供给的制冷剂通过固定在密闭容器61上的吸入管65进入缸体62a内。当马达1旋转时，与轴32嵌合的活塞62b在缸体62a内旋转。由此，在缸体62a内制冷剂被压缩。
制冷剂通过消音器62e在密闭容器61内上升。制冷剂在缸体62a中被压缩，当缸体62a的内部压力达到一定值以上时，设置在上部框架62c上的阀打开，从排出管66排出被压缩的制冷剂。这样，被压缩的制冷剂通过排出管66向制冷循环的高压侧供给。当缸体62a的内部压力小于一定值时，该阀关闭，制冷剂的流动被遮断。
实施方式2的压缩机6具有在实施方式1中说明的马达1，因此能够使压缩机6难以发生故障。
实施方式3
对具有本发明的实施方式2的压缩机6的、作为空气调节机的制冷空调装置7进行说明。
图20是概略地表示实施方式3的制冷空调装置7的结构的图。
制冷空调装置7例如能够进行制冷制热运转。图20所示的制冷剂回路图是能够进行制冷运转的空气调节机的制冷剂回路图的一例。
实施方式3的制冷空调装置7具有室外机71、室内机72、和连接室外机71与室内机72的制冷剂配管73。
室外机71具有压缩机6、作为热交换器的冷凝器74、节流装置75和室外送风机76(第一送风机)。冷凝器74对由压缩机6压缩后的制冷剂进行冷凝。节流装置75对由冷凝器74冷凝后的制冷剂进行减压，调节制冷剂的流量。节流装置75也称为减压装置。
室内机72具有作为热交换器的蒸发器77和室内送风机78(第二送风机)。蒸发器77使由节流装置75减压后的制冷剂蒸发，对室内空气进行冷却。
以下，对制冷空调装置7的制冷运转的基本动作进行说明。在制冷运转中，制冷剂被压缩机6压缩，流入冷凝器74。制冷剂被冷凝器74冷凝，冷凝后的制冷剂流入节流装置75。制冷剂被节流装置75减压，减压后的制冷剂流入蒸发器77。在蒸发器77中，制冷剂蒸发，制冷剂(具体而言，制冷剂气体)再次流入室外机71的压缩机6。当通过室外送风机76将空气送到冷凝器74时，热在制冷剂与空气之间移动，同样地，当通过室内送风机78将空气送到蒸发器77时，热在制冷剂与空气之间移动。
以上说明的制冷空调装置7的结构和动作是一个例子，并不限定于上述例子。
实施方式3的制冷空调装置7具有在实施方式1和2中说明的优点。
由于实施方式3的制冷空调装置7具有压缩机6，因此能够使制冷空调装置7难以发生故障。
如以上说明那样，具体地说明了优选的实施方式，但对于本领域技术人员而言，能够根据本发明的基本的技术思想及启示而采用各种改变方式是显而易见的。
以上说明的各实施方式的特征以及各变形例的特征能够相互适当组合。
附图标记的说明
1马达、2定子、3转子、6压缩机、7制冷空调装置、21a磁轭部、22a齿部、27线圈、31转子铁芯、33永久磁铁、39金属构件、61密闭容器、62压缩机构、74冷凝器、77蒸发器、103逆变器、223a齿顶端面。

Claims (14)

1.一种定子，配置于马达的转子的外侧，该马达配置于与含有引起歧化反应的性质的物质的制冷剂一起使用的压缩机内，其中，
该定子具备：
磁轭部；以及
N个齿部，
所述N个齿部中的每一个具有与所述转子相向的齿顶端面，
在将与所述转子的轴向正交的平面中通过所述齿顶端面的两端和所述转子的旋转中心的两条直线所成的角度设为θ1[度]时，
满足0.75≤(θ1×N)/360≤0.97。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，
满足0.84≤(θ1×N)/360≤0.97。
3.根据权利要求1所述的定子，其中，
满足0.75≤(θ1×N)/360≤0.925。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子，其中，
所述定子还具有以分布卷绕的方式安装于所述N个齿部的线圈。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的定子，其中，
所述引起歧化反应的性质的物质为1，1，2-三氟乙烯。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的定子，其中，
所述引起歧化反应的性质的物质为1，2-二氟乙烯。
7.一种马达，其中，
该马达具备：
权利要求1至6中任一项所述的定子；以及
配置于所述定子的内侧的所述转子。
8.根据权利要求7所述的马达，其中，
该马达具有逆变器，该逆变器以脉冲宽度调制控制方式进行动作，向所述定子供给电力。
9.根据权利要求7或8所述的马达，其中，
在所述转子的轴向上，所述转子比所述定子长。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的马达，其中，
所述转子是具有永久磁铁的永久磁铁埋入型转子。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的马达，其中，
所述转子具有转子铁芯和固定于所述转子的轴向上的所述转子铁芯的端部的金属构件，
在与所述转子的轴向正交的所述平面中，所述金属构件的表面积比所述转子铁芯的表面积大。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的马达，其中，
所述转子具有转子铁芯，
所述转子铁芯的外径在所述转子的磁极中心部最大且在所述转子的极间部最小。
13.一种压缩机，其中，
该压缩机具备：
密闭容器；
配置于所述密闭容器内的压缩装置；以及
驱动所述压缩装置的权利要求7至12中任一项所述的马达。
14.一种空气调节机，其中，
该空气调节机具备：
热交换器；以及
权利要求13所述的压缩机。
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