CN118140382A - 电动机、压缩机以及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

电动机具有：转子，其具有转子铁芯和永磁铁，转子铁芯是以轴线为中心的环状的转子铁芯，且由在轴线的方向上层叠的电磁钢板构成，永磁铁安装于转子铁芯；以及定子，其具有定子铁芯和绕组，定子铁芯包围转子铁芯，且由在轴线的方向上层叠的电磁钢板构成，绕组卷绕于定子铁芯，且由铝线构成。定子铁芯的电磁钢板的叠压系数O1与转子铁芯的电磁钢板的叠压系数O2满足O1＜O2。

Description

电动机、压缩机以及制冷循环装置

技术领域

本公开涉及电动机、压缩机以及制冷循环装置。

背景技术

电动机具有：转子，其具有永磁铁；以及定子，其具有绕组。绕组通常使用铜线，但使用成本更低的铝线的情况在增加(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2017/126053号(例如，参照0017段～0019段)

发明内容

发明要解决的课题

然而，由于铝线的电阻比铜线的电阻大，因此，若绕组使用铝线，则发热量会增加。当由于发热量的增加而导致绕组的温度上升时，有可能产生绕组的绝缘覆膜等的损伤。因此，期望抑制绕组的温度上升。

本公开是为了解决上述课题而完成的，其目的在于抑制绕组使用了铝线的情况下的温度上升。

用于解决课题的手段

本公开的电动机具有：转子，其具有转子铁芯和永磁铁，转子铁芯是以轴线为中心的环状的转子铁芯，且由在轴线的方向上层叠的电磁钢板构成，永磁铁安装于转子铁芯；以及定子，其具有定子铁芯和绕组，定子铁芯包围转子铁芯，且由在轴线的方向上层叠的电磁钢板构成，绕组卷绕于定子铁芯，且由铝线构成。定子铁芯的电磁钢板的叠压系数O1与转子铁芯的电磁钢板的叠压系数O2满足O1＜O2。

发明效果

根据上述结构，定子铁芯的电磁钢板的叠压系数O1与转子铁芯的电磁钢板的叠压系数O2满足O1＜O2，因此，能够使通过定子铁芯的电磁钢板间的空隙的制冷剂的量比通过转子铁芯的电磁钢板间的空隙的制冷剂的量多。因此，能够利用通过定子铁芯的电磁钢板间的空隙的制冷剂对绕组的热进行散热，抑制绕组的温度上升。

附图说明

图1是示出实施方式1的电动机的横剖视图。

图2是示出实施方式1的定子铁芯的横剖视图。

图3是示出实施方式1的分割铁芯的横剖视图。

图4是示出实施方式1的转子的一部分的横剖视图。

图5是示出实施方式1的电动机的纵剖视图。

图6是示出实施方式1的定子铁芯以及转子铁芯的电磁钢板的示意图。

图7是示出实施方式1的定子铁芯的结构例的图(A)、(B)。

图8是用于说明实施方式1的绕组的卷绕方法的示意图。

图9是示出实施方式1的绕组的卷绕图案的示意图。

图10是示出实施方式1的定子的定子铁芯与绕组的接触部的示意图。

图11是示出比较例的定子的定子铁芯与绕组的接触部的示意图。

图12是示出实施方式2的定子铁芯以及转子铁芯的电磁钢板的示意图。

图13是用于说明实施方式2的电磁钢板的间隙的调整方法的示意图(A)、(B)。

图14是用于说明实施方式2的电磁钢板的间隙的调整方法的示意图(A)、(B)。

图15是示出实施方式2的定子的定子铁芯与绕组的接触部的示意图。

图16是示出实施方式3的定子铁芯以及转子铁芯的电磁钢板的示意图。

图17是示出实施方式3的电磁钢板的铁损的测定方法的立体图(A)和俯视图(B)。

图18是示出能够应用各实施方式的电动机的压缩机的纵剖视图。

图19是示出具备图18的压缩机的制冷循环装置的图。

具体实施方式

实施方式1.

<电动机的结构>

首先，对实施方式1的电动机100进行说明。图1是示出实施方式1的电动机100的横剖视图。图1所示的电动机100是永磁铁埋入型电动机，被用于例如压缩机。关于压缩机，将参照图18在后面叙述。

电动机100具有：转子5，其具有作为旋转轴的轴4；以及定子1，其以包围转子5的方式设置。在定子1与转子5之间形成有例如0.3～1.0mm的气隙。定子1组装于压缩机的圆筒状的外壳8的内侧。

在以下内容中，将作为转子5的旋转中心轴的轴线Ax的方向作为“轴向”。将以轴线Ax为中心的径向作为“径向”。将以轴线Ax为中心的周向作为“周向”。将与轴线Ax平行的面处的剖视图作为纵剖视图，将与轴线Ax垂直的面处的剖视图作为横剖视图。

<定子的结构>

定子1具有定子铁芯10、以及卷绕于定子铁芯10的绕组2。图2是示出定子铁芯10的剖视图。定子铁芯10是将电磁钢板101(图5)在轴向上层叠并利用铆接部17、18(图3)固定而成的。在电磁钢板101的正反面覆盖有未图示的绝缘覆膜。电磁钢板101的厚度为0.1～0.7[mm]，对此在后面叙述。

定子铁芯10具有：环状的轭11；以及多个齿12，它们从轭11向径向内侧延伸。齿12在周向上等间隔地形成。齿12的数量在此为9，但不限于9。

齿12在其径向内侧具有齿顶部12a，该齿顶部12a的周向宽度比其他部分的周向宽度宽。齿顶部12a与转子5(图1)的外周对置。齿12的齿顶部12a与轭11之间的部分被称为延伸部12b，周向宽度是恒定的。在周向上相邻的齿12之间形成有槽13。槽13是收纳卷绕于齿12的绕组2的区域。

定子铁芯10是通过将多个分割铁芯9连结成环状而形成的。分割铁芯9是各自包含1个齿12的块。分割铁芯9在形成于轭11的分割面15被分割。分割铁芯9的数量与齿12的数量相同，在此为9。

另外，定子铁芯10不限于将分割铁芯9连结成环状的结构，也可以是将冲裁成环状的电磁钢板层叠而成的结构。

图3是示出定子铁芯10的1个分割铁芯9的图。在分割铁芯9中，在轭11的外周11a形成有凹部19。通过凹部19，在定子铁芯10与外壳8(图1)之间构成制冷剂通路。凹部19在此配置于通过齿12的宽度方向中心的径向的直线E上，但不限于该位置。

在轭11形成有贯通孔16。贯通孔16从定子铁芯10的轴向的一端形成至另一端，供压缩机的制冷剂通过。贯通孔16在通过齿12的宽度方向中心的径向的直线E上配置于凹部19的径向内侧，但不限于该位置。贯通孔16的截面形状在此为半圆形，弦的部分与凹部19对置。但是，贯通孔16的截面形状不限于半圆形。

在轭11形成有将电磁钢板101彼此固定的铆接部17以及铆接部18。铆接部17配置于贯通孔16的径向内侧，铆接部18配置于贯通孔16的周向两侧。但是，铆接部17、18的配置不限于这些位置。铆接部17是圆形铆接，铆接部18是V形铆接，但不限于此。

如图1所示，绕组2由磁线形成，以集中卷绕方式卷绕于各齿12。磁线由铝线构成。铝线是利用绝缘覆膜覆盖由铝构成的导体而成的。

构成绕组2的磁线(在此为铝线)的线径例如为1.0mm。绕组2针对1个齿12的匝数例如为80匝。绕组2的线径以及匝数是根据电动机100的要求特性(例如转速以及转矩)、供给电压以及槽13的截面积来设定的。

为了使定子铁芯10与绕组2绝缘，设置有绝缘部3。绝缘部3具有：绝缘件31，其设置于定子铁芯10的轴向的两端；以及绝缘膜32，其设置于槽13的内表面。

绝缘件31由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等树脂形成。绝缘膜32由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等树脂形成，厚度为0.1～0.8[mm]。绕组2隔着绝缘件31和绝缘膜32卷绕于齿12。

<转子5的结构>

转子5具有：以轴线Ax为中心的环状的转子铁芯50；以及永磁铁55，其安装于转子铁芯50。转子铁芯50是将电磁钢板501(图5)在轴向上层叠并利用铆接部58(图4)固定而成的。在电磁钢板501的正反面覆盖有未图示的绝缘覆膜。电磁钢板501的厚度为0.1～0.7[mm]，对此在后面叙述。

在转子铁芯50的径向的中心形成有中心孔54。在转子铁芯50的中心孔54中，通过热压配合或压入等固定有上述的轴4。转子铁芯50还具有圆周状的外周50a。

沿着转子铁芯50的外周50a形成有多个磁铁***孔51。在各磁铁***孔51中各配置有1个永磁铁55。1个永磁铁55相当于1个磁极。由于转子铁芯50具有6个磁铁***孔51，因此，转子5的极数为6。

另外，转子5的极数不限于6，只要是2以上即可。此外，也可以在各磁铁***孔51中配置2个以上的永磁铁。各磁铁***孔51也可以呈V字状延伸。

永磁铁55是在转子铁芯50的轴向上较长的平板状的部件，在周向上具有宽度，在径向上具有厚度。各永磁铁55在厚度方向上被磁化。永磁铁55由例如含有钕(Nd)、铁(Fe)以及硼(B)的稀土类磁铁构成。

稀土类磁铁具有随着温度上升而矫顽力降低的性质，降低率为-0.5～-0.6[％/K]。为了使当在压缩机中产生设想的最大负载时稀土类磁铁不发生退磁，需要1100～1500[A/m]的矫顽力。为了在150℃的气氛温度下确保该矫顽力，需要常温即20[℃]下的矫顽力为1800～2300[A/m]。

因此，也可以在稀土类磁铁中添加镝(Dy)。稀土类磁铁在常温下的矫顽力在未添加Dy的状态下为1800[A/m]，通过添加2[重量％]的Dy而成为2300[A/m]。但是，Dy的添加会成为制造成本增加的原因，此外还会导致剩余磁通密度降低，因此，优选尽可能地减少Dy的添加量、或者不添加Dy。

图4是将转子5的一部分放大示出的图。磁铁***孔51在与通过其周向中心的径向的直线垂直的方向上呈直线状延伸。磁铁***孔51的周向的中心为极中心P。通过极中心P的径向的直线被称为极中心线。在相邻的磁极之间形成极间M。

在磁铁***孔51的周向两侧形成有作为空隙的磁通屏障52。在磁通屏障52与转子铁芯50的外周50a之间形成有作为薄壁部的桥部53。桥部53具有径向的宽度W，对此在后面叙述。

在磁铁***孔51的径向外侧形成有在径向上较长的缝隙59。缝隙59是为了控制转子5的表面的磁通密度分布而形成的。在此，7个缝隙59关于极中心线对称地形成，但缝隙59的数量以及配置是任意的。此外，并非必须在转子铁芯50设置缝隙59。

在磁铁***孔51的径向内侧形成有贯通孔56、57。贯通孔56、57从转子铁芯50的轴向的一端形成至另一端，构成制冷剂通路。贯通孔56的周向位置与极中心P一致，贯通孔57的周向位置与极间M一致，但不限于这些位置。此外，并非必须在转子铁芯50设置贯通孔56、57。

固定电磁钢板501的铆接部58在与极间M对应的周向位置处形成于比各磁通屏障52靠径向内侧的位置。但是，铆接部58的配置不限于该位置。另外，在图1中省略了铆接部58。

<用于抑制绕组2的温度上升的结构>

图5是示出电动机100的纵剖视图。在定子铁芯10的轴向两端设置有上述的绝缘件31。绝缘件31具有外周壁31a、内周壁31c以及主体部31b。

绝缘件31的外周壁31a位于轭11(图3)上，内周壁31c位于齿12的齿顶部12a(图3)上，主体部31b位于齿12的延伸部12b(图3)上。绕组2卷绕于主体部31b，被外周壁31a和内周壁31c从径向两侧引导。

设定子铁芯10的轴向的长度为H1。设转子铁芯50的轴向的长度为H2。在此，定子铁芯10的长度H1比转子铁芯50的长度H2短。即，H1＜H2成立。但是，不限于这样的结构，也可以是，定子铁芯10的长度H1与转子铁芯50的长度H2相同、或者比转子铁芯50的长度H2长。

定子铁芯10的外周、即轭11的外周11a固定于压缩机的外壳8的内周。在定子铁芯10与外壳8之间，由上述的凹部19(图3)形成制冷剂通路。

图6是示出定子铁芯10和转子铁芯50的电磁钢板101、501的示意图。构成定子铁芯10的电磁钢板101具有厚度T1。构成转子铁芯50的电磁钢板501具有厚度T2。在实施方式1中，电磁钢板101的厚度T1比电磁钢板501的厚度T2薄。即，T1＜T2成立。

作为一例，电磁钢板101的厚度T1为0.35[mm]，电磁钢板501的厚度T2为0.5[mm]。

定子铁芯10的电磁钢板101的层叠间隙L1与转子铁芯50的电磁钢板501的层叠间隙L2相同(即，L1＝L2)。层叠间隙L1是在轴向上相邻的电磁钢板101的间隙。层叠间隙L2是在轴向上相邻的电磁钢板501的间隙。层叠间隙L1、L2均为10[μm]级别、即10^-2[mm]级别的值。

另外，在相邻的电磁钢板101的间隙在与轴线Ax垂直的面内不恒定的情况下，将其平均值作为层叠间隙L1。同样，在相邻的电磁钢板501的间隙在与轴线Ax垂直的面内不恒定的情况下，将其平均值作为层叠间隙L2。

在实施方式1中，定子铁芯10的电磁钢板101与转子铁芯50的电磁钢板501由相同的材质形成，因此硅含量也相同。关于电磁钢板101、501的硅含量不同的例子，将在实施方式3中进行说明。

将定子铁芯10的轴向每单位长度的电磁钢板101的占空系数作为定子铁芯10的叠压系数O1。叠压系数O1是根据定子铁芯10的轴向的长度H1和电磁钢板101的厚度T1及块数n1，通过O1＝H1/(T1×n1)×100[％]求出的。

例如在定子铁芯10的叠压系数O1为90[％]的情况下，空隙占定子铁芯10的轴向长度的10[％]。

在求取叠压系数O1时，首先测定1块电磁钢板101的厚度T1，然后，将n1块电磁钢板101层叠而构成定子铁芯10后，测定定子铁芯10的长度H1，根据上述的式子来计算叠压系数O1。

此外，将转子铁芯50的轴向每单位长度的电磁钢板501的占空系数作为转子铁芯50的叠压系数O2。叠压系数O2是根据转子铁芯50的轴向的长度H2和电磁钢板501的厚度T2及块数n2，通过O2＝H2/(T2×n2)×100[％]求出的。

在求取叠压系数O2时，首先测定1块电磁钢板501的厚度T2，然后，将n2块电磁钢板501层叠而构成转子铁芯50后，测定转子铁芯50的长度H2，根据上述的式子来计算叠压系数O2。

定子铁芯10的叠压系数O1比转子铁芯50的叠压系数O2小。换言之，满足O1＜O2。作为一例，叠压系数O1为95[％]，叠压系数O2为97[％]。

由于定子铁芯10的叠压系数O1比转子铁芯50的叠压系数O2小，因此，轴向每单位长度的定子铁芯10的电磁钢板101间的空隙的总和比转子铁芯50的电磁钢板501间的空隙的总和多。由此，如后所述，在定子铁芯10的内部流动的制冷剂的量变多，能够获得抑制绕组2的温度上升的效果。

另外，“层叠间隙”这一表述意味着在轴向上相邻的电磁钢板的间隙[mm]。与此相对，“电磁钢板间的空隙”这一表述意味着被在轴向上相邻的电磁钢板夹着的区域。

<电动机的制造方法>

接下来，对实施方式1的电动机100的制造方法进行说明。首先，通过冲压加工将电磁钢板101冲裁成如图7的(A)所示分割铁芯9呈直线状排列的形状。在图7的(A)所示的例子中，各分割铁芯9在分割面15的外周侧的连结部C处彼此连结。但是，也可以是，如图7的(B)所示，各分割铁芯9彼此分离。

然后，将冲裁后的电磁钢板101在轴向上层叠，利用铆接部17、18固定而形成层叠体。在该层叠体上安装绝缘部3，并在各齿12上卷绕绕组2。

绕组2的卷绕方法有集中卷绕和分布卷绕，在此使用了集中卷绕。特别是，不是跨多个齿12地卷绕绕组2，而是将绕组2卷绕在一个一个齿12上。这样的卷绕方法被称为凸极集中卷绕。

图8是用于说明绕组2的卷绕方法的示意图。图8是从轴向的一侧观察绝缘件31的图。在图8中，箭头A表示周向。绕组2通过绕线嘴而隔着绝缘件31和绝缘膜32(图1)卷绕于齿12。

如箭头B1所示，绕组2的第1层从绝缘件31的内周壁31c朝向外周壁31a卷绕。此外，如箭头B2所示，绕组2的第2层从绝缘件31的外周壁31a朝向内周壁31c卷绕。另外，箭头B1、B2的方向也可以是相反的。

图9是示出绕组2的卷绕图案的、与轴线Ax垂直的面处的剖视图。在图9中，箭头A表示周向，箭头R表示径向。此外，分别用标号C1、C2、C3、C4表示绕组2的第1层、第2层、第3层、第4层的各线圈。

绕组2以规则卷绕方式进行卷绕。即，在设n为1以上的整数时，以与第n层的2根线圈Cn接触的方式来配置第n+1层的各线圈Cn+1。由于绕组2以规则卷绕方式进行卷绕，因此绕组2与齿12的紧密贴合性变高。

在齿12的轴向的一端面上存在绕组2的第n层的线圈Cn与第n+1层的线圈Cn+1交叉的交叉点CP。另一方面，绕组2中的位于槽13内的线圈均在轴向上延伸。因此，绕组2与齿12的侧面即槽13侧的面的紧密贴合性特别高。

在这样将绕组2卷绕于各齿12后，将分割铁芯9组合成环状。在如图7的(A)所示各分割铁芯9在连结部C处排列的情况下，在分割面15处对排列方向的两端的分割铁芯9进行焊接。此外，在如图7的(B)所示各分割铁芯9分离的情况下，在分割面15处将各个分割铁芯9彼此焊接起来。

通过以上的工序，完成在定子铁芯10上卷绕有绕组2的定子1。

与定子1的组装并行地进行转子5的组装。具体而言，将电磁钢板501在轴向上层叠，利用铆接部58固定而形成转子铁芯50。此外，在转子铁芯50的磁铁***孔51中***永磁铁55。也可以根据需要，在转子铁芯50安装平衡重。由此，完成转子5。

然后，在定子1的内侧组装转子5。由此，完成电动机100。另外，在此，在分割铁芯9的齿12上卷绕绕组2，然后将分割铁芯9组合成环状，但也可以在环状的定子铁芯10的齿12上卷绕绕组2。

<作用>

接下来，对实施方式1的作用进行说明。图10是示出实施方式1的定子1的定子铁芯10与绕组2的接触部的示意图。图11是示出比较例的定子1C的定子铁芯10与绕组2的接触部的示意图。

图10、图11均是将定子1的槽13(图3)利用沿径向横穿的面切断的截面。箭头Ri表示径向内侧即齿12的齿顶部12a侧，箭头Ro表示径向外侧即轭11侧。此外，箭头Ax表示轴线Ax的方向。

在图10、图11中，均在轴向上相邻的电磁钢板101之间形成有空隙102。在压缩机中，制冷剂在定子铁芯10的凹部19(图3)与外壳8之间的制冷剂通路中流动，该制冷剂的一部分如箭头F所示那样通过定子铁芯10的空隙102而流动。

在定子铁芯10的空隙102中流动的制冷剂向径向内侧流动而通过绕组2。该制冷剂起到对绕组2的热进行散热的作用。另外，虽然在定子铁芯10与绕组2之间夹有绝缘膜32，但由于厚度较薄，因此，对制冷剂起到的使绕组2散热的作用的影响较小。

图11所示的比较例的定子铁芯10的电磁钢板101的厚度Tc比实施方式1的定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1厚。因此，在实施方式1中，定子铁芯10的轴向每单位长度的空隙102的数量比比较例的定子铁芯10的轴向每单位长度的空隙102的数量多。即，实施方式1的定子铁芯10的电磁钢板101的叠压系数O1比比较例的定子铁芯10的电磁钢板101的叠压系数Oc小。

叠压系数越小，则轴向每单位长度的空隙102的总和越大，因此，通过空隙102流动的制冷剂的流量越多。在实施方式1中，电磁钢板101的厚度T1较薄，因此，叠压系数O1较小，因此，通过定子铁芯10的空隙102流动的制冷剂的量比比较例的通过定子铁芯10的空隙102流动的制冷剂的量多。

由于绕组2由电阻高于铜线的铝线构成，因此，通电时的发热量较大。在实施方式1中，能够利用制冷剂高效地对绕组2的热进行散热，由此，能够抑制绕组2的温度上升。

此外，在定子铁芯10形成有贯通孔16(图3)，制冷剂也从贯通孔16流入空隙102。因此，能够使在空隙102中流动的制冷剂的量增加，提高抑制绕组2的温度上升的效果。

定子铁芯10的贯通孔16的数量和配置是任意的。但是，贯通孔16会阻碍在定子铁芯10内流动的磁通，因此，相比于形成于磁通集中流动的齿12，优选形成于轭11。

特别是，如图3所示，如果贯通孔16在轭11中配置于通过齿12的周向中心的径向的直线E上，则能够确保制冷剂流量，并且最不会阻碍磁通。

此外，在图1中，在定子铁芯10的堵住贯通孔16的位置配置有绝缘件31，但如果如图3中虚线所示，在不堵住贯通孔16的位置配置有绝缘件31(即，贯通孔16露出)，则制冷剂容易流入贯通孔16，能够进一步提高抑制绕组2的温度上升的效果。

但是，即使贯通孔16被绝缘件31(图1)堵住，制冷剂也会从凹部19经由空隙102流入贯通孔16，因此能够获得制冷剂起到的抑制绕组2的温度上升的效果。

此外，通常，电磁钢板的厚度越薄，则在电磁钢板产生的铁损越小。在实施方式1中，定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1比转子铁芯50的电磁钢板501的厚度T2薄，因此能够降低定子铁芯10中的铁损，抑制定子铁芯10中的温度上升。

由于能够抑制定子铁芯10的温度上升，因此，制冷剂在通过定子铁芯10的空隙102时不易被加热。因此，能够增强制冷剂起到的绕组2的散热作用，能够提高抑制绕组2的温度上升的效果。

在此，比较定子铁芯10与转子铁芯50，在定子铁芯10产生的铁损比在转子铁芯50产生的铁损大。这是因为，在转子5旋转时，定子铁芯10相对于永磁铁55的磁通的相对位置大幅度地变化。

通常，已知在定子铁芯10产生的铁损是在转子铁芯50产生的铁损的2倍～4倍。此外，还已知铁损与电磁钢板的厚度的1次方～平方成反比。因此，如果将转子铁芯50的电磁钢板501的厚度T2设定为定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1的√2倍～4倍，则在定子铁芯10和转子铁芯50产生相同的铁损。

另外，下限值的√2倍是在定子铁芯10产生的铁损为在转子铁芯50产生的铁损的2倍、且铁损与电磁钢板的厚度的平方成反比的情况下的值。上限值的4倍是在定子铁芯10产生的铁损为在转子铁芯50产生的铁损的4倍、且铁损与电磁钢板的厚度的1次方成反比的情况下的值。

另一方面，若转子铁芯50的电磁钢板501的厚度T2超过定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1的4倍，则在转子铁芯50产生的铁损有可能超过在定子铁芯10产生的铁损。其结果是，转子铁芯50的热向定子铁芯10转移，抑制绕组2的温度上升的效果有可能降低。因此，厚度T1、T2优选满足T2＜4×T1。

此外，如图4所示，更优选的是，转子铁芯50的磁通屏障52与外周50a之间的桥部53的径向宽度W为定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1以下。即，优选W＜T1成立。关于这方面，在以下进行说明。

在电动机100驱动时，与旋转速度同步的频率的电流被供给至定子1的绕组2，由此产生旋转磁场，转子5旋转。这时，从齿12流向转子铁芯50的磁通的一部分通过转子铁芯50的桥部53而返回到相邻的齿12。即，形成通过桥部53的短路路径。

在短路路径中流动的磁通无助于转子5的旋转，而且有可能在齿12的齿顶部12a处产生铁损。当在齿顶部12a处产生铁损时，定子铁芯10的温度上升，有可能使抑制绕组2的温度上升的效果降低。因此，期望减少在短路路径中流动的磁通。

在桥部53内沿轴向流动的磁通的范围受定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1限制。这是因为，在电磁钢板101、501的正反面覆盖有绝缘覆膜，沿轴向流过某1块电磁钢板501的磁通不流向在轴向上相邻的电磁钢板501，而是流向定子铁芯10的电磁钢板101。

与此相对，在桥部53内沿径向流动的磁通受桥部53的径向的宽度W限制。通过使桥部53的径向的宽度W比上述的厚度T1窄，能够抑制径向的磁通的流动。从定子铁芯10朝向转子铁芯50的磁通被抑制的结果是，能够抑制在短路路径中流动的磁通，使抑制绕组2的温度上升的效果的降低减轻。

<实施方式的效果>

如以上进行了说明的那样，在实施方式1的电动机100中，具备：转子5，其具有转子铁芯50和永磁铁55；以及定子1，其具有定子铁芯10和绕组2，定子铁芯10的电磁钢板101的叠压系数O1与转子铁芯50的电磁钢板501的叠压系数O2满足O1＜O2。因此，通过增加流过定子铁芯10的电磁钢板101之间的空隙102的制冷剂的量，利用制冷剂夺取绕组2的热，从而能够抑制绕组2的温度上升。

此外，由于定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1比转子铁芯50的电磁钢板501的厚度T2薄，因此，轴向每单位长度的定子铁芯10的空隙102的数量变多，由此能够增加通过空隙102的制冷剂的量。此外，通过使厚度T1变薄，能够抑制定子铁芯10中的铁损的产生，能够抑制定子铁芯10的温度上升。其结果是，能够提高抑制绕组2的温度上升的效果。

此外，由于厚度T1与厚度T2满足T2＜4×T1，因此能够抑制由于在转子铁芯50产生的铁损引起的温度上升，抑制由于从转子铁芯50向定子铁芯10的热移动引起的绕组2的温度上升。

此外，由于转子铁芯50的桥部53的径向的宽度W比定子铁芯10的电磁钢板101的厚度T1薄，因此，能够抑制经由短路路径在齿12间流动的磁通。由此，能够抑制齿顶部12a处的铁损的产生，提高抑制绕组2的温度上升的效果。

此外，由于定子铁芯10具有从该定子铁芯10的轴向的一端形成至另一端的贯通孔16，因此，压缩机内的制冷剂容易经由贯通孔16流入空隙102，能够提高抑制绕组2的温度上升的效果。

此外，由于定子铁芯10具有在与压缩机的外壳8的内周面之间构成制冷剂通路的凹部19，因此，压缩机内的制冷剂容易经由凹部19流入空隙102，能够提高抑制绕组2的温度上升的效果。

此外，由于绕组2以凸极集中卷绕方式卷绕于齿12，因此能够提高绕组2与齿12的紧密贴合度。因此，通过了空隙102的制冷剂更多地与绕组2接触，能够提高抑制绕组2的温度上升的效果。

此外，由于定子铁芯10由多个分割铁芯9构成，因此，能够在将分割铁芯9组合成环状之前，将绕组2卷绕于齿12。因此，绕线嘴的移动自由度较大，能够高密度地卷绕绕组2。由此，能够提高绕组2与齿12的紧密贴合度，提高抑制绕组2的温度上升的效果。

实施方式2.

接下来，对实施方式2进行说明。图12是示出实施方式2的定子1A的定子铁芯10A和转子5A的转子铁芯50A的示意图。在实施方式2中，定子铁芯10A的电磁钢板101的层叠间隙L1比转子铁芯50A的电磁钢板501的层叠间隙L2宽。即，L1＞L2成立。

定子铁芯10A的电磁钢板101的厚度T1与转子铁芯50A的电磁钢板501的厚度T2相同。即，T1＝T2成立。但是，也可以如实施方式1那样，定子铁芯10A的电磁钢板101的厚度T1比转子铁芯50A的电磁钢板501的厚度T2薄。

在本实施方式2中，定子铁芯10A的电磁钢板101的叠压系数O1也比转子铁芯50A的电磁钢板501的叠压系数O2小。即，O1＜O2成立。

电磁钢板101的层叠间隙L1能够在形成铆接部17、18(图3)时进行调整。铆接部17、18均通过对电磁钢板101进行冲压加工而形成。

图13的(A)以及(B)是示意性地示出作为V形铆接的铆接部18的俯视图以及剖视图。通过使在电磁钢板101的背面形成的V字状的凸部18a与在其下侧的电磁钢板101的正面形成的V字状的凹部18b嵌合，从而将多块电磁钢板101彼此固定。通过在冲压加工时调整凸部18a的突出量、即凹部18b的深度(称为铆接深度D)，能够调整电磁钢板101的层叠间隙L1。

图14的(A)以及(B)是示意性地示出作为圆形铆接的铆接部17的俯视图以及剖视图。通过使在电磁钢板101的背面形成的圆筒状的凸部17a与在其下侧的电磁钢板101的正面形成的圆筒状的凹部17b嵌合，从而将多块电磁钢板101彼此固定。通过在冲压加工时调整凸部17a的突出量、即凹部17b的深度(称为铆接深度)D，能够调整电磁钢板101的层叠间隙L1。

在图13的(A)～图14的(B)中示出了定子铁芯10A的电磁钢板101的铆接部17、18，但转子铁芯50A的电磁钢板501的层叠间隙L2也能够同样地进行调整。

在实施方式2中，通过使定子铁芯10A的电磁钢板101的铆接深度D比转子铁芯50A的电磁钢板501的铆接深度D深，实现了使电磁钢板101的层叠间隙L1比电磁钢板501的层叠间隙L2宽的结构。

图15是示出实施方式2的定子1的定子铁芯10A与绕组2的接触部的示意图。图15是将槽13利用沿径向横穿的面切断的截面。箭头Ri表示径向内侧即齿顶部12a侧，箭头Ro表示径向外侧即轭11侧。此外，箭头Ax表示轴线Ax的方向。

如上所述，实施方式1的定子铁芯10A的电磁钢板101的层叠间隙L1比转子铁芯50A的电磁钢板502的层叠间隙L2(图15)宽。因此，能够增加通过定子铁芯10A的空隙102而流动的制冷剂的量，由此，能够提高抑制绕组2的温度上升的效率。

除上述的方面外，实施方式2的电动机与实施方式1的电动机100同样地构成。

如以上进行了说明的那样，根据实施方式2，定子铁芯10A的层叠间隙L1比转子铁芯50A的层叠间隙L2宽，因此，能够增加通过定子铁芯10A的空隙102的制冷剂的量，抑制绕组2的温度上升。

在定子铁芯10A的电磁钢板101的厚度T1及层叠间隙L1与转子铁芯50A的电磁钢板501的厚度T2及层叠间隙L2之间，在实施方式1中，T1＜T2以及L1＝L2成立，在实施方式2中，T1＝T2以及L1＞L2成立。然而，不限于这些例子，也可以是T1＜T2以及L1＞L2双方成立。

实施方式3.

接下来，对实施方式3进行说明。图16是示出实施方式3的定子1B的定子铁芯10B和转子5B的转子铁芯50B的示意图。在实施方式3中，定子铁芯10B的电磁钢板101的基于爱泼斯坦试验的铁损密度比转子铁芯50B的电磁钢板501的基于爱泼斯坦试验的铁损密度高。

在图16中，与实施方式1同样，定子铁芯10B的电磁钢板101的厚度T1比转子铁芯50B的电磁钢板501的厚度T2薄。但是，也可以如在实施方式2中进行了说明的那样，定子铁芯10B的层叠间隙L1比转子铁芯50B的层叠间隙L2宽，还可以将它们进行组合。

爱泼斯坦试验是由JIS_C2550规定的。图17的(A)、(B)是用于说明爱泼斯坦试验的示意图。如图17的(A)所示，在爱泼斯坦试验中，使用了将电磁钢板加工成长条状的试样7。试样7的宽度为30mm，长度为280mm。

如图17的(B)所示，爱泼斯坦试验器具有由绝缘性树脂形成的线圈架65。线圈架65是将4个线圈架部66、67、68、69组合成正方形而成的。线圈架部66～69均具有长方形截面，在内侧具有空间。

在线圈架部66～69的内侧以井字状***上述张数的试样7，形成磁路70。在线圈架部66～69的外周分别卷绕线圈6。线圈6具有输入侧的一次线圈61和检测侧的二次线圈62。一次线圈61和二次线圈62为相同的匝数。

根据输入到一次线圈61的一次电流和一次电压的积与输入到二次线圈62的二次电流和二次电压的积之差来测定试样7的铁损。将诱发了频率为50Hz、最大磁通密度为1.5T的正弦波状的磁通密度变化时的每单位重量的铁损称为铁损密度[W/kg]。

在实施方式3中，定子铁芯10B的电磁钢板101的铁损密度W1比转子铁芯50B的电磁钢板501的铁损密度W2低。即，W1＜W2成立。作为一例，定子铁芯10B的电磁钢板101的铁损密度W1为2.0～2.5[W/kg]，转子铁芯50B的电磁钢板501的铁损密度W2为2.5～5.0[W/kg]。

通过使定子铁芯10B的电磁钢板101的铁损密度W1比转子铁芯50B的电磁钢板501的铁损密度W2低，能够减少在定子铁芯10B产生的铁损，抑制温度上升。由此，不易产生通过定子铁芯10B的空隙102的制冷剂的温度上升。其结果是，能够增强制冷剂起到的对绕组2的热进行散热的作用，能够提高抑制绕组2的温度上升的效果。

这样的铁损密度W1、W2的差例如能够通过使电磁钢板101的硅含量S1比电磁钢板501的硅含量S2多(即，设S1＞S2)来实现。

作为一例，定子铁芯10B的电磁钢板101的硅含量S1为3.5[重量％]，转子铁芯50B的电磁钢板501的硅含量S2为3.3[重量％]。优选的是，电磁钢板101、501的硅含量S1、S2均在2.0～7.0％的范围内。

电磁钢板101、501各自的硅含量S1、S2能够通过电磁钢板101、501的等级或型号等的选择来进行调整。

通常，电磁钢板的硅含量越多，则基于爱泼斯坦试验的铁损密度越低，在电磁钢板产生的铁损越低。因此，通过使定子铁芯10B的电磁钢板101的硅含量S1比转子铁芯50B的电磁钢板501的硅含量S2多，能够减少在定子铁芯10B产生的铁损，抑制温度上升。由此，不易产生通过定子铁芯10B的空隙102的制冷剂的温度上升，其结果是，能够增强制冷剂起到的绕组2的散热作用，提高抑制绕组2的温度上升的效果。

如以上进行了说明的那样，根据实施方式3，定子铁芯10B的电磁钢板101的基于爱泼斯坦试验的铁损密度W1比转子铁芯50B的电磁钢板501的基于爱泼斯坦试验的铁损密度W2低，因此，能够减少在定子铁芯10B产生的铁损并抑制温度上升，由此能够提高通过定子铁芯10B的空隙102的制冷剂起到的抑制绕组2的温度上升的效果。

此外，由于定子铁芯10B的电磁钢板101的硅含量S1比转子铁芯50B的电磁钢板501的硅含量S2多，因此能够减少在定子铁芯10B产生的铁损并抑制温度上升，由此能够提高通过定子铁芯10B的空隙102的制冷剂起到的抑制绕组2的温度上升的效果。

<压缩机>

图18是示出能够应用各实施方式的电动机的压缩机300的纵剖视图。压缩机300是旋转式压缩机，例如被用于制冷循环装置400(图19)。

图18是示出压缩机300的剖视图。压缩机300在此为旋转式压缩机，具备密闭容器307、配设在密闭容器307内的压缩机构301、以及驱动压缩机构301的电动机100。

压缩机构301具有：气缸302，其具有气缸室303；电动机100的轴4；滚动活塞304，其固定于轴4；叶片(未图示)，其将气缸室303内分为吸入侧和压缩侧；以及上部框架305和下部框架306，它们供轴4***，并将气缸室303的轴向端面封闭。在上部框架305和下部框架306分别安装有上部排出***308和下部排出***309。

密闭容器307是圆筒状的容器，包含图1所示的外壳8。在密闭容器307的底部储存有对压缩机构301的各滑动部进行润滑的冷冻机油(未图示)。轴4被作为轴承部的上部框架305和下部框架306保持成能够旋转。

气缸302在内部具备气缸室303，滚动活塞304在气缸室303内偏心旋转。轴4具有偏心轴部，该偏心轴部与滚动活塞304嵌合。

电动机100的定子1通过热压配合、压入或焊接等方法组装于密闭容器307的外壳8的内侧。从固定于密闭容器307的玻璃端子311向定子1的绕组2供给电力。轴4固定于转子5的中心孔54。

在密闭容器307的外部安装有储液器310。制冷剂气体经由吸入管314从制冷剂回路流入储液器310。在液体制冷剂与制冷剂气体一起从吸入管314流入的情况下，液体制冷剂被贮存于储液器310内，制冷剂气体被供给至压缩机300。

在密闭容器307固定有吸入管313，经由该吸入管313从储液器310向气缸302供给制冷剂气体。此外，在密闭容器307的上部设置有将制冷剂向外部排出的排出管312。

作为压缩机300的制冷剂，例如可以使用R410A、R407C或R22等，但基于防止地球温室效应的观点，优选使用GWP(地球温室效应系数)较低的制冷剂。例如可以使用以下制冷剂作为GWP较低的制冷剂。

(1)首先，可以使用组成中具有碳双键的卤代烃，例如HFO(Hydro-Fluoro-Orefin)-1234yf(CF₃CF＝CH₂)。HFO-1234yf的GWP为4。

(2)此外，也可以使用组成中具有碳双键的烃、例如R1270(丙烯)。R1270的GWP为3，比HFO-1234yf低，但可燃性比HFO-1234yf高。

(3)此外，还可以使用含有组成中具有碳双键的卤代烃和组成中具有碳双键的烃中的至少任一方的混合物、例如HFO-1234yf和R32的混合物。上述的HFO-1234yf由于是低压制冷剂，因此具有压损增大的倾向，有可能导致制冷循环(特别是蒸发器)的性能降低。因此，在实用上优选使用与相比于HFO-1234yf为高压制冷剂的R32或R41的混合物。

压缩机300的动作如下所述。从储液器310供给的制冷剂气体通过吸入管313被供给至气缸302的气缸室303内。当通过向绕组2供给电流而驱动电动机100时，轴4与转子5一起旋转。然后，与轴4嵌合的滚动活塞304在气缸室303内偏心旋转，制冷剂在气缸室303内被压缩。

在气缸室303中被压缩后的制冷剂通过排出***308、309，进而通过转子5的贯通孔56、57(图1)、以及定子1的贯通孔16和凹部19(图3)而在密闭容器307内上升。在密闭容器307内上升的制冷剂从排出管312排出，被供给至制冷循环的高压侧。

另外，虽然在气缸室303中被压缩后的制冷剂中混入有冷冻机油，但在通过转子5的贯通孔56、57或定子1的贯通孔16和凹部19时，促进了制冷剂与冷冻机油的分离，防止了冷冻机油流入排出管312。

在各实施方式中进行了说明的电动机100能够抑制绕组2的温度上升，因此能够在长时间内获得压缩机300的高可靠性。

<制冷循环装置>

接下来，对能够应用各实施方式的电动机的制冷循环装置400进行说明。图19是示出制冷循环装置400的结构的图。制冷循环装置400在此为空调装置，但例如也可以是冰箱等。

制冷循环装置400具备：压缩机300；作为切换阀的四通阀401；冷凝器402，其对制冷剂进行冷凝；减压装置403，其对制冷剂进行减压；以及蒸发器404，其使制冷剂蒸发。

压缩机300、冷凝器402、减压装置403以及蒸发器404通过制冷剂配管407连结而构成制冷剂回路。此外，压缩机300具备与冷凝器402对置的室外送风机405、以及与蒸发器404对置的室内送风机406。

制冷循环装置400的动作如下所述。压缩机300对所吸入的制冷剂进行压缩，并作为高温高压的制冷剂气体送出。四通阀401对制冷剂的流动方向进行切换，在制冷运转时，如图19中实线所示，使从压缩机300送出的制冷剂流向冷凝器402。

冷凝器402进行从压缩机300送出的制冷剂与由室外送风机405输送的室外空气之间的热交换，使制冷剂冷凝而作为液体制冷剂送出。减压装置403使从冷凝器402送出的液体制冷剂膨胀，作为低温低压的液体制冷剂送出。

蒸发器404进行从减压装置403送出的低温低压的液体制冷剂与室内空气之间的热交换，使制冷剂蒸发而作为制冷剂气体送出。在蒸发器404中被夺取热的空气被室内送风机406供给至室内。

另外，在制热运转时，四通阀401将从压缩机300送出的制冷剂向蒸发器404送出。在该情况下，蒸发器404作为冷凝器发挥功能，冷凝器402作为蒸发器发挥功能。

作为压缩机300的驱动源，具备在实施方式1～3中进行了说明的电动机100，由此能够提高制冷循环装置400的可靠性。另外，具有实施方式1～3的电动机100的压缩机也能够用于其他制冷循环装置。

以上，对优选的实施方式具体地进行了说明，但本公开不限于上述实施方式，能够进行各种改良或变形。

标号说明

1、1A、1B、1C：定子；2：绕组；3：绝缘部；4：轴；5、5A、5B：转子；8：外壳；9：分割铁芯；10、10A、10B：定子铁芯；11：轭；12：齿；12a：齿顶部；13：槽；16：贯通孔；17：铆接部(圆形铆接)；18：铆接部(V形铆接)；19：凹部；31：绝缘件；50、50A、50B：转子铁芯；51：磁铁***孔；52：磁通屏障；53：桥部；55：永磁铁；100：电动机；101：电磁钢板；102：层叠间隙；300：压缩机；301：压缩机构；302：气缸；307：密闭容器；400：制冷循环装置；401：四通阀；402：冷凝器；403：减压装置；404：蒸发器；501：电磁钢板；502：层叠间隙。

Claims (16)

1.一种电动机，其中，所述电动机具备：

转子，其具有转子铁芯和永磁铁，所述转子铁芯是以轴线为中心的环状的转子铁芯，且由在所述轴线的方向上层叠的电磁钢板构成，所述永磁铁安装于所述转子铁芯；以及

定子，其具有定子铁芯和绕组，所述定子铁芯包围所述转子铁芯，且由在所述轴线的方向上层叠的电磁钢板构成，所述绕组卷绕于所述定子铁芯，且由铝线构成，

所述定子铁芯的所述电磁钢板的叠压系数O1与所述转子铁芯的所述电磁钢板的叠压系数O2满足O1＜O2。

2.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述定子铁芯的所述电磁钢板的厚度T1与所述转子铁芯的所述电磁钢板的厚度T2满足T1＜T2。

3.根据权利要求1或2所述的电动机，其中，

所述定子铁芯的所述电磁钢板的厚度T1与所述转子铁芯的所述电磁钢板的厚度T2满足T1＜T2＜4×T1。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机，其中，

所述转子铁芯具有：磁铁***孔，其中配置有所述永磁铁；以及桥部，其形成于所述磁铁***孔与所述转子铁芯之间，

所述桥部具有以所述轴线为中心的径向的宽度W，

所述宽度W与所述定子铁芯的所述电磁钢板的厚度T1满足W＜T1。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电动机，其中，

所述定子铁芯的所述电磁钢板的间隙L1与所述转子铁芯的所述电磁钢板的间隙L2满足L1＞L2。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电动机，其中，

在爱泼斯坦试验中，在诱发了频率为50Hz、最大磁通密度为1.5T的正弦波状的磁通密度变化的情况下，

所述定子铁芯的所述电磁钢板的每单位重量的铁损密度W1与所述转子铁芯的所述电磁钢板的每单位重量的铁损密度W2满足W1＜W2。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电动机，其中，

所述定子铁芯的所述电磁钢板的硅含量S1与所述转子铁芯的所述电磁钢板的硅含量S2满足S1＞S2。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电动机，其中，

所述定子铁芯具有贯通孔，所述贯通孔从该定子铁芯的轴向的一端形成至另一端。

9.根据权利要求8所述的电动机，其中，

所述定子铁芯具有：以所述轴线为中心的环状的轭；以及齿，其从所述轭朝向所述轴线延伸，

所述贯通孔形成于所述轭。

10.根据权利要求8或9所述的电动机，其中，

所述绕组隔着绝缘部卷绕于所述定子铁芯，

所述贯通孔在所述定子铁芯的所述轴线的方向上的端面露出，未被所述绝缘部堵住。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的电动机，其中，

所述定子铁芯固定于压缩机的外壳的内侧，

在所述定子铁芯的外周形成有凹部，在所述凹部与所述外壳的内周面之间构成制冷剂的通路。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的电动机，其中，

所述定子铁芯具有：以所述轴线为中心的环状的轭；以及齿，其从所述轭朝向所述轴线延伸，

所述绕组以凸极集中卷绕方式卷绕于所述齿。

13.根据权利要求12所述的电动机，其中，

所述绕组以规则卷绕方式卷绕于所述齿。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的电动机，其中，

所述定子铁芯具有组合成环状的多个分割铁芯。

15.一种压缩机，其中，所述压缩机具备：

权利要求1至14中的任一项所述的电动机；以及

压缩机构，其由所述电动机驱动。

16.一种制冷循环装置，其中，

所述制冷循环装置具备权利要求15所述的压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器。