DE112015007131T5

DE112015007131T5 - Elektromotor und Klimaanlage

Info

Publication number: DE112015007131T5
Application number: DE112015007131.8T
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Oikawa; Mineo Yamamoto; Hiroyuki Ishii; Hiroki ASO; Junichiro Oya; Yuto Urabe; Takaya SHIMOKAWA; Koji Yabe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2018-08-02
Also published as: KR20180048819A; JPWO2017085814A1; GB2559493A; US10855126B2; GB201804521D0; CN108352743A; WO2017085814A1; JP6422595B2; US20180219438A1; CN108352743B; GB2559493B; KR102008114B1

Abstract

Ein Elektromotor 1 umfasst einen Stator 2 und einen Rotor vom Folgepoltyp 4, umfassend einen ringförmigen Rotorkern 10, der an einer Innenseite des Stators 2 angeordnet ist, und eine Vielzahl von Permanentmagneten 11, die innerhalb des Rotorkerns 10 angeordnet sind und in einer Umfangsrichtung des Rotorkerns 10 angeordnet sind. Der Rotorkern 10 umfasst zumindest einen Schlitz 19, der innerhalb des Rotorkerns 10 bereitgestellt ist und an einer Außenseite von jedem der Permanentmagneten 11 in einer radialen Richtung des Rotorkerns 10 angeordnet ist, und zumindest einen Schlitz 20, der an einer äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 bereitgestellt ist und zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 angeordnet ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor, umfassend einen Rotor vom Folgepoltyp, und eine Klimaanlage, umfassend den Elektromotor.
Hintergrund
Um eine Energiespareigenschaft einer Klimaanlage zu verbessern, wird im Allgemeinen ein Seltenerdmagnet mit einer hohen Energiedichte, wie ein gesinterter Neodym-Magnet, für einen Permanentmagneten eines Elektromotors eingesetzt, der an einem Verdichter der Klimaanlage angebracht ist. Ein Elektromotor unter Verwendung des gesinterten Neodym-Magneten wurde für einen Lüfter der Klimaanlage entwickelt.
Ein solcher Permanentmagnet ist kostenintensiv, da der Permanentmagnet ein wertvolles Seltenerdelement enthält. Aus diesem Grund gibt es eine starke Nachfrage nach einer Reduzierung des Nutzungsumfangs und des Fertigungsaufwands des Permanentmagneten, um dadurch Kosten zu senken.
Im Allgemeinen wird ein Permanentmagnet durch Schneiden eines Masseblocks und Bearbeiten der Schneidmasse zu einer bestimmten Form ausgebildet. Als ein Ergebnis erhöht sich der Fertigungsaufwand, da die Anzahl von in dem Elektromotor eingesetzten Permanentmagneten größer ist.
Ein Verfahren zum Reduzieren der Anzahl von im Elektromotor eingesetzten Permanentmagneten umfasst das Bereitstellen eines Rotors mit einer sogenannten Folgepolanordnung. Bei dem Rotor vom Folgepoltyp sind der Magnetpol des Magneten, der durch den Permanentmagneten gebildet ist, und der Schenkelpol, der nicht durch den Permanentmagneten sondern im Kernmaterial gebildet ist, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet (Patentliteratur 1). Das heißt, die Anzahl der Magnetpole des Magneten ist eine Hälfte der Anzahl der Pole des Rotors, und die Anzahl der Schenkelpole ist eine Hälfte der Anzahl der Pole des Rotors. Die Magnetpole des Magneten, welche der Hälfte der Anzahl der Rotorpole entsprechen, weisen die gleichen Polaritäten auf. Die Schenkelpole, welche der anderen Hälfte der Anzahl der Pole entsprechen, weisen Polaritäten auf, die sich von den Polaritäten der Magnetpole des Magneten unterscheiden. Das heißt, der Rotor vom Folgepoltyp weist die Permanentmagneten auf, deren Anzahl eine Hälfte der Anzahl der Permanentmagneten des typischen Rotors ist.
Bei dem Rotor vom Folgepoltyp unterscheiden sich allerdings die Magnetpole des Magneten hinsichtlich der Induktivität von den Schenkelpolen. Eine solche Unsymmetrie in der Induktivität stellt dahingehend ein Problem dar, dass Schwingung und Geräusch zunehmen.
Zur Lösung des Problems offenbart Patentliteratur 1 einen Rotor von einem Oberflächenmagnet- und Folgepoltyp. Für diesen in Patentliteratur 1 offenbarten Rotortyp ist ein Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor in der Umfangsrichtung nicht gleichmäßig.
Insbesondere ist der Abstand des Luftspalts am Magnetpol des Magneten kleiner als der Abstand des Luftspalts am Schenkelpol, so dass dadurch die magnetische Unsymmetrie zwischen dem Magnetpol des Magneten und dem Schenkelpol reduziert wird, und somit Reduzierung von Schwingung und Geräusch erzielt wird.
Liste zitierter Schriften
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 2011-83119
Zusammenfassung
Technisches Problem
Wenn die in Patentliteratur 1 beschriebene Technologie eingesetzt wird, um den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor zu vergrößern, um die Induktivität zum Reduzieren der Unsymmetrie in der Induktivität anzupassen, nimmt allerdings der Magnetfluss ab, was zu einer Verschlechterung der Effizienz führt. Wenn der Luftspalt verkleinert wird, um die Induktivität anzupassen, wird andererseits der Spielraum bei die Baugruppenherstellung herabgesetzt.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das vorangehend Erläuterte entwickelt und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Elektromotor bereitzustellen, der Kosten, Schwingung und Geräusch reduzieren kann.
Lösung des Problems
Zur Lösung des vorgenannten Problems und zur Lösung der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung einen Elektromotor bereit, umfassend: einen ringförmigen Rotor; und einen Rotor vom Folgepoltyp, umfassend einen ringförmigen Rotorkern, der an einer Innenseite des ringförmigen Stators angeordnet ist, und eine Vielzahl von Permanentmagneten, die innerhalb des ringförmigen Rotorkerns angeordnet sind und in einer Umfangsrichtung des ringförmigen Rotorkerns angeordnet sind, wobei der ringförmige Rotorkern zumindest einen ersten Schlitz, der innerhalb des ringförmigen Rotorkerns bereitgestellt ist, wobei der zumindest eine erste Schlitz an einer Außenseite von jedem der Permanentmagneten in einer radialen Richtung des ringförmigen Rotorkerns angeordnet ist, und zumindest einen zweiten Schlitz aufweist, der an einer äußeren Umfangsoberfläche des ringförmigen Rotorkerns bereitgestellt ist, wobei der zumindest eine zweite Schlitz zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten bereitgestellt ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung erzielt eine Wirkung des Senkens der Kosten, der Schwingung und des Geräuschs.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Elektromotors gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Rotors gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 2.
4 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Magnetpols des Rotors gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die die Konfiguration eines Rotors gemäß eines Vergleichsbeispiels 1 darstellt.
6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Elektromotors, der den Rotor gemäß Vergleichsbeispiel 1 umfasst.
7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die die Konfiguration eines Rotors gemäß eines Vergleichsbeispiels 2 darstellt.
8 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Rotors gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Diagramm zum Darstellen der Konfiguration eines Elektromotors gemäß der zweiten Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels der Konfiguration einer Klimaanlage gemäß einer dritten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Elektromotoren und eine Klimaanlage gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die Ausführungsformen beschränkt ist.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Schnittansicht zum Darstellen der Konfiguration eines Elektromotors gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 ist eine Schnittansicht zum Darstellen der Konfiguration eines Rotors gemäß dieser Ausführungsform. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 2. 4 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Magnetpols des Rotors gemäß dieser Ausführungsform. Es wird darauf hingewiesen, dass 1 bis 4 Schnittansichten entlang einer Oberfläche senkrecht zur Rotationsachse des Elektromotors sind.
Wie in 1 dargestellt, umfasst ein Elektromotor 1 einen ringförmigen Stator 2 und einen ringförmigen Rotor 4, die an der Innenseite des Stators 2 angeordnet sind. Der Rotor 4 ist an der Innenseite des Stators 2 über einen dazwischen angeordneten Luftspalt 3 drehbar angeordnet. Der Rotor 4 ist mit dem Stator 2 koaxial angeordnet. Sowohl die Achsen des Rotors 4 als auch des Stators 2 stimmen mit der Rotationsachse des Elektromotors 1 überein. In einem dargestellten Beispiel ist der Elektromotor 1 zum Beispiel ein bürstenloser zehnpoliger 12-Schlitz Motor.
Der Stator 2 umfasst einen ringförmigen Statorkern 5 und Spulen 8, die um den Statorkern 5 gewickelt sind. Der Statorkern 5 umfasst eine ringförmige Kernrückseite 5a und zwölf Zähne 5b auf, die von der Kernrückseite 5a in einer radialen Richtung nach innen vorstehen. Die zwölf Zähne 5b sind in gleichmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet. Die radiale Richtung ist die radiale Richtung des Statorkerns 5. Die Umfangsrichtung ist die Umfangsrichtung des Statorkerns 5.
Der Statorkern 5 ist aus einem weichen magnetischen Material gefertigt. Insbesondere ist der Statorkern 5 durch Stapeln einer Vielzahl von elektromagnetischen Stahlplatten konfiguriert. Die Dicke der elektromagnetischen Stahlplatte ist im Allgemeinen 0.1 mm bis 0.7 mm. Ein Raum zwischen den Zähnen 5b benachbart zueinander in der Umfangsrichtung wird als ein Schlitz 7 bezeichnet. Die Spulen 8 sind über Isolierelemente (nicht dargestellt) auf die Zähne 5b aufgewickelt. Die Spulen 8 sind konzentrisch gewickelt oder verteilt gewickelt.
Die Konfiguration des Rotors 4 wird erläutert. Wie nachfolgend erläutert, ist der Rotor 4 von einem Innenmagnettyp und einem Folgepoltyp.
Der Rotor 4 umfasst einen ringförmigen Rotorkern 10 und fünf Permanentmagneten 11, die innerhalb des Rotorkerns 10 angeordnet sind,
Der Rotorkern 10 umfasst fünf Magnetlöcher 12, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Anzahl der Magnetlöcher 12 ist eine Hälfte der Anzahl von Polen des Rotors 4. Die Umfangsrichtung ist die Umfangsrichtung des Rotorkerns 10. Die fünf Magnetlöcher 12 sind in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Die fünf Magnetlöcher 12 sind in gleichmäßigen Abständen von der Rotationsachse angeordnet. Die Rotationsachse stimmt mit der Achse des Rotorkerns 10 überein. Die fünf Magnetlöcher 12 erstrecken sich in der axialen Richtung des Rotorkerns 10 und durch den Rotorkern 10 hindurch. Die Magnetlöcher 12 sind am äußeren Umfangskantenabschnitt des Rotorkerns 10 ausgebildet und erstrecken sich in der Umfangsrichtung. Die Magnetlöcher 12, die zueinander benachbart sind, sind voneinander getrennt. Der Rotorkern 10 umfasst im Mittelabschnitt ein Wellenloch 14, in welches eine Welle eingesetzt ist.
Der Rotorkern 22 ist aus einem Kernmaterial gefertigt, welches ein weiches magnetisches Material ist. Insbesondere ist der Rotorkern 10 durch Stapeln einer Vielzahl von elektromagnetischen Stahlplatten konfiguriert. Die Dicke der elektromagnetischen Stahlplatte ist im Allgemeinen 0.1 mm bis 0.7 mm.
Die fünf Permanentmagnete 11, welche eins-zu-eins den fünf Magnetlöchern 12 entsprechen, sind in ihre jeweiligen korrespondierenden Magnetlöcher 12 eingesetzt. Der Permanentmagnet 11 weist zum Beispiel eine rechteckige flache Form im Querschnitt auf. Die Dicke des Permanentmagneten 11 ist zum Beispiel 2 mm.
Der Permanentmagnet 11 ist ein Seltenerdmagnet und ist ein gesinterter Neodym-Magnet, der Nd (Neodym), Fe (Eisen) und B (Bor) als Hauptkomponenten aufweist.
Gegenüberliegende Endabschnitte des Magnetlochs 12 mit dem im Magnetloch 12 angeordneten Permanentmagneten 11 sind zwei Flusssperrabschnitte 13, welche Luftspalte sind. Das heißt, jede der umlaufenden gegenüberliegenden Endflächen des Permanentmagenten 11 ist mit dem entsprechenden der zwei Flusssperrabschnitte 13 in Kontakt, die durch die Luftschichten definiert sind. Der Flusssperrabschnitt 13 wirkt derart, dass es für die äußere Umfangsoberfläche des Rotors 4 möglich ist, eine Magnetflussdichteverteilung in der Form ähnlich einer Sinuswelle aufzuweisen, und verhindert einen magnetischen Leckfluss, d.h. verhindert, dass die Magnetflüsse der zueinander benachbarten Permanentmagnete 11 über den Rotorkern 10 kurzgeschlossen werden.
Der Rotor 4 umfasst zehn Magnetpole, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 angeordnet sind, so dass die Polaritäten in der Umfangsrichtung abwechselnd sind. Im Detail umfasst der Rotor 4 fünf erste Magnetpole, die eins zu eins den fünf Permanentmagneten 11 entsprechen und durch diese gebildet sind. Die fünf ersten Magnetpole weisen die gleichen Polaritäten auf. Der Rotor 4 umfasst auch fünf zweite Magnetpole, die jeweils im Rotorkern 10 zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 gebildet sind. Die zweiten Magnetpole weisen Polaritäten auf, die sich von den Polaritäten der ersten Magnetpole unterscheiden. Im dargestellten Beispiel ist der erste Magnetpol ein N-Pol und der zweite Magnetpol ein S-Pol. Jedoch kann jeder des ersten Magnetpols und des zweiten Magnetpols die gegengesetzte Polarität aufweisen. Die zehn Magnetpole des Rotors 4 sind in gleichmäßigen Winkelabständen in der Umfangsrichtung mit einer Polteilung, die auf 360 Grad/10 = 36 Grad festgelegt ist, angeordnet.
Der derart angeordnete Rotor 4 ist vom Folgepoltyp. Die fünf Permanentmagneten 11, welche die Hälfte der Anzahl der Pole des Rotors betragen, bilden die fünf ersten Magnetpole. Zudem sind die fünf zweiten Magnetpole, welche die andere Hälfte der Anzahl der Pole des Rotors sind, jeweils im Kernmaterial des Rotorkerns 10 zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 gebildet. Der zweite Magnetpol ist ein sogenannter Schenkelpol und durch Magnetisieren des Rotors 4 gebildet.
In dem Rotor 4 sind somit ein erster Magnetpolabschnitt 21, welcher ein Magnetpolabschnitt des Magneten ist, der den Permanentmagnet 11 umfasst und den ersten Magnetpol aufweist, und ein zweiter Magnetpolabschnitt 22, welcher ein Kernmagnetpolabschnitt ist, der den Permanentmagnet 11 nicht umfasst, sondern den zweiten Magnetpol aufweist, in der Umfangsrichtung des Rotors 4 abwechselnd angeordnet. Der Rotor vom Folgepoltyp 4 weist die Anzahl von Polen auf, welche eine gleichmäßige Anzahl gleich wie oder größer als vier ist.
Eine äußere Form 15 des Rotorkerns 10 ist eine sogenannte „blumenähnliche“ Kreisform. Die wie hier eingesetzte „blumenähnliche“ Kreisform ist eine Form, die Polmitten 16 und 17, an welchen der Außendurchmesser des Rotorkerns 10 am größten ist, und einen Zwischenpol 18 aufweist, an welchem der Außendurchmesser des Rotorkerns 10 am kleinsten ist. Diese „blumenähnliche“ Kreisform umfasst eine Bogenform von jeder der Polmitten 16 und 17 zum Zwischenpol 18. Die Polmitte 16 ist die Polmitte des ersten Magnetpols und die Polmitte 17 ist die Polmitte des zweiten Magnetpols. In dem dargestellten Beispiel ist die „blumenähnliche“ Kreisform die Form, die durch zehn Blütenblätter, die die gleichen Formen und gleichen Größen aufweisen und in gleichmäßigen Winkeln angeordnet sind, definiert ist. Der Außendurchmesser des Rotorkerns 10 in der Polmitte 16 ist somit gleich wie der Außendurchmesser des Rotorkerns 10 in der Polmitte 17. Es wird darauf hingewiesen, dass die Breite in der Umfangsrichtung des Magnetlochs 12 breiter ist als die Polteilung.
In dieser Ausführungsform umfasst der Rotorkern 10 sechs Schlitze 19, die innerhalb des Rotorkerns 10 bereitgestellt sind und an der Außenseite des Permanentmagneten 11 angeordnet sind. Die sechs Schlitze 19 sind für jeden der Permanentmagneten 11 bereitgestellt. Die Außenseite des Permanentmagneten 11 ist die Außenseite in der radialen Richtung des Rotorkerns 10. Das heißt, die sechs Schlitze 19 sind im Rotorkern 10 zwischen dem Permanentmagneten 11 und dem Außenumfang des Rotorkerns 10 bereitgestellt. Der Schlitz 19 weist eine rechteckige Querschnittsform auf und erstreckt sich in der radialen Richtung. Eine Breite d1 in der radialen Richtung des Schlitzes 19 ist größer als eine Breite d2 in der Umfangsrichtung. Die Breite in der radialen Richtung ist eine Breite in der d-Achsenrichtung. Die Breite in der Umfangsrichtung ist eine Breite in einer Richtung orthogonal zur radialen Richtung, das heißt, die Breite in einer q-Achsenrichtung. Allerdings erreicht keiner der sechs Schlitze 19 den Außenumfang des Rotorkerns 10.
Je näher der Schlitz 10 zur Polmitte 16 ist, umso länger sind die sechs Schlitze 19 in der radialen Richtung. Die Schlitze 19 sind in der Umfangsrichtung mit zentrierter Polmitte 16 symmetrisch angeordnet. Das heißt, die Breite d₁ des Schlitzes 19 ist umso größer, je näher der Schlitz 19 zur Polmitte 16 ist. Die Breite d₂ des Schlitzes 19 ist unabhängig von seiner Position in der Umfangsrichtung des Schlitzes 19 konstant. Die sechs Schlitze 19 erstrecken sich in der axialen Richtung des Rotorkerns 10 und durch den Rotorkern 10 hindurch.
Zudem umfasst der Rotorkern 10 in dieser Ausführungsform acht Schlitze 20, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 bereitgestellt sind und zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 angeordnet sind. Die acht Schlitze 20 sind für jeden Bereich zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 bereitgestellt. Der Schlitz 20 weist eine rechteckige Querschnittsform auf und erstreckt sich in der radialen Richtung. Eine Breite d₃ in der radialen Richtung des Schlitzes 20 ist größer als eine Breite d₄ in der Umfangsrichtung. Die Breite in der radialen Richtung ist die Breite in der d-Achsenrichtung. Die Breite in der Umfangsrichtung ist die Breite in der Richtung orthogonal zur radialen Richtung, das heißt, einer q-Achsenrichtung. Der Schlitz 20 ist ein Nutabschnitt, der zur äußeren Umfangsoberfläche geöffnet ist.
Je näher der Schlitz 20 zur Polmitte 17 ist, umso länger ist der Schlitz 20 in der radialen Richtung. Die acht Schlitze 20 sind in der Umfangsrichtung mit zentrierter Polmitte 17 symmetrisch angeordnet. Das heißt, die Breite d₃ des Schlitzes 20 ist umso größer, je näher der Schlitz 20 zur Polmitte 17 ist. Die Breite d₄ des Schlitzes 20 ist unabhängig von seiner Position in der Umfangsrichtung des Schlitzes 20 konstant. Die acht Schlitze 20 erstrecken sich in der axialen Richtung des Rotorkerns 10 und durch den Rotorkern 10 hindurch.
Im dargestellten Beispiel ist die Anzahl der Schlitze 20 zwischen den Permanentmagneten 11 größer als die Anzahl der Schlitze 19 an der Außenseite des Permanentmagneten 11. Ein Minimum der Breite d₃ ist größer als ein Maximum der Breite d₁. Das heißt, die Breite d₁ des Schlitzes, der am nächsten zur Polmitte 16 ist, ist kleiner als die Breite d₃ des Schlitzes 20, die am nächsten zum Zwischenpol 18 ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Breite d₂ gleich der Breite d₄ ist. Daher ist eine Gesamtfläche der Schlitze 20 zwischen den Permanentmagneten 11 größer als eine Gesamtfläche der Schlitze 19 an der Außenseite des Permanentmagneten 11. Die Gesamtfläche ist eine Schnittfläche entlang eines Querschnitts senkrecht zur Rotationsachse.
Der Elektromotor 1 wird mit einer variablen Geschwindigkeit unter PWM-Steuerung durch einen Inverter einer Antriebsschaltung (nicht dargestellt) angetrieben. Für einen Elektromotor, der in einem Verdichter eingesetzt wird, oder einen Elektromotor, der in einem Lüfter einer Klimaanlage eingesetzt wird, ist ein Schaltungsträger des Inverters im Allgemeinen aus einem Bereich von 4 Kilohertz bis 22 Kilohertz ausgewählt.
Eine Beschreibung eines durch diese Ausführungsform bereitgestellten Vorteils erfolgt im Vergleich mit Vergleichsbeispielen. Für den Rotor vom Folgepoltyp ist magnetische Unsymmetrie zwischen einem Magnetpol eines Magneten, der durch einen Permanentmagneten gebildet ist, und einem Schenkelpol, der nicht durch den Permanentmagneten gebildet ist, im Allgemeinen groß. Für den Magnetpol des Magneten ist nämlich das Volumen eines Kernmaterials aufgrund des Vorhandenseins des Permanentmagenten relativ klein. Folglich ist die Induktivität im Magnetpol des Magneten kleiner als die Induktivität im Schenkelpol, wodurch die magnetische Unsymmetrie versursacht wird. Die Unsymmetrie in der Induktivität ist Unsymmetrie in einem Magnetfluss, welche ein Problem dahingehend darstellt, dass eine Magnetflussdichteverteilung auf der Rotoroberfläche mit einer Sinuswellenform nicht bereitgestellt werden kann, wodurch Schwingung und Geräusch erhöht werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schwingung die Schwingung in der Rotationsrichtung und die Schwingung in der radialen Richtung umfasst.
Die Schwingung in der radialen Richtung wird durch Unsymmetrie in einer Anziehungskraft zwischen dem Stator und dem Rotor verursacht, wenn ein durch einen elektrischen Strom erzeugter Magnetfluss, der zum Stator fließt, den Statorkern und den Rotorkern passiert. Es wird darauf hingewiesen, dass in der folgenden Beschreibung der durch den elektrischen Strom erzeugte Magnetfluss gelegentlich als „Strommagnetfluss“ bezeichnet wird, um diesen von einem Magnetfluss eines Magneten zu unterscheiden, der ein durch einen Magnet erzeugter Magnetfluss ist. Der Strommagnetfluss fließt über einen Luftspalt vom Statorkern zum Rotorkern, und eine Anziehungskraft zwischen dem Stator und dem Rotor wird durch diesen Magnetfluss erzeugt. In diesem Zusammenhang, wenn der Magnetfluss ohne Weiteres fließt, das heißt, die Induktivität zwischen den Magnetpolen symmetrisch ist, ist die Anziehungskraft zwischen dem Stator und dem Rotor symmetrisch, so dass eine Erregerkraft in der radialen Richtung im Rotor als Ganzes nicht erzeugt wird.
In dem Rotor vom Folgepoltyp fließt der Strommagnetfluss im Allgemeinen hauptsächlich zum Rotorkernabschnitt an der Außenseite des Permanentmagneten, der den Magnetpol des Magneten aufweist. Andererseits weist der Schenkelpol, welcher den Permanentmagneten nicht aufweist, den relativ großen Kernabschnitt auf. Folglich fließt der Strommagnetfluss ohne Weiteres zum gesamten Schenkelpolabschnitt, wodurch Unsymmetrie verursacht wird.
Diese Unsymmetrie ist ein erhebliches Problem, insbesondere für eine Schlitzkombination, bei welcher sich eine Teilung zwischen den Statorzähnen und den Magnetpolen des Rotors in einer Rotationsrichtung verschiebt, beispielsweise 10-Pol 12-Schlitz, 8-Pol 9-Schlitz oder 10-Pol 9- Schlitz. Die Unsymmetrie ist für eine Schlitzkombination mit einer zwei-zu-drei-Folge, wie 8-Pol 12-Schlitz oder 6-Pol 9-Schlitz, weniger erheblich. Für eine solche Schlitzkombination ist das Problem der Unsymmetrie noch immer erheblich, wenn ein Herstellungsfehler vorliegt, wie dezentrierter Rotor oder geringe Zirkularität des Rotors.
Wie in 5 und 6 dargestellt, ist es somit denkbar, die Unsymmetrie in der Induktivität zwischen den Magnetpolen zu verhindern, indem Schlitze auf der Rotoroberfläche bereitgestellt werden.
5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht zum Darstellen der Konfiguration eines Rotors gemäß eines Vergleichsbeispiels 1. 6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Elektromotors, umfassend den Rotor gemäß Vergleichsbeispiel 1. Es wird darauf hingewiesen, dass in 5 und 6 die gleichen Komponenten wie die in 4 dargestellten Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen benannt sind.
Wie in 5 gezeigt, umfasst ein Rotor 4a gemäß Vergleichsbeispiel 1 vier Schlitze 19a, die innerhalb des Rotorkerns 10 bereitgestellt und an der Außenseite des Permanentmagneten 11 angeordnet sind, und sechs Schlitze 19b, die innerhalb des Rotorkerns 10 bereitgestellt und zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 angeordnet sind. Das heißt, der Rotor 4a gemäß Vergleichsbeispiel 1 unterscheidet sich vom Rotor 4 gemäß dieser Ausführungsform darin, dass die Schlitze 19b, die zwischen den Permanentmagneten 11 bereitgestellt sind, innerhalb des Rotorkerns 10 angeordnet sind.
Die Schlitze 19a und 19b weisen eine Wirkung des Regulierens eines Weges einer Strömung eines Magnetflusses auf. Die Schlitze 19a und 19b können angeordnet sein, um den Magnetfluss zwischen den Permanentmagneten 11 weiter zu erhöhen, um dadurch eine Magnetflussdichteverteilung auf der Rotoroberfläche mit der Form ähnlich der Sinuswelle bereitzustellen.
Die Verwendung einer solchen Konfiguration wie mit dem Rotor 4a macht es möglich, die Magnetflussdichteverteilung auf der Rotoroberfläche mit der Form ähnlich der Sinuswelle bereitzustellen und die Polteilungen auszugleichen, wodurch eine Drehmomentwelligkeit, die Schwingung und Geräusch verursacht, reduziert wird.
Allerdings erzielt die Konfiguration wie mit dem Rotor 4a die Verhinderung der Schwingung in der Rotationsrichtung, verhindert aber auch Schwingung in der radialen Richtung bis zu einem gewissen Grad aus dem nachfolgend erläuterten Grund.
6 zeigt einen elektrischen Strom 27, der zum Stator 2 fließt, und Magnetflüsse 28a und 29a, die durch den elektrischen Strom 27 erzeugt werden und im Rotorkern 10 fließen. Der Magnetfluss 28a fließt in einem dünnen Abschnitt 25 zwischen den Schlitzen 19a und der äußeren Umfangsoberfläche des Rotors 4a. In ähnlicher Weise fließt der Magnetfluss 29a in einem dünnen Abschnitt 26 zwischen den Schlitzen 19b und der äußeren Umfangsoberfläche des Rotors 4a. Da der Magnetfluss 29a zur äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 nicht geöffnet ist, im Gegensatz zu den Schlitzen 20 in dieser Ausführungsform, fließt der Magnetfluss 29a in dem dünnen Abschnitt 26. In diesem Fall wird die Induktivität im Schenkelpol bis zu einem gewissen Grad reduziert.
Wenn die Fläche der Schlitze 19b vergrößert wird, ist es möglich, die Induktivität zu reduzieren, um einen in dem dünnen Abschnitt 26 fließenden Magnetfluss zu kompensieren. In diesem Fall wirken die Schlitze 19b allerdings als magnetischer Widerstand des Magnetflusses des Magneten, was zu einer Herabsetzung des Magnetflusses des Magneten und einer Verschlechterung der Leistung des Elektromotors führt. Es wird darauf hingewiesen, dass der Magnetfluss des Magneten ein Magnetfluss ist, der vom Permanentmagneten 11 erzeugt wurde.
Es ist daher denkbar, die Unsymmetrie in der Induktivität zwischen den Magnetpolen zu verhindern, indem Schlitze bereitgestellt werden, die zur Rotoroberfläche, wie in 7 gezeigt, geöffnet sind.
7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht zur Darstellung der Konfiguration eines Rotors gemäß eines Vergleichsbeispiels 2. Es wird darauf hingewiesen, dass in 7 die gleichen Komponenten wie die in 5 dargestellten Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen benannt sind.
Wie in 7 gezeigt, umfasst ein Rotor 4b gemäß Vergleichsbeispiel 2 sieben Schlitze 20a, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 bereitgestellt sind und an der Außenseite des Permanentmagneten 11 angeordnet sind, und acht Schlitze 20b, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 bereitgestellt sind und zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Das heißt, der Rotor 4b gemäß Vergleichsbeispiel 2 unterscheidet sich vom Rotor 4 gemäß dieser Ausführungsform darin, dass die Schlitze 20a, die an der Außenseite des Permanentmagneten 11 angeordnet sind, an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 bereitgestellt sind.
Allerdings reduzieren die Schlitze 20a, die zur äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 geöffnet sind und mit dem Luftspalt 3 kommunizieren, die Stärke des Rotors 4b hinsichtlich einer Fliehkraft während der Rotation. Für den Magnetpol übt insbesondere die auf den Permanentmagneten 11 und den Kernabschnitt an der Außenseite des Permanentmagneten 11 durch die Rotation des Rotors 4b ausgeübte Fliehkraft eine Druckbelastung auf eine dünne Brücke 30 zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 und dem Flusssperrabschnitt 13 aus. Bei Vorhandensein der Schlitze 20a tritt ein Biegemoment in einer dünnen Brücke 31 zwischen dem Magnetloch 12 und den Schlitzen 20a auf, und würde die Stärke der dünnen Brücke 30 weiter herabsetzen.
Wenn die Breite in der radialen Richtung der dünnen Brücke 30 erhöht wird, um Widerstand gegenüber der Fliehkraft zu erhöhen, vergrößert sich ein Magnetflussleck des Magneten, welches zu einer Herabsetzung des Magnetflusses und einer Verschlechterung der Leistung des Elektromotors führt. Wenn die Breite in der radialen Richtung der dünnen Brücke 31 vergrößert wird, fließt der Strommagnetfluss ohne Weiteres und Unsymmetrie in einem Magnetfluss tritt leicht auf.
Für den Schenkelpol wird die Fliehkraft durch die Rotation des Rotors 4b vom gesamten Kernabschnitt aufgenommen. Somit ist die Stärke des Schenkelpols hoch genug, um einen hinreichenden Widerstand gegenüber der Fliehkraft bereitzustellen, obwohl die Schlitze 20b zur äußeren Umfangsoberfläche des Rotors 4b geöffnet sind.
In dieser Ausführungsform weist der zweite Magnetpol, welcher der Schenkelpol ist, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 bereitgestellten Schlitze 20 auf, um dadurch die Induktivität stark zu reduzieren. Der erste Magnetpol, welcher der Magnetpol des Magneten ist, weist die Schlitze 19 auf, die innerhalb des Rotorkerns 10 bereitgestellt sind, um die Induktivität um einen kleineren Grad zu reduzieren. Dementsprechend ist eine Differenz in der Induktivität zwischen dem ersten Magnetpol und dem zweiten Magnetpol im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 1 klein.
In dieser Ausführungsform weisen die Schlitze 19 an der Außenseite des Permanentmagneten 11 keine Öffnungsabschnitte auf, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 ausgebildet sind. Somit ergibt sich nicht das Problem hinsichtlich des Widerstands gegenüber der Fliehkraft wie im Vergleichsbeispiel 2. Da es keine dünne Brücken 30 und 31, wie in 7 gezeigt, zwischen den Permanentmagneten 11 gibt, ist die Fliehkraft nicht problematisch. Somit wirken sich die Schlitze 20, die zur äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 geöffnet sind, nicht auf den Widerstand gegenüber der Fliehkraft aus.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Schlitze 19 und 20 vorzugsweise so bereitgestellt sind, dass sie nicht der magnetische Widerstand gegenüber dem Magnetfluss des Magneten, sondern der magnetische Widerstand gegenüber dem Strommagnetfluss sind. Das heißt, die Schlitze 19 und 20 sind parallel zum Magnetfluss des Magneten angeordnet. Das heißt, die Schlitze 19 und 20 sind in der d-Achsenrichtung verlängert. Andererseits sind die Schlitze 19 und 20 in der q-Achsenrichtung orthogonal zur d-Achse so lang wie möglich, so dass die Schlitze 19 und 20 die magnetischen Widerstände sind. Der magnetische Widerstand in der q-Achsenrichtung reduziert die q-Achseninduktivität. Dementsprechend fließt der Strommagnetfluss ohne Weiteres in den Rotorkern 10, wodurch die Unsymmetrie in der q-Achseninduktivität reduziert wird, welche eine Hauptursache von Schwingung und Geräusch ist. Die Schlitze 19 und 20 sind so bereitgestellt, dass die Schlitze 19 und 20 nicht der magnetische Widerstand in der d-Achsenrichtung sind. Es ist daher möglich, eine Herabsetzung der magnetischen Kraft des Permanentmagneten 11 zu verhindern. Größen der Schlitze 19 und 20 sind auf der Grundlage der magnetischen Symmetrie, Stärke und Produktivität durch Formpressen je nach Bedarf festgelegt.
In dieser Ausführungsform ist die Gesamtfläche der Schlitze 20 zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten 11 größer als die Gesamtfläche der Schlitze 19 an der Außenseite des Permanentmagneten 11 in der radialen Richtung des Rotorkerns 10. Dementsprechend ist es möglich, Unsymmetrie in der Induktivität zwischen dem ersten Magnetpol und dem zweiten Magnetpol weiter zu verhindern. Die Gesamtfläche der Schlitze 19 und die Gesamtfläche der Schlitze 20 sind auf der Grundlage der magnetischen Symmetrie, Stärke und Produktivität je nach Bedarf durch Formpressen festgelegt.
Durch Festlegen der Gesamtfläche der Schlitze 20 größer als die Gesamtfläche der Schlitze 19 kann die Anzahl von Schlitzen 20 größer sein als die Anzahl von Schlitzen 19, die Breite in der radialen Richtung der Schlitze 20 größer sein als die Breite in der radialen Richtung der Schlitze 19 oder die Breite in der Richtung orthogonal zur radialen Richtung der Schlitze 20 größer sein als die Breite in der Richtung orthogonal zur radialen Richtung der Schlitze 19.
In dieser Ausführungsform sind die sechs Schlitze 19 für jeden der Permanentmagneten 11 und die acht Schlitze 20 für jeden der Permanentmagneten 11 bereitgestellt. Jedoch sind die Anzahl von Schlitzen 19 und die Anzahl von Schlitzen 20 nicht auf diese Anzahlen beschränkt. Die Anzahl der Schlitze 19 und die Anzahl der Schlitze 20 sind auf der Grundlage der magnetischen Symmetrie, Stärke und Produktivität je nach Bedarf durch Formpressen festgelegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn nur Symmetrie der Induktivität berücksichtigt wird, es effektiver ist, die Schlitze 19 in den ersten Magnetpolabschnitten 21, umfassend die Permanentmagneten 11, nicht bereitzustellen. Zugleich reduzieren die Schlitze 19, welche verhindern, dass der Strommagnetfluss ohne Weiteres fließen kann, Ankerrückwirkung, die den Magnetfluss des Magneten stört, wodurch Schwingung und Geräusch infolge einer höherrangigen Komponente eines Magnetflusses in dem gestörten Magnetfluss verhindert werden. Es ist daher vorteilhaft, die Schlitze 19 in den ersten Magnetpolabschnitten 21, umfassend die Permanentmagneten 11, bereitzustellen. Das heißt, die Anzahl der Schlitze 19 für jeden der Permanentmagneten 11 beziehungsweise die Anzahl der Schlitze 20 für jeden Raum zwischen den Permanentmagneten 11 kann zumindest eins sein.
In dieser Ausführungsform ist die äußere Form 15 des Rotorkerns 10 in der „blumenähnlichen“ Kreisform und die Breite in der Umfangsrichtung des Magnetlochs 12 größer als die Polteilung. Dementsprechend ist es möglich, die Oberflächenmagnetflussdichteverteilung des Rotors 4 mit der Form ähnlich der Sinuswellenform bereitzustellen, und Schwingungsgeräusch in der Rotationsrichtung weiter zu verhindern.
In dieser Ausführungsform ist der Außendurchmesser des Rotorkerns 10 in der Polmitte 16 gleich dem Außendurchmesser des Rotorkerns 10 in der Polmitte 17. Das Verfahren zum Verhindern der Unsymmetrie in der Induktivität umfasst Festlegen des Außendurchmessers des Rotorkerns 10 in der Polmitte 17, so dass er kleiner ist als der Außendurchmesser des Rotorkerns 10 in der Polmitte 16, so dass die Länge des Luftspalts 3 in der Polmitte 17 größer wird. In dieser Ausführungsform ist es gegenüber einem solchen Verfahren möglich, die Unsymmetrie in der Induktivität zu verhindern, ohne die unterschiedlichen Luftspalte 3 am ersten Magnetpol und am zweiten Magnetpol festzulegen.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die unterschiedlichen Luftspalte 3 am ersten Magnetpol und am zweiten Magnetpol festgelegt sind, eine Haltevorrichtung zum Halten des Rotors 4 beim Herstellen des Elektromotors nicht kreisförmig sein muss, sondern eine Form aufweisen kann, die für unterschiedliche Außendurchmesser ausgelegt ist. Bei Verwendung eines Spaltmessgeräts zum Prüfen des Luftspalts 3 muss das Spaltmessgerät für jeden der ersten Magnetpole und der zweiten Magnetpole bereitgestellt sein. Das führt dazu, dass die Anzahl der Arbeitsschritte zunimmt.
Im Allgemeinen nutzt der Elektromotor für den Verdichter oder der Elektromotor für den Lüfter der Klimaanlage keinen gesinterten Ferrit-Magneten, Ferritverbundmagneten oder Sm-(Samarium)-Fe-(Eisen)-B-(Bor)-Verbundmagneten, sondern einen gesinterten Neodym-Magneten, der hauptsächlich Nd (Neodym), Fe (Eisen) und B (Bor) enthält und vom Standpunkt der Verbesserung der Effizienz stärkere magnetische Kräfte aufweist.
Allerdings wird gefordert, dass der Nutzungsumfang und der Fertigungsaufwand des Permanentmagneten 11 reduziert werden, da im gesinterten Neodym-Magneten verwendetes Nd und Seltenerdelemente Dy (Dysprosium) und Tb (Terbium), die dem gesinterten Neodym-Magneten beigemengt werden, um eine Koerzitivkraft zu erhöhen, kostenintensiv und weniger kontinuierlich verfügbar sind.
Im Allgemeinen wird der Permanentmagnet 11 durch Schneiden eines Masseblocks und Bearbeiten der Schneidmasse zu einer bestimmten Form ausgebildet. Aus diesem Grund sinkt die Materialausnutzung umso mehr, je dünner und kleiner der Permanentmagnet 11 wird, und die Produktivität wird somit verschlechtert. Die Nutzung der erhöhten Anzahl der Permanentmagneten 11 je Elektromotor erhöht die Herstellungskosten durch den Fertigungsaufwand des Magneten.
Um die Kosten des Elektromotors 1 zu reduzieren, ist es daher vorteilhaft, die Anzahl der Permanentmagneten 11 soweit zu reduzieren, dass die Permanentmagneten die erforderliche Magnetflussmenge bereitstellen. In diesem Zusammenhang kann das Volumen je Permanentmagneten 11 erhöht werden, ohne den Nutzungsumfang der Permanentmagneten 11 je Elektromotor 1 zu erhöhen. Die Vergrößerung des Permanentmagneten 11 ohne den Produktionsanlagensachwert zu überschreiten, senkt das Fertigungsaufwandsverhältnis, so dass die Gesamtmenge des Fertigungsaufwands des Permanentmagneten 11 herabgesetzt wird, um dadurch die Kosten je Elektromotor 1 zu reduzieren, selbst wenn der Gesamtnutzungsumfang der Permanentmagneten 11 je Elektromotor 1 gleich bleibt.
Da der Rotor 4 gemäß dieser Ausführungsform vom Folgepoltyp ist, in welchem die Anzahl der Permanentmagneten 11 eine Hälfte der Anzahl der Pole ist, kann der Nutzungsumfang und der Fertigungsaufwand des Permanentmagneten 11 im Vergleich zu dem Fall, wenn alle Magnetpole durch die Permanentmagneten 11 gebildet sind, reduziert werden.
Wie vorangehend erläutert ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, den Elektromotor 1 bereitzustellen, der Kosten, Schwingung und Geräusch reduzieren kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl der Elektromotor 1 in dieser Ausführungsform der 10-Pol 12-Schlitz Elektromotor ist, der Elektromotor 1 nicht auf diesen Elektromotor beschränkt ist.
Zum Beispiel wird eine Kombination aus der Anzahl von Polen und der Anzahl von Schlitzen einer Nutzung und Leistung des, zum Beispiel 10-Pol 9-Schlitz, 8-Pol 12-Schlitz, 8-Pol 9-Schlitz, 6-Pol 9-Schlitz oder 4-Pol 6-Schlitz, Elektromotors 1 entsprechend ausgewählt.
Obwohl der Permanentmagnet 11 in dieser Ausführungsform der gesinterte Neodym-Magnet ist, kann der Permanentmagnet 11 ein anderer Seltenerdmagnet als der gesinterte Neodym-Magnet sein, oder kann ein anderer Permanentmagnet als der Seltenerdmagnet sein.
Zweite Ausführungsform
8 ist eine Schnittansicht zum Darstellen der Konfiguration eines Rotors gemäß einer zweiten Ausführungsform. 9 ist ein Diagramm zum Darstellen der Konfiguration eines Elektromotors gemäß dieser Ausführungsform. Es wird darauf hingewiesen, dass 8 eine Schnittansicht entlang der Oberfläche senkrecht zur Rotationsachse des Elektromotors ist. 9 umfasst eine Schnittansicht entlang einer Oberfläche, die die Rotationsachse des Elektromotors umfasst. Es wird darauf hingewiesen, dass in 8 und 9 die gleichen Komponenten wie die in 1 bis 3 dargestellten Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen benannt sind. Zusätzlich zu den in der ersten Ausführungsform erläuterten Komponenten zeigt 9 eine Sensorplatine 40, eine Rotationsdetektionseinheit 41, die an der Sensorplatine 40 angebracht ist, eine Welle 43, die durch das Wellenloch 14 eingesetzt ist, ein Paar von Lagern 44, das die Welle 43 stützt, einen Harzabschnitt 35, der nachfolgend erläutert wird, und einen Harzabschnitt 39, der den Stator 2 bedeckt.
In dem Rotor 4 gemäß dieser Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, sind die Schlitze 19 mit Harz gefüllt. Harzabschnitte 36, welche erste Harzabschnitte sind, sind in den Schlitzen 19 bereitgestellt. Die Schlitze 20 sind mit Harz gefüllt. Harzabschnitte 37, welche zweite Harzabschnitte sind, sind in den Schlitzen 20 bereitgestellt. Die Harzabschnitte 36 und 37 sind am Rotorkern 10 fixiert.
Die Flusssperrabschnitte 13 sind mit Harz gefüllt. Harzabschnitte 38, welche dritte Harzabschnitte sind, sind in den Flusssperrabschnitten 13 bereitgestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl dies in der Figur nicht dargestellt ist, die Magnetlöcher 12 zusammen mit den Flusssperrabschnitten 13 auch mit Harz gefüllt sind.
Wie in 8 und 9 dargestellt, ist ein ringförmiger Harzabschnitt 35 an der inneren Umfangsoberfläche des Rotorkerns 10 bereitgestellt. Das Schaftloch 14 ist im Harzabschnitt 35 bereitgestellt.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Harz zum Beispiel thermoplastisches Harz ist, welches Polybutylenterephtalat ist.
Indem die Schlitze 19 und 20 auf diese Weise mit dem Harz gefüllt werden, ist es möglich, den Widerstand gegenüber der Zentrifugalkraft des Rotors 4 zu erhöhen.
Durch Füllen der Flusssperrabschnitte 13 mit dem Harz ist es weiterhin möglich, den Widerstand gegenüber der Fliehkraft des Rotors 4 weiter zu erhöhen. Es wird darauf hingewiesen, dass es möglich ist, da die Magnetlöcher 12 zusammen mit den Flusssperrschichten 13 mit dem Harz gefüllt sind, die Permanentmagneten 11 problemlos zu fixieren, wodurch Geräusch infolge der magnetischen Schwingung des Permanentmagneten 11 verhindert wird.
Da der Harzabschnitt 35 zwischen der Welle 43 und dem Rotorkern 10 bereitgestellt ist, sind der Rotorkern 10 und die Welle 43 voneinander isoliert und die Streukapazität wird reduziert. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass ein hochfrequenter Strom, der über die Streukapazitäten zwischen dem Stator 2, den Lagern 44, der Welle 43, dem Rotor 4 und dem Stator 2 fließt, die Lager 44 zu korrodiert, und dadurch die Lebenszeiten der Lager 44 zu verkürzen.
Dritte Ausführungsform
10 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels der Konfiguration einer Klimaanlage gemäß dieser Ausführungsform. Eine Klimaanlage 300 umfasst eine Inneneinheit 310 und eine Außeneinheit 320, die mit der Inneneinheit 310 verbunden ist. Ein Inneneinheitsgebläse (nicht dargestellt) ist an der Inneneinheit 310 angebracht. Ein Außeneinheitsgebläse 330 ist an der Außeneinheit 320 angebracht. Ein Verdichter (nicht dargestellt) ist an der Außeneinheit 320 angebracht. In den Gebläsen und dem Verdichter wird der Elektromotor 1 der ersten oder zweiten Ausführungsform eingesetzt.
Durch Verwendung des Elektromotors 1 der ersten oder zweiten Ausführungsform als eine Antriebsquelle der Gebläse und des Verdichters der Klimaanlage 300 auf diese Weise ist es möglich, Kosten, Schwingung und Geräusch der Klimaanlage 300 zu reduzieren.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 1 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform auch an einem anderen Elektrogerät als der Klimaanlage angebracht sein kann. In diesem Fall ist es möglich, die gleichen Wirkungen zu erhalten wie die Wirkungen in dieser Ausführungsform.
Die in den Ausführungsformen erläuterten Konfigurationen geben Beispiele des Inhalts der vorliegenden Erfindung an. Die Konfigurationen können mit anderen öffentlich bekannten Technologien kombiniert werden. Ein Teil der Konfigurationen kann weggelassen oder innerhalb eines Bereichs verändert werden, der vom Sinn der vorliegenden Erfindung nicht abweicht.
Bezugszeichenliste

1: Elektromotor
2: Stator
3: Luftspalt
4, 4a, 4b: Rotor
5: Statorkern
5a: Kernrückseite
5b: Zähne
7: Schlitz
8: Spule
10: Rotorkern
11: Permanentmagnet
12: Magnetloch
13: Flusssperrabschnitt
14: Wellenloch
15: äußere Form
16, 17: Polmitte
18: Zwischenpol
19, 19a, 19b, 20, 20a, 20b:: Schlitz
21, 22: Magnetpolabschnitt
25, 26: dünner Abschnitt
27: elektrischer Strom
28a, 29a: magnetischer Fluss
30, 31: dünne Brücke
35, 36, 37, 38, 39: Harzabschnitt
40: Sensorplatine
41: Rotationsdetektionseinheit
43: Welle
44: Lager
300: Klimaanlage
310: Inneneinheit
320: Außeneinheit
330: Außeneinheitsgebläse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011083119 [0009]

Claims

Elektromotor, umfassend: einen ringförmigen Stator; und einen Rotor vom Folgepoltyp, umfassend: einen ringförmigen Rotorkern, der an einer Innenseite des ringförmigen Stators angeordnet ist, und eine Vielzahl von Permanentmagneten, die innerhalb des ringförmigen Rotorkerns angeordnet sind und in einer Umfangsrichtung des ringförmigen Rotorkerns angeordnet sind, wobei der ringförmige Rotorkern aufweist: zumindest einen ersten Schlitz, der innerhalb des ringförmigen Rotorkerns angeordnet ist, wobei der zumindest eine erste Schlitz an einer äußeren Seite von jedem der Permanentmagneten in einer radialen Richtung des ringförmigen Rotorkerns angeordnet ist, und zumindest einen zweiten Schlitz, der an einer äußeren Umfangsoberfläche des ringförmigen Rotorkerns bereitgestellt ist, wobei der zumindest eine zweite Schlitz zwischen den zueinander benachbarten Permanentmagneten angeordnet ist.
Elektromotor nach Anspruch 1, wobei eine Gesamtfläche des zumindest einen zweiten Schlitzes größer ist als eine Gesamtfläche des zumindest einen ersten Schlitzes.
Elektromotor nach Anspruch 2, wobei eine Anzahl des zumindest einen zweiten Schlitzes größer ist als eine Anzahl des zumindest einen ersten Schlitzes.
Elektromotor nach Anspruch 2, wobei eine Breite des zumindest einen zweiten Schlitzes in der radialen Richtung des Rotorkerns größer ist als eine Breite des zumindest einen ersten Schlitzes in der radialen Richtung.
Elektromotor nach Anspruch 2, wobei eine Breite des zumindest einen zweiten Schlitzes in einer Richtung orthogonal zur radialen Richtung größer ist als eine Breite des zumindest einen ersten Schlitzes in der Richtung orthogonal zur radialen Richtung.
Elektromotor nach Anspruch 1, wobei ein Außendurchmesser des Rotorkerns am ersten Magnetpol gleich ist wie ein Außendurchmesser des Rotorkerns am zweiten Magnetpol.
Elektromotor nach Anspruch 1, wobei ein erster Harzabschnitt in dem zumindest einen ersten Schlitz bereitgestellt ist, und ein zweiter Harzabschnitt in dem zumindest einen zweiten Schlitz bereitgestellt ist.
Elektromotor nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine erste Schlitz an der äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns keinen Öffnungsabschnitt umfasst, und der zumindest eine zweite Schlitz zur äußeren Umfangsoberfläche des Rotorkerns geöffnet ist.
Klimaanlage, umfassend den Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8.