JP2001078375A - Compressor - Google Patents
CompressorInfo
- Publication number
- JP2001078375A JP2001078375A JP24745999A JP24745999A JP2001078375A JP 2001078375 A JP2001078375 A JP 2001078375A JP 24745999 A JP24745999 A JP 24745999A JP 24745999 A JP24745999 A JP 24745999A JP 2001078375 A JP2001078375 A JP 2001078375A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- pole teeth
- magnetic pole
- peripheral surface
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機に関し、よ
り詳細には、永久磁石を有する回転子と、内周側に１２
個以下のスロットおよびそれに対応する磁極歯を有する
固定子鉄心の磁極歯の周りにスロットを通して集中巻し
た固定子巻線を有し回転子に回転磁界を与える固定子と
からなる電動機をこれによって駆動される圧縮機構部と
共に共通のケース内に収納した圧縮機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor having a permanent magnet and a rotor having a permanent magnet.
This drives an electric motor consisting of a stator having a number of slots and a stator winding concentratedly wound through slots around the magnetic pole teeth of a stator iron core having corresponding magnetic pole teeth and applying a rotating magnetic field to the rotor. The present invention relates to a compressor housed in a common case together with a compression mechanism unit to be used.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の圧縮機は例えば空調機における
冷媒循環用として用いられ、しかも電動機をインバータ
により可変速駆動することにより、空調負荷に応じた、
きめ細かな運転を行い、ユーザーの快適度の向上を意図
した運転方式のものが多用されている。図５は、この種
の電動機を内蔵した圧縮機を示すものである。メインケ
ース１および上部ケース２からなる密閉ケース内の下方
に圧縮機の圧縮機構部３を配置し、上部にその駆動源で
ある電動機１０を配置している。図示されている圧縮機
構部３は２シリンダ式のものであって、ここから２本の
吸込パイプ４，５がメインケース１を貫通して外部に導
出されている。上部ケース２の中央頂部に吐出パイプ６
が設けられている。電動機１０は整流子電動機を構成す
る同期電動機であって、図示していないインバータによ
り可変速運転され、固定子１１と永久磁石回転子１２と
からなっている。固定子１１に設けられる固定子巻線１
３は予め巻枠に巻かれたコイルをコイル挿入機により固
定子鉄心１５のスロットに絶縁部材を介して挿入される
分布巻巻線である。固定子鉄心１５には複数のスロット
およびそれに対応する磁極歯が形成されている。回転子
１２は圧縮機構部３と共に共通のクランクシャフト７上
に同軸に配置されている。回転子１２と吐出パイプ６と
の間に油分離ディスク８を備えている。2. Description of the Related Art A compressor of this type is used, for example, for circulating a refrigerant in an air conditioner.
Driving systems that perform detailed driving and improve user comfort are often used. FIG. 5 shows a compressor incorporating this type of electric motor. A compression mechanism section 3 of the compressor is disposed below a closed case composed of a main case 1 and an upper case 2, and an electric motor 10 as a drive source thereof is disposed at an upper portion. The illustrated compression mechanism 3 is of a two-cylinder type, from which two suction pipes 4 and 5 pass through the main case 1 and lead to the outside. Discharge pipe 6 at the top of the center of upper case 2
Is provided. The motor 10 is a synchronous motor constituting a commutator motor, is operated at a variable speed by an inverter (not shown), and includes a stator 11 and a permanent magnet rotor 12. Stator winding 1 provided on stator 11
Reference numeral 3 denotes a distributed winding in which a coil wound in advance on a bobbin is inserted into a slot of the stator core 15 by a coil insertion machine via an insulating member. The stator core 15 is formed with a plurality of slots and corresponding magnetic pole teeth. The rotor 12 and the compression mechanism 3 are coaxially disposed on a common crankshaft 7. An oil separation disk 8 is provided between the rotor 12 and the discharge pipe 6.
【０００３】この種の用途に用いられる電動機１０の固
定子巻線１３は分布巻方式のインサートタイプ巻線であ
り、固定子鉄心１５に形成されるスロットの数、または
スロット相互間に形成される磁極歯の数は、２０を超え
る３の倍数のものが多く、典型的には２４スロットのも
のが多い。固定子巻線１３を構成する個々のコイルは磁
極歯を取囲むようにスロットに収められる構造であり、
個々のスロットの大きさは比較的小さなものである。そ
の結果、固定子１１の外周面からスロット最外周部まで
の距離（継鉄部の半径方向幅）が、スロット最外周部か
ら固定子内周面までの距離（磁極歯の半径方向長さ）に
対し大きくなる。また、固定子鉄心１５の外周面のう
ち、磁極歯の延長線相当の周方向位置はほとんどメイン
ケース１の内周面に接触させている。固定子鉄心１５の
外周面が接触するメインケース１の内周面の剛性は、他
の部分とほぼ同等に構成されている。[0003] The stator winding 13 of the electric motor 10 used for this kind of application is an insert type winding of a distributed winding type, and is formed in the number of slots formed in the stator core 15 or between slots. The number of magnetic pole teeth is often a multiple of 3, more than 20, typically 24 slots. The individual coils constituting the stator winding 13 are housed in slots so as to surround the magnetic pole teeth.
The size of each slot is relatively small. As a result, the distance from the outer peripheral surface of the stator 11 to the outermost peripheral portion of the slot (radial width of the yoke) is the distance from the outermost peripheral portion of the slot to the inner peripheral surface of the stator (radial length of the magnetic pole teeth). Becomes larger. In the outer peripheral surface of the stator core 15, a circumferential position corresponding to an extension of the magnetic pole teeth is almost in contact with the inner peripheral surface of the main case 1. The rigidity of the inner peripheral surface of the main case 1 with which the outer peripheral surface of the stator core 15 contacts is configured to be substantially the same as the other parts.
【０００４】さらに、この型の電動機１０の固定子鉄心
１５はスロットが多数存在するため大型になり、かつ剛
性も高い。固定子巻線１３のうち、固定子鉄心１５の端
面上に位置するコイルエンド１４の部分に比較的長い銅
線が存在するため、電動機効率を向上させる上で不利に
作用する。Further, the stator core 15 of this type of electric motor 10 has a large number of slots and has a high rigidity due to a large number of slots. Since a relatively long copper wire is present in the portion of the coil winding 14 located on the end face of the stator core 15 in the stator winding 13, this is disadvantageous in improving the motor efficiency.
【０００５】近年、空調機の省エネルギー性・快適性が
追求され、空調機に用いられる圧縮機は回転速度を調整
できる、いわゆるインバータ駆動式のものが主流になっ
てきている。ここで、インバータ駆動式というのは、圧
縮機を駆動する電動機を交流電動機とし、この電動機を
出力周波数可変のインバータにより駆動するものであ
る。図７は、電動機１０および圧縮機構部３からなる圧
縮機９を駆動する電気系統を示すものである。In recent years, energy saving and comfort of air conditioners have been pursued, and so-called inverter-driven compressors capable of adjusting the rotation speed of air conditioners have become mainstream. Here, the inverter drive type refers to a motor that drives a compressor is an AC motor, and this motor is driven by an inverter with a variable output frequency. FIG. 7 shows an electric system for driving the compressor 9 including the electric motor 10 and the compression mechanism 3.
【０００６】図７のシステムでは、交流電源２１から受
電した交流を整流器２２で直流に変換し、得られた直流
をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御型インバータ２３で任意
周波数の交流に再変換して電動機１０に供給し、結果と
して電動機１０およびこれに直結された圧縮機構部３を
任意の回転速度で駆動する。なお、電動機１０は、すで
に述べたように整流子電動機を構成する同期電動機であ
って、回転子位置を検出する手段を備え、検出された回
転子位置に基づいて得られた回転周波数と電動機入力周
波数とが同期関係を保つように運転される。In the system shown in FIG. 7, AC received from an AC power supply 21 is converted into DC by a rectifier 22, and the obtained DC is converted again into AC of an arbitrary frequency by a pulse width modulation (PWM) control type inverter 23. The electric motor 10 is supplied to the electric motor 10, and as a result, the electric motor 10 and the compression mechanism 3 directly connected thereto are driven at an arbitrary rotation speed. The motor 10 is a synchronous motor constituting a commutator motor as described above, and has a means for detecting a rotor position. The motor 10 has a rotation frequency obtained based on the detected rotor position and a motor input. It is operated so that the frequency and the synchronous relationship are maintained.
【０００７】一方、固定子鉄心１５は一般的に直径１５
０ｍｍ以下の、高い剛性を有する電磁鋼板を積層して構
成され、その固有振動数は一般に３ｋＨｚ以上である。
電動機１０をＰＷＭ制御型のインバータ２３により可変
速駆動するタイプのものでは、ＰＷＭのキャリア周波数
を２．５から５ｋＨｚの範囲内に固定するか、その範囲
内で切換運転をする場合が多い。因みに、ディジタル制
御方式では、インバータ２３の出力周波数が高い場合、
ＰＷＭ制御のキャリア周波数を高めに設定しないと制御
が追従できなくなるばかりでなく、キャリア周波数と電
動機１０の固有振動数とが一致すると、大きな騒音を発
することになりかねない。On the other hand, the stator core 15 generally has a diameter of 15 mm.
It is formed by laminating electromagnetic steel sheets having a high rigidity of 0 mm or less, and its natural frequency is generally 3 kHz or more.
In the type in which the electric motor 10 is driven at a variable speed by the PWM control type inverter 23, the PWM carrier frequency is often fixed in the range of 2.5 to 5 kHz, or the switching operation is performed within the range. Incidentally, in the digital control method, when the output frequency of the inverter 23 is high,
If the carrier frequency of the PWM control is not set to a higher value, not only cannot the control follow, but if the carrier frequency and the natural frequency of the electric motor 10 match, a loud noise may be generated.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述の電動機１０で
は、スロット数が比較的多いため、固定子１１の電磁鋼
板部分が大形で、しかも剛性が高い。固定子鉄心１５は
その外周面でメインケース１に焼バメ等によって固着さ
れる。そのため、固定子鉄心１５がメインケース１に固
着された部分の両端面部分の、固定子鉄心１５の内周面
側は、図６（ａ），（ｂ）に図５のＡ，Ｂ部の拡大図と
して示すように、部分的に外周側の焼バメ等のストレス
に対応して内周側すなわち回転子１２側に向かって変形
する変形部１５Ｕ，１５Ｄを生ずることが多い。圧縮機
組立時には電動機１０の磁気空隙、すなわち固定子鉄心
１５と回転子１２との間の空隙を均一にする必要があ
り、そのとき基準となる固定子鉄心１５の内周面が変形
していると、磁気空隙は不均一となりやすく、電動機性
能の低下をきたしたり、高速運転時に回転子・固定子間
に接触故障を生じて信頼性低下をきたしたりしやすい。In the above-described electric motor 10, since the number of slots is relatively large, the electromagnetic steel plate portion of the stator 11 is large and has high rigidity. The stator core 15 is fixed to the main case 1 on its outer peripheral surface by shrink fitting or the like. For this reason, the inner peripheral surface side of the stator core 15 at both end portions of the portion where the stator core 15 is fixed to the main case 1 is shown in FIGS. As shown in an enlarged view, deformed portions 15U and 15D deformed toward the inner peripheral side, that is, toward the rotor 12 in many cases, in response to stress such as shrinkage on the outer peripheral side in some cases. At the time of assembling the compressor, it is necessary to make the magnetic gap of the electric motor 10, that is, the gap between the stator core 15 and the rotor 12 uniform, and at this time, the inner peripheral surface of the stator core 15 serving as a reference is deformed. In this case, the magnetic air gap is likely to be non-uniform, resulting in a decrease in motor performance, and a contact failure between the rotor and the stator during high-speed operation, resulting in a reduction in reliability.
【０００９】また、固定子１１の外周面とケースとの間
は圧縮ガス等の通路となり、ガス循環量に見合った断面
積が必要となる。そのため、ケース内周面に接している
固定子鉄心磁極歯部が多数存在する従来型のものではガ
ス通流用の断面積を確保する必要があることから、磁極
歯部の総てを鉄心外周部でケースと非接触とすることは
困難である。The passage between the outer peripheral surface of the stator 11 and the case serves as a passage for compressed gas or the like, and requires a cross-sectional area commensurate with the amount of gas circulation. Therefore, in the conventional type in which there are a large number of magnetic pole teeth of the stator core in contact with the inner peripheral surface of the case, it is necessary to secure a cross-sectional area for gas flow. It is difficult to make the case non-contact.
【００１０】２０個を超えるスロットを有する固定子鉄
心１４は電磁鋼板の占める割合も大きい。その結果、固
有振動数は比較的高いものとなっている。また圧縮機つ
まりは電動機１０を可変速駆動するためのインバータ２
３はＰＷＭ制御型のものが多く、その場合、ＰＷＭ制御
におけるキャリア周波数が固定子の固有振動数と一致す
ると共振現象が起こり、大きな騒音を発することがあ
る。この種の電動機を含めた圧縮機に対しては、住宅事
情もあって低騒音化への要求も強い。[0010] The stator iron core 14 having more than 20 slots has a large proportion of electromagnetic steel sheets. As a result, the natural frequency is relatively high. An inverter 2 for driving the compressor, that is, the electric motor 10 at a variable speed.
Reference numeral 3 is often of a PWM control type. In this case, when the carrier frequency in the PWM control matches the natural frequency of the stator, a resonance phenomenon occurs and a loud noise may be generated. For compressors including this type of electric motor, there is a strong demand for low noise due to housing conditions.
【００１１】電動機効率等により決まる固定子１２の固
有振動数（通常３ｋＨｚ）とＰＷＭ制御型インバータ２
３のキャリア周波数とを遠ざけようとする場合、運転周
波数によって変化するキャリア周波数（２．５〜５．０
ｋＨｚ）を、固有振動数と重複しないように例えば上方
へシフトしなければならなくなる。しかし、それではイ
ンバータ効率の低下による省エネルギー性の低下を生ず
る。The natural frequency (usually 3 kHz) of the stator 12 determined by the motor efficiency and the like, and the PWM control type inverter 2
3, the carrier frequency (2.5 to 5.0) that changes according to the operating frequency.
kHz) must be shifted upward, for example, so as not to overlap with the natural frequency. However, this causes a reduction in energy saving due to a reduction in inverter efficiency.
【００１２】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、第一には、高効率かつ組込み精度のよい圧縮機を提
供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its first object to provide a compressor with high efficiency and high accuracy in assembling.
【００１３】本発明のさらなる目的は、低騒音の圧縮機
を提供することである。It is a further object of the present invention to provide a low noise compressor.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、永久磁石を有する回転子
と、内周側に１２個以下のスロットおよびそれに対応す
る磁極歯を有する固定子鉄心の磁極歯の周りにスロット
を通して集中巻した固定子巻線を有し回転子に回転磁界
を与える固定子とからなる電動機をこれによって駆動さ
れる圧縮機構部と共に共通のケース内に収納した圧縮機
において、固定子をケースに焼嵌めまたは圧入により固
定すると共に、固定子鉄心の、磁極歯の全部または大部
分の対応する外周面部を、ケースの内周面に対し非接触
状態としたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a rotor having a permanent magnet, and 12 or less slots and corresponding magnetic pole teeth on the inner peripheral side. A motor consisting of a stator having a stator winding concentratedly wound through slots around magnetic pole teeth of the stator core and applying a rotating magnetic field to the rotor is housed in a common case together with a compression mechanism driven by the motor. In the compressor, the stator is fixed to the case by shrink-fitting or press-fitting, and all or most of the corresponding outer peripheral surface portions of the magnetic pole teeth of the stator core are brought into a non-contact state with the inner peripheral surface of the case. It is characterized by the following.
【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１記載の圧
縮機において、固定子の外周面からスロットの底面まで
の距離を、スロットの深さよりも小さくすることによ
り、固定子の、ケースの内周面と接触する部分の剛性
を、他の部分の剛性よりも小となるようにしたことを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the compressor according to the first aspect, the distance from the outer peripheral surface of the stator to the bottom surface of the slot is made smaller than the depth of the slot. The rigidity of a portion in contact with the inner peripheral surface is made smaller than the rigidity of the other portions.
【００１６】請求項３に係る発明は、永久磁石を有する
回転子と、内周側に１２個以下のスロットおよびそれに
対応する磁極歯を有する固定子鉄心の磁極歯の周りにス
ロットを通して集中巻した固定子巻線を有し回転子に回
転磁界を与える固定子とからなる電動機をこれによって
駆動される圧縮機構部と共に共通のケース内に収納した
圧縮機において、固定子をケースにボルトにより固定す
ると共に、固定子のボルト孔位置を磁極歯と対向する位
置から周方向にずらして設けたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a rotor having a permanent magnet and concentrated winding through slots around a magnetic pole tooth of a stator iron core having 12 or less slots and corresponding magnetic pole teeth on the inner peripheral side. In a compressor in which a motor having a stator winding and a stator for applying a rotating magnetic field to a rotor is housed in a common case together with a compression mechanism driven thereby, the stator is fixed to the case by bolts. In addition, the position of the bolt hole of the stator is shifted in the circumferential direction from the position facing the magnetic pole teeth.
【００１７】請求項４に係る発明は、永久磁石を有する
回転子と、内周側に１２個以下のスロットおよびそれに
対応する磁極歯を有する固定子鉄心の磁極歯の周りにス
ロットを通して集中巻した固定子巻線を有し回転子に回
転磁界を与える固定子とからなる電動機をこれによって
駆動される圧縮機構部と共に共通のケース内に収納した
圧縮機において、電動機をパルス幅変調型インバータに
よって駆動するものとし、電動機固定子の固有振動数
を、電動機を駆動するインバータのキャリア周波数より
も低く設定したことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the rotor having the permanent magnet and the stator core having 12 or less slots and the corresponding magnetic pole teeth on the inner peripheral side are concentratedly wound through the slots around the magnetic pole teeth of the stator core. A compressor having a stator winding and a stator for applying a rotating magnetic field to a rotor, and a compressor housed in a common case together with a compression mechanism driven by the motor. The motor is driven by a pulse width modulation type inverter. The natural frequency of the motor stator is set to be lower than the carrier frequency of the inverter that drives the motor.
【００１８】請求項５に係る発明は、請求項４記載の圧
縮機において、インバータのキャリア周波数を３ｋＨｚ
以上に設定したインバータのキャリア周波数を３ｋＨｚ
以上としたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the compressor according to the fourth aspect, the carrier frequency of the inverter is set to 3 kHz.
Set the carrier frequency of the inverter set above to 3 kHz
The features are as described above.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】図１は、本発明による圧縮機の一
実施形態の全体構造を示す縦断面図であり、図２は図１
の電動機部分を拡大して示した横断面図である。メイン
ケース１および上部ケース２からなる密閉ケース内の下
方に圧縮機の圧縮機構部３を配置し、上部にその駆動源
である電動機１０を配置する基本構造は図５の場合と同
様である。圧縮機構部３として、ここには２シリンダ式
のものが図示されており、ここから２本の吸込パイプ
４，５がメインケース１を貫通して外部に導出されてい
る。上部ケース２の中央頂部に吐出パイプ６が設けられ
ている。電動機１０は整流子電動機を構成する同期電動
機であって、固定子１１と永久磁石回転子１２とからな
り、インバータにより可変速駆動される。固定子鉄心１
５には、その内周側に開口する複数のスロット１６およ
びその間に対応する磁極歯１７を形成している。固定子
巻線１３は固定子鉄心１５の磁極歯１７上に絶縁部材を
介しスロットを通して直接巻線される集中巻方式の巻線
である。回転子１２は圧縮機構部３と共に共通のクラン
クシャフト７上に同軸に配置されている。この圧縮機で
は、回転子１２と吐出パイプ６との間に油分離ディスク
は備えられていない。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of an embodiment of a compressor according to the present invention, and FIG.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a motor portion of FIG. The basic structure of arranging the compression mechanism 3 of the compressor in the lower part of the closed case composed of the main case 1 and the upper case 2 and arranging the electric motor 10 as its driving source in the upper part is the same as that in FIG. As the compression mechanism 3, a two-cylinder type is shown here, from which two suction pipes 4, 5 penetrate the main case 1 and are led out. A discharge pipe 6 is provided at the top of the center of the upper case 2. The motor 10 is a synchronous motor constituting a commutator motor, and includes a stator 11 and a permanent magnet rotor 12, and is driven at a variable speed by an inverter. Stator core 1
5 is formed with a plurality of slots 16 opening on the inner peripheral side thereof and corresponding magnetic pole teeth 17 therebetween. The stator winding 13 is a concentrated winding type winding that is wound directly on the magnetic pole teeth 17 of the stator core 15 through a slot via an insulating member. The rotor 12 and the compression mechanism 3 are coaxially disposed on a common crankshaft 7. In this compressor, no oil separation disk is provided between the rotor 12 and the discharge pipe 6.
【００２０】この圧縮機の特徴は、固定子１１をメイン
ケース１に焼嵌めまたは圧入により固定すると共に、固
定子鉄心１５の、磁極歯１７に対応する外周面部１７ｇ
をメインケース１の内周面から離したこと、すなわち非
接触状態としたことにある。固定鉄心１５を構成する多
数の電磁鋼板の積層方向の固着は磁極歯１７の非接触部
に近い部位に設定した固着部１８でカシメで行う。固定
子鉄心１５の、磁極歯１７相互間に存在する継鉄部をメ
インケース１との接触部とし、固焼嵌めによって固定す
る。さらに、固定子鉄心１５は、その外周面からスロッ
ト１６の底面までの距離すなわち継鉄部１９の径方向の
幅ａを、磁極歯１７の径方向の距離に対応するスロット
１６の深さｂよりも小さくしている。こうすることによ
り、固定子１２ないし固定子鉄心１５は、ケース１の内
周面に接触するスロット１６の径方向外周側に位置する
継鉄部１９の部分の剛性をより小さく、磁極歯１７を径
方向に見た構造部分の剛性をより大きくする。The features of this compressor are that the stator 11 is fixed to the main case 1 by shrink-fitting or press-fitting, and the outer circumferential surface portion 17g of the stator core 15 corresponding to the magnetic pole teeth 17 is provided.
Is separated from the inner peripheral surface of the main case 1, that is, in a non-contact state. The fixation of a large number of magnetic steel sheets constituting the fixed iron core 15 in the laminating direction is performed by caulking at a fixing portion 18 set at a position near the non-contact portion of the magnetic pole teeth 17. The yoke portion of the stator core 15 between the magnetic pole teeth 17 is used as a contact portion with the main case 1 and is fixed by hard-fitting. Further, the stator core 15 is formed such that the distance from the outer peripheral surface to the bottom surface of the slot 16, that is, the radial width a of the yoke portion 19 is larger than the depth b of the slot 16 corresponding to the radial distance of the magnetic pole teeth 17. Is also small. By doing so, the stator 12 or the stator core 15 can reduce the rigidity of the portion of the yoke portion 19 located on the radially outer side of the slot 16 in contact with the inner circumferential surface of the case 1 and reduce the magnetic pole teeth 17. Increase the rigidity of the structural part viewed in the radial direction.
【００２１】この実施形態によれば、固定子鉄心１５と
メインケース１との固定時に発生する歪みは集中的に両
者の接触部すなわち継鉄部１９に生ずる。しかしなが
ら、この継鉄部１９はスロット１６の延長線上に位置
し、磁極歯１７および固定子巻線１３にはほとんど影響
を与えないため、固定子鉄心１５の内周面に変形があっ
たとしてもそれを許容することができる。因みに従来装
置（図５，６）では、この変形が固定子鉄心１５の内周
面すなわち磁極歯１７の先端部に影響を及ぼしていたの
に対し、本発明においては、磁極歯１７の延長線上では
固定子鉄心１５の外周面はケース１の内周面に非接触で
あり、かつ、剛性が高いため、組立時の変形を受け難い
ものとすることができる。かくして、組立精度および生
産性の良好な高効率の圧縮機を提供することができる。According to this embodiment, the distortion generated when the stator core 15 and the main case 1 are fixed is intensively generated at the contact portion between them, that is, at the yoke portion 19. However, since the yoke portion 19 is located on an extension of the slot 16 and hardly affects the magnetic pole teeth 17 and the stator winding 13, even if the inner peripheral surface of the stator core 15 is deformed. It can be tolerated. By the way, in the conventional device (FIGS. 5 and 6), this deformation affected the inner peripheral surface of the stator core 15, that is, the tip of the magnetic pole teeth 17, whereas in the present invention, on the extension of the magnetic pole teeth 17, In this case, since the outer peripheral surface of the stator core 15 is not in contact with the inner peripheral surface of the case 1 and has high rigidity, it can be hardly subjected to deformation during assembly. Thus, a high-efficiency compressor with good assembly accuracy and productivity can be provided.
【００２２】図３および図４は第２の実施の形態を示す
ものである。図示の圧縮機は内部支持型のレシプロ型圧
縮機である。この実施の形態では、下部ケース１Ｌと上
部ケー上ス２Ｕとで密閉ケースを構成し、その内部の下
部に電動機１０を配置し、上部に圧縮機構部３０を配置
したものである。電動機１０と圧縮機構部３０とはクラ
ンク機構部３１を介して連結されている。下部ケース１
Ｌの内部底面上に弾性体３２を介して円環状固定板３３
が配設され、この固定板３３の上に固定子１１がボルト
３４により固定される。この実施の形態の特徴は、固定
子１１を固定板３３に固定するのにボルト３４を用い、
しかも、固定子１１ないし固定子鉄心１５のボルト３４
を通すためのボルト孔３５の位置を、磁極歯１７の延長
線上を避けてここから周方向にずらし、磁極歯１７相互
間、すなわちスロット１６の底面と鉄心外周面との間に
存在する継鉄部１９に設けたことにある。FIGS. 3 and 4 show a second embodiment. The illustrated compressor is an internally supported reciprocating compressor. In this embodiment, a closed case is formed by the lower case 1L and the upper case 2U, and the electric motor 10 is arranged in the lower part inside the case, and the compression mechanism 30 is arranged in the upper part. The electric motor 10 and the compression mechanism 30 are connected via a crank mechanism 31. Lower case 1
L on the inner bottom surface of L through an elastic body 32
Is provided, and the stator 11 is fixed on the fixing plate 33 by bolts 34. The feature of this embodiment is that a bolt 34 is used to fix the stator 11 to the fixing plate 33,
Moreover, the bolts 34 of the stator 11 or the stator core 15
The position of the bolt hole 35 for passing the hole is shifted in the circumferential direction from the extension of the magnetic pole teeth 17, avoiding the extension of the magnetic pole teeth 17, and the yoke existing between the magnetic pole teeth 17, ie, between the bottom surface of the slot 16 and the outer peripheral surface of the iron core. It is provided in the unit 19.
【００２３】この実施の形態によれば、ボルト３４を締
め付けることにより、固定子鉄心１５を構成する電磁鋼
板が締付けトルクに応じて圧縮され、それにより固定子
鉄心１５がその内周側および外周側に変形する。その場
合、固定子鉄心１５の内周側への変形は電動機磁気空隙
を均一にするための位置決めにに対して不安定要因とな
る。しかし、図３および図４の実施の形態においては、
磁極歯１７をボルト締付け部からずらしてあるため、上
述の通り、変形の影響を受け難いという利点がある。According to this embodiment, by tightening the bolt 34, the electromagnetic steel plate forming the stator core 15 is compressed in accordance with the tightening torque, whereby the stator core 15 is moved toward the inner and outer peripheral sides. Deform to. In this case, the deformation of the stator core 15 toward the inner circumference side becomes an unstable factor in positioning for making the magnetic gap of the electric motor uniform. However, in the embodiment of FIGS. 3 and 4,
Since the magnetic pole teeth 17 are displaced from the bolt tightening portion, there is an advantage that the magnetic pole teeth 17 are hardly affected by deformation as described above.
【００２４】なお、固定子鉄心１５の一部をケース１の
内周面に接触しないようにし、かつ固定子巻線を集中巻
方式としてスロット数を１２以下に減らすことにより、
電動機１０の固有振動数を、電動機１０を駆動するイン
バータ２３（図７参照）のＰＷＭ制御に用いるキャリア
周波数を下回る値とすることができる。例えば、図示の
ごとくスロット数が６でも、固定子鉄心１５は電磁鋼板
の占める割合が小さく、その結果、固有振動数を２．５
ｋＨｚにすることができる。そこで、電動機１０を駆動
するインバータ２３のＰＷＭ制御に用いるキャリア周波
数を従来の２．５〜５ｋＨｚから３ｋＨｚ以上、例えば
３〜５．５ｋＨｚへシフトするだけで、固有振動数とキ
ャリア周波数との重複を回避することができ、その結
果、インバータ効率の低下による省エネルギー効果の低
下を抑制することができる。かくして、電動機１０を介
して圧縮機を駆動するインバータのキャリア周波数と電
動機１０の固有振動数とが一致して生ずる共振現象を未
然に防止し、低騒音化を達成することができる。By preventing a part of the stator core 15 from contacting the inner peripheral surface of the case 1 and reducing the number of slots to 12 or less by using a concentrated winding system for the stator winding.
The natural frequency of the electric motor 10 can be set to a value lower than the carrier frequency used for the PWM control of the inverter 23 (see FIG. 7) that drives the electric motor 10. For example, even if the number of slots is six as shown in the figure, the ratio of the magnetic steel sheet to the stator core 15 is small, and as a result, the natural frequency becomes 2.5
kHz. Therefore, the carrier frequency used for the PWM control of the inverter 23 for driving the electric motor 10 is shifted from the conventional 2.5 to 5 kHz to 3 kHz or more, for example, to 3 to 5.5 kHz, so that the natural frequency and the carrier frequency overlap. As a result, it is possible to suppress a decrease in energy saving effect due to a decrease in inverter efficiency. Thus, a resonance phenomenon that occurs when the carrier frequency of the inverter that drives the compressor via the electric motor 10 and the natural frequency of the electric motor 10 match can be prevented beforehand, and noise can be reduced.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
動機固定子の改善により、高効率かつ組込み精度のよい
圧縮機を提供することができる。さらに低騒音化に有益
な圧縮機を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a compressor with high efficiency and high assembling accuracy by improving the motor stator. Further, it is possible to provide a compressor useful for reducing noise.
【図１】本発明による圧縮機の一実施形態の全体構造を
示す縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall structure of an embodiment of a compressor according to the present invention.
【図２】図１の電動機部分を拡大して示した横断面図。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an electric motor portion of FIG. 1;
【図３】本発明による圧縮機の他の実施形態の全体構造
を示す一部断面正面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional front view showing the overall structure of another embodiment of the compressor according to the present invention.
【図４】図３の電動機の固定子鉄心を拡大して示す横断
面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a stator core of the electric motor of FIG. 3;
【図５】従来の圧縮機の内部構成を示す縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of a conventional compressor.
【図６】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図５のＡ，Ｂ部の拡
大図。6 (a) and 6 (b) are enlarged views of portions A and B in FIG. 5, respectively.
【図７】圧縮機を駆動する電気系統を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing an electric system for driving the compressor.
１ メインケース ２ 上部ケース ３ 圧縮機構部 ４，５ 吸込パイプ ６ 吐出パイプ ７ クランクシャフト ８ 油分離ディスク １０ 電動機 １１ 固定子 １２ 回転子 １３ 固定子巻線 １４ コイルエンド １５ 固定子鉄心 １６ スロット １７ 磁極歯 １８ 固着部 １９ 継鉄部 ２３ ＰＷＭ制御型インバータ １Ｌ メインケース ２Ｕ 上部ケース ３０ 圧縮機構部 ３３ 固定板 ３４ ボルト ３５ ボルト孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main case 2 Upper case 3 Compression mechanism 4,5 Suction pipe 6 Discharge pipe 7 Crankshaft 8 Oil separation disk 10 Motor 11 Stator 12 Rotor 13 Stator winding 14 Coil end 15 Stator iron core 16 Slot 17 Magnetic pole teeth Reference Signs List 18 fixing part 19 yoke part 23 PWM control type inverter 1L main case 2U upper case 30 compression mechanism part 33 fixing plate 34 bolt 35 bolt hole
Claims (5)
個以下のスロットおよびそれに対応する磁極歯を有する
固定子鉄心の前記磁極歯の周りに前記スロットを通して
集中巻した固定子巻線を有し前記回転子に回転磁界を与
える固定子とからなる電動機をこれによって駆動される
圧縮機構部と共に共通のケース内に収納した圧縮機にお
いて、前記固定子を前記ケースに焼嵌めまたは圧入によ
り固定すると共に、前記固定子鉄心の、前記磁極歯の全
部または大部分の対応する外周面部を、前記ケースの内
周面に対し非接触状態としたことを特徴とする圧縮機。1. A rotor having a permanent magnet, and 12 on the inner peripheral side.
A stator having a stator winding concentratedly wound through the slots around the magnetic pole teeth of a stator core having not more than slots and corresponding magnetic pole teeth, and providing a rotating magnetic field to the rotor. In a compressor housed in a common case together with a compression mechanism driven thereby, the stator is fixed to the case by shrink fitting or press-fitting, and all or most of the magnetic pole teeth of the stator core are fixed. Wherein the corresponding outer peripheral surface is not in contact with the inner peripheral surface of the case.
子の外周面から前記スロットの底面までの距離を、前記
スロットの深さよりも小さくすることにより、前記固定
子の、前記ケースの内周面と接触する部分の剛性を、他
の部分の剛性よりも小となるようにしたことを特徴とす
る圧縮機。2. A compressor according to claim 1, wherein a distance from an outer peripheral surface of said stator to a bottom surface of said slot is made smaller than a depth of said slot. A compressor characterized in that the rigidity of a portion in contact with the peripheral surface is smaller than the rigidity of other portions.
個以下のスロットおよびそれに対応する磁極歯を有する
固定子鉄心の前記磁極歯の周りに前記スロットを通して
集中巻した固定子巻線を有し前記回転子に回転磁界を与
える固定子とからなる電動機をこれによって駆動される
圧縮機構部と共に共通のケース内に収納した圧縮機にお
いて、前記固定子を前記ケースにボルトにより固定する
と共に、前記固定子のボルト孔位置を前記磁極歯と対向
する位置から周方向にずらして設けたことを特徴とする
圧縮機。3. A rotor having a permanent magnet, and 12 on the inner peripheral side.
A stator having a stator winding concentratedly wound through the slots around the magnetic pole teeth of a stator core having not more than slots and corresponding magnetic pole teeth, and providing a rotating magnetic field to the rotor. In the compressor housed in a common case together with the compression mechanism driven by this, the stator is fixed to the case by bolts, and the bolt hole position of the stator is circumferentially changed from a position facing the magnetic pole teeth. A compressor characterized by being displaced in a direction.
個以下のスロットおよびそれに対応する磁極歯を有する
固定子鉄心の前記磁極歯の周りに前記スロットを通して
集中巻した固定子巻線を有し前記回転子に回転磁界を与
える固定子とからなる電動機をこれによって駆動される
圧縮機構部と共に共通のケース内に収納した圧縮機にお
いて、前記電動機をパルス幅変調型インバータによって
駆動するものとし、前記電動機の固定子の固有振動数
を、前記電動機を駆動するインバータのキャリア周波数
よりも低く設定したことを特徴とする圧縮機。4. A rotor having a permanent magnet, and 12
A stator having a stator winding concentratedly wound through the slots around the magnetic pole teeth of a stator core having not more than slots and corresponding magnetic pole teeth, and providing a rotating magnetic field to the rotor. In the compressor housed in a common case together with the compression mechanism driven by this, the motor is driven by a pulse width modulation type inverter, and the natural frequency of the stator of the motor is set to drive the motor. A compressor characterized by being set lower than the carrier frequency of the inverter.
バータのキャリア周波数を３ｋＨｚ以上に設定したこと
を特徴とする圧縮機。5. The compressor according to claim 4, wherein a carrier frequency of said inverter is set to 3 kHz or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24745999A JP3586145B2 (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24745999A JP3586145B2 (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001078375A true JP2001078375A (en) | 2001-03-23 |
| JP3586145B2 JP3586145B2 (en) | 2004-11-10 |
Family
ID=17163771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24745999A Expired - Lifetime JP3586145B2 (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3586145B2 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6836051B2 (en) | 2002-12-19 | 2004-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor |
| JP2009019635A (en) * | 2008-09-19 | 2009-01-29 | Daikin Ind Ltd | Compressor |
| JP2012235616A (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | Rotary electric machine |
| JP2014082935A (en) * | 2014-02-13 | 2014-05-08 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Stator of rotary electric machine, and rotary electric machine having the same |
| WO2015064199A1 (en) | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet embedded electric motor, compressor, and refrigerating and air-conditioning device |
| JP2018064395A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 住友重機械工業株式会社 | Rotary motor |
| CN111987821A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 株式会社电装 | Electric motor and stator assembly |
| JP2020191715A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 株式会社デンソー | Stator assembly and motor |
| CN113872350A (en) * | 2021-10-14 | 2021-12-31 | 广东美芝制冷设备有限公司 | Stator structure, motor structure, compressor structure and refrigeration plant |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008138526A (en) | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Daikin Ind Ltd | Compressor |
| JP2010063351A (en) | 2008-08-07 | 2010-03-18 | Daikin Ind Ltd | Stator, motor and compressor |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24745999A patent/JP3586145B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6836051B2 (en) | 2002-12-19 | 2004-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor |
| JP2009019635A (en) * | 2008-09-19 | 2009-01-29 | Daikin Ind Ltd | Compressor |
| JP2012235616A (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | Rotary electric machine |
| US10284030B2 (en) | 2013-10-29 | 2019-05-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent magnet embedded electric motor, compressor, and a refrigerating and air conditioning device |
| JP2019013145A (en) * | 2013-10-29 | 2019-01-24 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet embedded motor, compressor, and refrigeration air conditioning apparatus |
| WO2015064199A1 (en) | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet embedded electric motor, compressor, and refrigerating and air-conditioning device |
| JP2014082935A (en) * | 2014-02-13 | 2014-05-08 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Stator of rotary electric machine, and rotary electric machine having the same |
| JP7153423B2 (en) | 2016-10-13 | 2022-10-14 | 住友重機械工業株式会社 | Rotating electric motor and stator manufacturing method |
| CN107947397A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-20 | 住友重机械工业株式会社 | Electric rotating motivation |
| JP2018064395A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 住友重機械工業株式会社 | Rotary motor |
| CN111987821A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 株式会社电装 | Electric motor and stator assembly |
| JP2020191715A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 株式会社デンソー | Stator assembly and motor |
| JP2020191716A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 株式会社デンソー | Stator assembly and motor |
| JP7167849B2 (en) | 2019-05-21 | 2022-11-09 | 株式会社デンソー | stator assembly and motor |
| JP7226088B2 (en) | 2019-05-21 | 2023-02-21 | 株式会社デンソー | stator assembly and motor |
| CN111987821B (en) * | 2019-05-21 | 2024-05-28 | 株式会社电装 | Electric motor and stator assembly |
| CN113872350A (en) * | 2021-10-14 | 2021-12-31 | 广东美芝制冷设备有限公司 | Stator structure, motor structure, compressor structure and refrigeration plant |
| CN113872350B (en) * | 2021-10-14 | 2023-08-01 | 广东美芝制冷设备有限公司 | Stator structure, motor structure, compressor structure and refrigeration equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3586145B2 (en) | 2004-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10804754B2 (en) | Permanent magnet embedded motor, compressor, and refrigerating and air conditioning apparatus | |
| US20120131945A1 (en) | Self-Starting Type Axial Gap Synchronous Motor, Compressor and Refrigeration Cycle Apparatus Using the Same | |
| US8390167B2 (en) | Motor for compressor and hermetic compressor having the same | |
| US6870293B2 (en) | Motor | |
| US6552461B2 (en) | Permanent magnet type rotating electric machine | |
| JPH09131029A (en) | Single-phase induction motor, and rotor assembly device | |
| JP3586145B2 (en) | Compressor | |
| CN117424359A (en) | Stator, motor, compressor and electrical equipment | |
| CN107425619B (en) | Stator module, motor and compressor | |
| JP2005051841A (en) | Motor, compressor, and air conditioner | |
| JP2005117771A (en) | Permanent magnet type synchronous motor and compressor using it | |
| JP2001128395A (en) | Dynamo-electric machinery, compressor and manufacture of the dynamo-electric machinery | |
| JP6884497B2 (en) | Motor rotors, motors using them, and electric compressors | |
| JP2008029184A (en) | Rotor, manufacturing method therefor, closed-type compressor, and refrigeration cycle device | |
| JP4988232B2 (en) | Hermetic rotary compressor | |
| JPH08266013A (en) | Electric motor | |
| JP2012124976A (en) | Permanent magnet type motor and compressor | |
| CN112564318B (en) | Stator punching sheet, stator core, motor, compressor and refrigeration equipment | |
| JP2003083251A (en) | Hermetic motor-driven compressor | |
| JP2004357468A (en) | Motor | |
| JP2001268873A (en) | Compressor motor and its application | |
| CN114142633B (en) | Stator, motor, compressor and refrigeration plant | |
| CN114079333B (en) | Motor, compressor and electrical equipment | |
| JP2004297990A (en) | Permanent magnet type synchronous motor | |
| WO2023112078A1 (en) | Stator, motor, compressor, and refrigeration cycle device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040803 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040805 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3586145 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070813 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |