JP2001251825A - 永久磁石式同期電動機及びこれを用いた空気調和機 - Google Patents
永久磁石式同期電動機及びこれを用いた空気調和機Info
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- JP2001251825A JP2001251825A JP2000060357A JP2000060357A JP2001251825A JP 2001251825 A JP2001251825 A JP 2001251825A JP 2000060357 A JP2000060357 A JP 2000060357A JP 2000060357 A JP2000060357 A JP 2000060357A JP 2001251825 A JP2001251825 A JP 2001251825A
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- Synchronous Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】永久磁石式同期電動機のティースに集中巻を施
した固定子と磁石あるいは磁石の形状とを発生損失との
関係で最適化し、電動機効率向上及び空気調和機の運転
効率を向上すること。 【解決手段】固定子鉄心４の複数のティース６に集中巻
を施した固定子２と、回転子鉄心８の内部に回転軸に垂
直な断面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類
磁石１０を有する回転子３とを備え、希土類磁石１０の
最外径内側の回転軸心Ｐからの磁石軸心開度θ１を電気
角で１１１度から１１９度に構成すると共に、ティース
間に形成されるスロット開口部の幅Ｗ１を２．４ｍｍか
ら３．４ｍｍに構成する。
した固定子と磁石あるいは磁石の形状とを発生損失との
関係で最適化し、電動機効率向上及び空気調和機の運転
効率を向上すること。 【解決手段】固定子鉄心４の複数のティース６に集中巻
を施した固定子２と、回転子鉄心８の内部に回転軸に垂
直な断面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類
磁石１０を有する回転子３とを備え、希土類磁石１０の
最外径内側の回転軸心Ｐからの磁石軸心開度θ１を電気
角で１１１度から１１９度に構成すると共に、ティース
間に形成されるスロット開口部の幅Ｗ１を２．４ｍｍか
ら３．４ｍｍに構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石式同期電
動機及びこれを用いた空気調和機に係り、空気調和機、
冷蔵庫等の暖房・冷房・冷凍・冷蔵等の機器に搭載され
る圧縮機駆動用の永久磁石式同期電動機及びこれを用い
た空気調和機に好適なものである。
動機及びこれを用いた空気調和機に係り、空気調和機、
冷蔵庫等の暖房・冷房・冷凍・冷蔵等の機器に搭載され
る圧縮機駆動用の永久磁石式同期電動機及びこれを用い
た空気調和機に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラシレスＤＣモータとしては、
特開平９−２９８８５２号公報に示されているように、
固定子とこの内側にエアギャップを介して対向配置させ
た回転子よりなるブラシレスＤＣモータにおいて、十分
な固定子磁束を得ることによって効率良くトルクを発生
させ、モータ効率を向上させるために、固定子鉄心に３
相コイルを巻装して固定子を構成し、回転子鉄心の内部
に回転軸４に垂直な断面形状が各極において略Ｖ字形ま
たは略Ｕ字形をなすように埋め込んだ磁石によって界磁
を構成するとともに、各極を構成する前記磁石のＶ字形
またはＵ字形の回転軸心からの開角を電気角１２０゜以
上として回転子を構成し、固定子のコイルに３相センサ
レス通電を行うものがある。
特開平９−２９８８５２号公報に示されているように、
固定子とこの内側にエアギャップを介して対向配置させ
た回転子よりなるブラシレスＤＣモータにおいて、十分
な固定子磁束を得ることによって効率良くトルクを発生
させ、モータ効率を向上させるために、固定子鉄心に３
相コイルを巻装して固定子を構成し、回転子鉄心の内部
に回転軸４に垂直な断面形状が各極において略Ｖ字形ま
たは略Ｕ字形をなすように埋め込んだ磁石によって界磁
を構成するとともに、各極を構成する前記磁石のＶ字形
またはＵ字形の回転軸心からの開角を電気角１２０゜以
上として回転子を構成し、固定子のコイルに３相センサ
レス通電を行うものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、係る従来のブ
ラシレスＤＣモータは、固定子の形態に言及されておら
ず、ティースに集中巻を施した固定子と磁石あるいは磁
石の形状とを発生損失との関係で最適化し、電動機効率
の向上を図る点については記載されていなかった。
ラシレスＤＣモータは、固定子の形態に言及されておら
ず、ティースに集中巻を施した固定子と磁石あるいは磁
石の形状とを発生損失との関係で最適化し、電動機効率
の向上を図る点については記載されていなかった。
【０００４】本発明の目的は、ティースに集中巻を施し
た固定子と磁石あるいは磁石の形状とを発生損失との関
係で最適化し、電動機効率向上が図れる永久磁石式同期
電動機及びこれを用いて運転効率の向上が図れる空気調
和機を提供することにある。
た固定子と磁石あるいは磁石の形状とを発生損失との関
係で最適化し、電動機効率向上が図れる永久磁石式同期
電動機及びこれを用いて運転効率の向上が図れる空気調
和機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の特徴は、固定子鉄心の複数のティース
に集中巻を施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸
に垂直な断面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希
土類磁石を有する回転子とを備え、前記希土類磁石の最
外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１
１度から１１９度に構成すると共に、前記固定子鉄心の
複数の前記ティース間に形成されるスロット開口部の幅
を２．４ｍｍから３．４ｍｍに構成したことにある。
の本発明の第１の特徴は、固定子鉄心の複数のティース
に集中巻を施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸
に垂直な断面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希
土類磁石を有する回転子とを備え、前記希土類磁石の最
外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１
１度から１１９度に構成すると共に、前記固定子鉄心の
複数の前記ティース間に形成されるスロット開口部の幅
を２．４ｍｍから３．４ｍｍに構成したことにある。
【０００６】本発明の第２の特徴は、前記希土類磁石の
最外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１
１１度から１１５度に構成すると共に、前記固定子鉄心
の複数の前記ティース間に形成されるスロット開口部の
幅を１．４ｍｍから３．４ｍｍ以下に構成したことにあ
る。
最外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１
１１度から１１５度に構成すると共に、前記固定子鉄心
の複数の前記ティース間に形成されるスロット開口部の
幅を１．４ｍｍから３．４ｍｍ以下に構成したことにあ
る。
【０００７】本発明の第３の特徴は、前記固定子鉄心の
複数の前記ティース間に形成されるスロット開口部の幅
と前記希土類磁石の磁石軸心開度の比を０．０２０１か
ら０．０３０６に構成したことにある。
複数の前記ティース間に形成されるスロット開口部の幅
と前記希土類磁石の磁石軸心開度の比を０．０２０１か
ら０．０３０６に構成したことにある。
【０００８】本発明の第４の特徴は、前記希土類磁石の
最外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１
１１度から１１９度に構成すると共に、前記希土類磁石
を収容するための複数の磁石スロットを希土類磁石毎に
設け、前記磁石スロットの１対の前記回転軸側の磁石ス
ロット間の最小幅を０．５ｍｍから１．０ｍｍに構成し
たことにある。
最外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１
１１度から１１９度に構成すると共に、前記希土類磁石
を収容するための複数の磁石スロットを希土類磁石毎に
設け、前記磁石スロットの１対の前記回転軸側の磁石ス
ロット間の最小幅を０．５ｍｍから１．０ｍｍに構成し
たことにある。
【０００９】本発明の第５の特徴は、前記希土類磁石の
最外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１
１１度から１１９度に構成すると共に、前記希土類磁石
を収容するための複数の磁石スロットを希土類磁石毎に
設け、前記磁石スロットの１対の前記回転軸側の磁石ス
ロット間の鉄心部に空間部を設けたことにある。
最外径内側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１
１１度から１１９度に構成すると共に、前記希土類磁石
を収容するための複数の磁石スロットを希土類磁石毎に
設け、前記磁石スロットの１対の前記回転軸側の磁石ス
ロット間の鉄心部に空間部を設けたことにある。
【００１０】本発明の第６の特徴は、圧縮機、室内熱交
換器、膨張弁及び室外熱交換器を順次連結して成る冷凍
サイクルと、前記室内熱交換器の熱交換を促進する室内
送風機用電動機と、前記室外熱交換器の熱交換を促進す
る室外送風機用電動機とを備え、前記圧縮機を駆動する
電動機として永久磁石式同期電動機を用い、この永久磁
石式同期電動機は、固定子鉄心の複数のティースに集中
巻を施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸に垂直
な断面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類磁
石を有する回転子とを有し、前記希土類磁石の最外径内
側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１１度か
ら１１９度に構成すると共に、前記固定子鉄心の複数の
前記ティース間に形成されるスロット開口部の幅を２．
４ｍｍから３．４ｍｍに構成したことにある。
換器、膨張弁及び室外熱交換器を順次連結して成る冷凍
サイクルと、前記室内熱交換器の熱交換を促進する室内
送風機用電動機と、前記室外熱交換器の熱交換を促進す
る室外送風機用電動機とを備え、前記圧縮機を駆動する
電動機として永久磁石式同期電動機を用い、この永久磁
石式同期電動機は、固定子鉄心の複数のティースに集中
巻を施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸に垂直
な断面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類磁
石を有する回転子とを有し、前記希土類磁石の最外径内
側の回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１１度か
ら１１９度に構成すると共に、前記固定子鉄心の複数の
前記ティース間に形成されるスロット開口部の幅を２．
４ｍｍから３．４ｍｍに構成したことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て図１〜図２を用いて説明する。図１は本発明の第１実
施例に係る永久磁石式同期電動機の径方向断面図であ
る。なお、第２実施例以降の実施例においては第１実施
例と重複する説明を省略する。各実施例の図における同
一符号は同一物又は相当物を示す。
て図１〜図２を用いて説明する。図１は本発明の第１実
施例に係る永久磁石式同期電動機の径方向断面図であ
る。なお、第２実施例以降の実施例においては第１実施
例と重複する説明を省略する。各実施例の図における同
一符号は同一物又は相当物を示す。
【００１２】図１において、永久磁石式同期電動機１
は、固定子２と回転子３とから構成される。固定子２は
固定子鉄心４と集中巻の固定子巻線５とから構成され、
固定子巻線５はティース６を囲むように、ティース６間
のスロット７中に巻装されている。回転子３は、回転子
鉄心８と、回転子鉄心８中に形成された磁石スロット９
と、磁石スロット９中に挿入配置された希土類磁石１０
と、シャフト１１とから構成され、回転子軸心をＰで表
わしている。また、固定子２のティース６間には幅Ｗ１
のスロット開口部１２を設け、４極６スロットで表わし
ている。回転子３に配置した希土類磁石１０は４極の外
方に拡開する略Ｖ字形状とし、それぞれの磁石スロット
９内に収めている。それぞれの磁石スロット９間にはス
ロット間鉄心１３が存在し、最小幅をＷ２とする。そし
て、１極分の磁石スロット９の回転子外周側角部と回転
子軸心Ｐを結んだ線間を磁石軸心開度と称し、その磁石
軸心開度をθ１とするとともに、１極分の磁石スロット
９の回転子外周側を結んだ線間を磁石開度と称し、その
磁石開度をθ２とする。
は、固定子２と回転子３とから構成される。固定子２は
固定子鉄心４と集中巻の固定子巻線５とから構成され、
固定子巻線５はティース６を囲むように、ティース６間
のスロット７中に巻装されている。回転子３は、回転子
鉄心８と、回転子鉄心８中に形成された磁石スロット９
と、磁石スロット９中に挿入配置された希土類磁石１０
と、シャフト１１とから構成され、回転子軸心をＰで表
わしている。また、固定子２のティース６間には幅Ｗ１
のスロット開口部１２を設け、４極６スロットで表わし
ている。回転子３に配置した希土類磁石１０は４極の外
方に拡開する略Ｖ字形状とし、それぞれの磁石スロット
９内に収めている。それぞれの磁石スロット９間にはス
ロット間鉄心１３が存在し、最小幅をＷ２とする。そし
て、１極分の磁石スロット９の回転子外周側角部と回転
子軸心Ｐを結んだ線間を磁石軸心開度と称し、その磁石
軸心開度をθ１とするとともに、１極分の磁石スロット
９の回転子外周側を結んだ線間を磁石開度と称し、その
磁石開度をθ２とする。
【００１３】永久磁石式同期電動機の特性は、トルクメ
ータと負荷装置を介し、ワットメータを用いて電動機入
力を測定し、負荷装置で電動機出力を吸収した時のトル
クメータの値から電動機出力が測定できる。この電動機
出力から電動機出力を差し引いたものが発生損失とな
る。この発生損失を分離すると、通常の銅損、鉄損およ
び機械損の他、不明な損失が抽出される。この不明な損
失を一般に漂遊損と称している。しかし、この漂遊損の
値が銅損並みに大きいことが実験により判明した。した
がって、この漂遊損を低減することが電動機効率を向上
する上で重要である。
ータと負荷装置を介し、ワットメータを用いて電動機入
力を測定し、負荷装置で電動機出力を吸収した時のトル
クメータの値から電動機出力が測定できる。この電動機
出力から電動機出力を差し引いたものが発生損失とな
る。この発生損失を分離すると、通常の銅損、鉄損およ
び機械損の他、不明な損失が抽出される。この不明な損
失を一般に漂遊損と称している。しかし、この漂遊損の
値が銅損並みに大きいことが実験により判明した。した
がって、この漂遊損を低減することが電動機効率を向上
する上で重要である。
【００１４】そこで、本発明においては、１磁極当たり
の略Ｖ字形または略Ｕ字形の外方に拡開している希土類
磁石１０の回転軸心からの開角、すなわち磁石軸心開度
θ１と固定子鉄心の複数のティース間に形成されるスロ
ット７の開口部の幅Ｗ１とをパラメータに発生損失の分
離を行い、漂遊損を抽出した。
の略Ｖ字形または略Ｕ字形の外方に拡開している希土類
磁石１０の回転軸心からの開角、すなわち磁石軸心開度
θ１と固定子鉄心の複数のティース間に形成されるスロ
ット７の開口部の幅Ｗ１とをパラメータに発生損失の分
離を行い、漂遊損を抽出した。
【００１５】図２は図１の永久磁石式同期電動機の磁石
軸心開度と漂遊損の関係を示した図である。この図２の
縦軸は、磁石軸心開度θ１が最小の１０７度でスロット
開口部の幅Ｗ１が２．４ｍｍと、磁石軸心開度θ１が最
大の１２３度でスロット開口部の幅Ｗ１が３．４ｍｍと
で漂遊損が最小値を示す２点近傍を基準値とし、磁石軸
心開度θ１とスロット開口部の幅Ｗ１をパラメータにと
ったときの漂遊損の測定値を同基準値に対する比に換算
して示したものである。
軸心開度と漂遊損の関係を示した図である。この図２の
縦軸は、磁石軸心開度θ１が最小の１０７度でスロット
開口部の幅Ｗ１が２．４ｍｍと、磁石軸心開度θ１が最
大の１２３度でスロット開口部の幅Ｗ１が３．４ｍｍと
で漂遊損が最小値を示す２点近傍を基準値とし、磁石軸
心開度θ１とスロット開口部の幅Ｗ１をパラメータにと
ったときの漂遊損の測定値を同基準値に対する比に換算
して示したものである。
【００１６】この図２から明らかなように、各磁石軸心
開度θ１に対し、それぞれの漂遊損比にはスロット開口
部の幅Ｗ１に対する最小値があることがわかる。図２に
おいて、各漂遊損比の最小値はスロット開口部の幅Ｗ１
が２．４ｍｍから３．４ｍｍの範囲に存在するが、それ
らの最小値が全て最小基準値未満であるのは、磁石軸心
開度θ１が１１１度から１１９度の範囲である。すなわ
ち、漂遊損比が基準値未満の電動機とするためには、ス
ロット開口部の幅Ｗ１が２．４ｍｍから３．４ｍｍ、磁
石軸心開度θ１が１１１度から１１９度の範囲に設定す
る必要がある。この図２より明らかなように、スロット
開口部の幅Ｗ１と磁石の磁石軸心開度θ１の比は、前記
範囲内からスロット開口部の幅Ｗ１と磁石軸心開度θ１
の任意の組み合わせを選ぶことができるので、最小値
２．４／１１９＝０．０２０１から最大値３．４／１１
１＝０．０３０６の範囲に設定する必要があることが確
認できる。
開度θ１に対し、それぞれの漂遊損比にはスロット開口
部の幅Ｗ１に対する最小値があることがわかる。図２に
おいて、各漂遊損比の最小値はスロット開口部の幅Ｗ１
が２．４ｍｍから３．４ｍｍの範囲に存在するが、それ
らの最小値が全て最小基準値未満であるのは、磁石軸心
開度θ１が１１１度から１１９度の範囲である。すなわ
ち、漂遊損比が基準値未満の電動機とするためには、ス
ロット開口部の幅Ｗ１が２．４ｍｍから３．４ｍｍ、磁
石軸心開度θ１が１１１度から１１９度の範囲に設定す
る必要がある。この図２より明らかなように、スロット
開口部の幅Ｗ１と磁石の磁石軸心開度θ１の比は、前記
範囲内からスロット開口部の幅Ｗ１と磁石軸心開度θ１
の任意の組み合わせを選ぶことができるので、最小値
２．４／１１９＝０．０２０１から最大値３．４／１１
１＝０．０３０６の範囲に設定する必要があることが確
認できる。
【００１７】また、磁石軸心開度θ１が１１１度から１
１５度の範囲では、スロット開口部の幅Ｗ１が１．４ｍ
ｍから３．４ｍｍの範囲において、磁石軸心開度θ１が
１０７度及び１２３度の基準特性線より漂遊損が小さい
ことが確認できる。
１５度の範囲では、スロット開口部の幅Ｗ１が１．４ｍ
ｍから３．４ｍｍの範囲において、磁石軸心開度θ１が
１０７度及び１２３度の基準特性線より漂遊損が小さい
ことが確認できる。
【００１８】さらには、磁石軸心開度θ１が１１１度か
ら１１５度の範囲では、スロット開口部の幅Ｗ１が２．
０ｍｍから３．４ｍｍの範囲において、最小基準値より
漂遊損が小さいことが確認できる。
ら１１５度の範囲では、スロット開口部の幅Ｗ１が２．
０ｍｍから３．４ｍｍの範囲において、最小基準値より
漂遊損が小さいことが確認できる。
【００１９】また、磁石軸心開度θ１が１１５度から１
１９度の範囲では、スロット開口部の幅Ｗ１が２．４ｍ
ｍから３．５ｍｍの範囲において、最小基準値より漂遊
損が小さいことが確認できる。
１９度の範囲では、スロット開口部の幅Ｗ１が２．４ｍ
ｍから３．５ｍｍの範囲において、最小基準値より漂遊
損が小さいことが確認できる。
【００２０】さらには、磁石スロット９をそれぞれ個々
の希土類磁石１０毎に設けているので、希土類磁石１０
の配置位置を固定でき、電動機としての性能のバラツキ
を最小限に抑えることができる。
の希土類磁石１０毎に設けているので、希土類磁石１０
の配置位置を固定でき、電動機としての性能のバラツキ
を最小限に抑えることができる。
【００２１】図１に示すスロット間鉄心１３の最小幅Ｗ
２は、電動機性能より必要とされる磁石の形状と電磁鋼
鈑の強度から決定され、０．５ｍｍから１．０ｍｍの範
囲で構成されることにより、漏れ磁束量が低減でき、磁
石の磁束を有効に利用することで電動機効率の向上を図
ることができる。
２は、電動機性能より必要とされる磁石の形状と電磁鋼
鈑の強度から決定され、０．５ｍｍから１．０ｍｍの範
囲で構成されることにより、漏れ磁束量が低減でき、磁
石の磁束を有効に利用することで電動機効率の向上を図
ることができる。
【００２２】前記実施例の他に、図示していないが、磁
石開度θ２に対しても同様な磁石開度と漂遊損の関係が
ある。それによると、最適なスロット開口部の幅Ｗ１と
磁石開度θ２としては、上述した磁石軸心開度θ１の結
果と同様になることを確認している。しかしながら、磁
石軸心開度θ１と磁石開度θ２については、完全に一致
させることが無理な状態が存在することから、θ１とθ
２の偏差を±２度以内に収めることで対応できる。
石開度θ２に対しても同様な磁石開度と漂遊損の関係が
ある。それによると、最適なスロット開口部の幅Ｗ１と
磁石開度θ２としては、上述した磁石軸心開度θ１の結
果と同様になることを確認している。しかしながら、磁
石軸心開度θ１と磁石開度θ２については、完全に一致
させることが無理な状態が存在することから、θ１とθ
２の偏差を±２度以内に収めることで対応できる。
【００２３】次に、本発明の第２実施例について図３を
用いて説明する。図３は本発明の第２実施例に係る永久
磁石式同期電動機の径方向断面図である。
用いて説明する。図３は本発明の第２実施例に係る永久
磁石式同期電動機の径方向断面図である。
【００２４】この第２実施例が第１実施例と異なるの
は、それぞれの磁石スロット９間にはスロット間鉄心１
３が存在し、磁石スロット間鉄心１３に空間部１４を設
けている点である。磁石スロット間鉄心１３に空間部１
４を設け、スロット間鉄心１３の磁気抵抗を増大させる
ことにより、第１実施例の回転子よりも、スロット間鉄
心部における漏れ磁束量を低減でき、磁石の磁束が有効
に利用されるので、より一層の電動機効率の向上を図る
ことができる。
は、それぞれの磁石スロット９間にはスロット間鉄心１
３が存在し、磁石スロット間鉄心１３に空間部１４を設
けている点である。磁石スロット間鉄心１３に空間部１
４を設け、スロット間鉄心１３の磁気抵抗を増大させる
ことにより、第１実施例の回転子よりも、スロット間鉄
心部における漏れ磁束量を低減でき、磁石の磁束が有効
に利用されるので、より一層の電動機効率の向上を図る
ことができる。
【００２５】次に、本発明の第３実施例について図４を
用いて説明する。図４は本発明の第３実施例に係る永久
磁石式同期電動機の径方向断面図である。
用いて説明する。図４は本発明の第３実施例に係る永久
磁石式同期電動機の径方向断面図である。
【００２６】この第３実施例が第１実施例と異なるの
は、希土類磁石１０を４極の回転子中心側に凸の略Ｕ字
形状とし、それぞれの磁石スロット９内に収めることに
より、第１実施例に示した回転子同様の作用及び効果を
得ることができるとともに、希土類磁石の使用枚数を８
枚から４枚に減らすことによりコスト低減が可能となる
ので、電動機のコスト低減を図ることができる。
は、希土類磁石１０を４極の回転子中心側に凸の略Ｕ字
形状とし、それぞれの磁石スロット９内に収めることに
より、第１実施例に示した回転子同様の作用及び効果を
得ることができるとともに、希土類磁石の使用枚数を８
枚から４枚に減らすことによりコスト低減が可能となる
ので、電動機のコスト低減を図ることができる。
【００２７】なお、以上の各実施例では４極構造の電動
機に関して説明したが、２極や６極等いかなる極数の電
動機に対しても本発明は有効に寄与し得ることは勿論で
ある。
機に関して説明したが、２極や６極等いかなる極数の電
動機に対しても本発明は有効に寄与し得ることは勿論で
ある。
【００２８】次に、本発明の第４実施例について図５を
用いて説明する。図５は本発明の第４実施例に係る空気
調和機の冷凍サイクル系統図である。
用いて説明する。図５は本発明の第４実施例に係る空気
調和機の冷凍サイクル系統図である。
【００２９】この空気調和機は、圧縮機２１、室内熱交
換器２２、室内膨張弁２４、室外熱交換器２５、アキュ
ームレータ２７を順次連結して成る冷凍サイクルを形成
し、室内機３０の熱交換を促進する室内送風機用電動機
２３、室外機２９の熱交換を促進する室外送風機用電動
機２６を有する。また、外気温度を検出する外気サーミ
スタ２８を有する。そして、圧縮機２１は、駆動する電
動機として、上述した各実施例の永久磁石式同期電動機
の何れかを用いたものである。
換器２２、室内膨張弁２４、室外熱交換器２５、アキュ
ームレータ２７を順次連結して成る冷凍サイクルを形成
し、室内機３０の熱交換を促進する室内送風機用電動機
２３、室外機２９の熱交換を促進する室外送風機用電動
機２６を有する。また、外気温度を検出する外気サーミ
スタ２８を有する。そして、圧縮機２１は、駆動する電
動機として、上述した各実施例の永久磁石式同期電動機
の何れかを用いたものである。
【００３０】係る空気調和機によれば、上述した各実施
例の永久磁石式同期電動機の何れかを用いたことによ
り、運転効率の向上を図ることができ、特に低速運転に
おける運転効率を著しく向上することができる。
例の永久磁石式同期電動機の何れかを用いたことによ
り、運転効率の向上を図ることができ、特に低速運転に
おける運転効率を著しく向上することができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、ティースに集中巻を施
した固定子と磁石あるいは磁石の形状とを発生損失との
関係で最適化し、電動機効率向上が図れる永久磁石式同
期電動機及び運転効率の向上が図れる空気調和機を提供
することができる。
した固定子と磁石あるいは磁石の形状とを発生損失との
関係で最適化し、電動機効率向上が図れる永久磁石式同
期電動機及び運転効率の向上が図れる空気調和機を提供
することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る永久磁石式同期電動
機の径方向断面図である。
機の径方向断面図である。
【図２】図１の永久磁石式同期電動機の磁石軸心開度と
漂遊損の関係を示す特性図である。
漂遊損の関係を示す特性図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る永久磁石式同期電動
機の径方向断面図である。
機の径方向断面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る永久磁石式同期電動
機の径方向断面図である。
機の径方向断面図である。
【図５】本発明の第４実施例に係る空気調和機の冷凍サ
イクル系統図である。
イクル系統図である。
１…永久磁石式同期電動機、２…固定子、３…回転子、
４…固定子鉄心、５…固定子巻線、６…ティース、７…
スロット、８…回転子鉄心、９…磁石スロット、１０…
希土類磁石、１１…シャフト、１２…スロット開口部、
１３…スロット間鉄心、１４…空間部、２１…圧縮機、
２２…室内熱交換器、２３…室内送風機用電動機、２４
…室内膨張弁、２５…室外熱交換器、２６…室外送風機
用電動機、２７…アキュームレータ、２９…室外機、３
０…室内機。
４…固定子鉄心、５…固定子巻線、６…ティース、７…
スロット、８…回転子鉄心、９…磁石スロット、１０…
希土類磁石、１１…シャフト、１２…スロット開口部、
１３…スロット間鉄心、１４…空間部、２１…圧縮機、
２２…室内熱交換器、２３…室内送風機用電動機、２４
…室内膨張弁、２５…室外熱交換器、２６…室外送風機
用電動機、２７…アキュームレータ、２９…室外機、３
０…室内機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 1/27 ５０１ Ｈ０２Ｋ 1/27 ５０１Ｍ ５０１Ｋ 19/10 19/10 Ａ (72)発明者 佐々木 学 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 身佳 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 野間 啓二 千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器グループ内 (72)発明者 佐藤 和雄 千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器グループ内 (72)発明者 妹尾 正治 千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器グループ内 Ｆターム(参考） 3L050 BA04 5H002 AA02 AD04 AE06 5H619 AA01 BB01 BB06 BB22 BB24 PP01 PP02 PP04 PP05 PP08 PP14 5H621 GA01 GA04 GA16 5H622 AA03 CA02 CA13 CB03 DD02
Claims (6)
- 【請求項１】 固定子鉄心の複数のティースに集中巻を
施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸に垂直な断
面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類磁石を
有する回転子とを備え、前記希土類磁石の最外径内側の
回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１１度から１
１９度に構成すると共に、前記固定子鉄心の複数の前記
ティース間に形成されるスロット開口部の幅を２．４ｍ
ｍから３．４ｍｍに構成したことを特徴とする永久磁石
式同期電動機。 - 【請求項２】 固定子鉄心の複数のティースに集中巻を
施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸に垂直な断
面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類磁石を
有する回転子とを備え、前記希土類磁石の最外径内側の
回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１１度から１
１５度に構成すると共に、前記固定子鉄心の複数の前記
ティース間に形成されるスロット開口部の幅を１．４ｍ
ｍから３．４ｍｍ以下に構成したことを特徴とする永久
磁石式同期電動機。 - 【請求項３】 固定子鉄心の複数のティースに集中巻を
施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸に垂直な断
面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類磁石を
有する回転子とを備え、前記固定子鉄心の複数の前記テ
ィース間に形成されるスロット開口部の幅と前記希土類
磁石の磁石軸心開度の比を０．０２０１から０．０３０
６に構成したことを特徴とする永久磁石式同期電動機。 - 【請求項４】 固定子鉄心の複数のティースに集中巻を
施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸に垂直な断
面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類磁石を
有する回転子とを備え、前記希土類磁石の最外径内側の
回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１１度から１
１９度に構成すると共に、前記希土類磁石を収容するた
めの複数の磁石スロットを希土類磁石毎に設け、前記磁
石スロットの１対の前記回転軸側の磁石スロット間の最
小幅を０．５ｍｍから１．０ｍｍに構成したことを特徴
とする永久磁石式同期電動機。 - 【請求項５】 固定子鉄心の複数のティースに集中巻を
施した固定子と、回転子鉄心の内部に回転軸に垂直な断
面形状が１極当たり外方に拡開した形状の希土類磁石を
有する回転子とを備え、前記希土類磁石の最外径内側の
回転軸心からの磁石軸心開度を電気角で１１１度から１
１９度に構成すると共に、前記希土類磁石を収容するた
めの複数の磁石スロットを希土類磁石毎に設け、前記磁
石スロットの１対の前記回転軸側の磁石スロット間の鉄
心部に空間部を設けたことを特徴とする永久磁石式同期
電動機。 - 【請求項６】 圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外
熱交換器を順次連結して成る冷凍サイクルと、前記室内
熱交換器の熱交換を促進する室内送風機用電動機と、前
記室外熱交換器の熱交換を促進する室外送風機用電動機
とを備え、前記圧縮機を駆動する電動機として永久磁石
式同期電動機を用い、この永久磁石式同期電動機は、固
定子鉄心の複数のティースに集中巻を施した固定子と、
回転子鉄心の内部に回転軸に垂直な断面形状が１極当た
り外方に拡開した形状の希土類磁石を有する回転子とを
有し、前記希土類磁石の最外径内側の回転軸心からの磁
石軸心開度を電気角で１１１度から１１９度に構成する
と共に、前記固定子鉄心の複数の前記ティース間に形成
されるスロット開口部の幅を２．４ｍｍから３．４ｍｍ
に構成したことを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000060357A JP2001251825A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 永久磁石式同期電動機及びこれを用いた空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000060357A JP2001251825A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 永久磁石式同期電動機及びこれを用いた空気調和機 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006242699A Division JP2006353100A (ja) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | 空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001251825A true JP2001251825A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18580690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000060357A Pending JP2001251825A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 永久磁石式同期電動機及びこれを用いた空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001251825A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030031837A (ko) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | 가부시키가이샤 히다치구죠시스템 | 자기 시동식 동기 전동기 및 이를 이용한 압축기 |
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-
2000
- 2000-03-01 JP JP2000060357A patent/JP2001251825A/ja active Pending
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