JP2009153307A - 自己始動型永久磁石同期電動機及びこれを用いた圧縮機 - Google Patents
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Abstract
電源の投入タイミングや電圧の位相によって変化する固定子磁束の発生位置に関わらず、安定した始動トルクを発生でき、かつ始動トルクを任意に調整できる自己始動型永久磁石同期電動機及び、あるいはこれを用いた圧縮機,空気調和機を提供すること。
【解決手段】
かご型巻線を構成するバーの、磁極ピッチで対角をなす少なくとも一対以上を、非導電性とする。
【効果】
投入位相,回転子位置によって生じる始動トルクの差異を低減・調整ができ、モータ効率を向上できる回転子構造を備えた自己始動型永久磁石同期電動機を提供することができる。
【選択図】図1
Description
2 回転子鉄心
3 始動用導体バー
4 永久磁石
5 空孔
6 シャフト又はクランクシャフト
7 磁石挿入孔
8 回転子スロット
9 回転子端版
10 エンドリング
11 固定子
12 固定子鉄心
13 固定子スロット
14 U相コイル
15 W相コイル
16 V相コイル
17 絶縁部
18 自己始動型永久磁石同期電動機
60 固定スクロール部材
61,64 端板
62,65 渦巻状ラップ
63 旋回スクロール部材
66 圧縮室
67 吐出口
68 フレーム
69 圧力容器
70 吐出パイプ
71 油溜部
72 油孔
73 滑り軸受け
80 室外機
81 室内機
82 圧縮機
83 圧縮機構部
84 凝縮機
85 膨張弁
86 蒸発器
Claims (20)
- 回転子鉄心の外周部に設けた複数のスロットと、
前記スロット内に埋設した導電性のバーと、前記バーを軸方向両端面で短絡する導電性のエンドリングとを具備するかご型巻線と、を有する回転子において、
前記回転子鉄心は、前記スロットより内周側に配置した少なくとも1つの磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に埋設した少なくとも1つの永久磁石とを有し、
起動時に前記かご型巻線によって生ずる磁束量が、磁極中心軸をd軸とし前記磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍で最大となることを特徴とする自己始動型永久磁石同期電動機。 - 前記回転子の磁極中心軸をd軸とし磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍で、かつ回転方向に対し遅れ側にある前記バーの少なくとも一本を非導電性とすることを特徴とする請求項1に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記スロットを、d軸上近傍で密になるように、回転方向に不等ピッチで配置させたことを特徴とする請求項1に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記スロットの配置ピッチを、磁極中心軸をd軸とし、磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍で、かつ回転方向に対し遅れ側で粗となり、他方の軸上近傍で密となるように構成することを特徴とする請求項1に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記スロットの配置ピッチを、磁極中心軸をd軸、磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸,q軸いずれか一方の軸上近傍で、かつ回転方向に対し遅れ側で粗、他方の軸上近傍で密となるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記スロットの断面積を、磁極中心軸をd軸とし磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍の前記スロット断面積より、他方の軸上近傍の前記スロット断面積が大きいことを特徴とする請求項1に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 回転子鉄心の外周部に設けた複数のスロットと、
前記スロット内に埋設した導電性のバーと、前記バーを回転軸方向の両端面で短絡させる導電性のエンドリングとを具備するかご型巻線と、を有する回転子において、
前記回転子鉄心は、前記スロットより内周側に配置した少なくとも1つの磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に埋設した少なくとも1つの永久磁石とを有し、
前記回転子の、磁極中心軸をd軸とし磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍に配置される前記バーの少なくとも一本を非導電性とすることを特徴とする自己始動型永久磁石同期電動機。 - 非導電性とする前記バーを空孔とすることを特徴とする請求項7に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記回転子の回転軸方向における端部に、非導電性とする部位のみ前記スロットを設けないように端版を配置し、前記かご型巻線をアルミダイカストまたは銅ダイカストで形成することを特徴とする請求項7に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 回転子鉄心の外周部に設けた複数のスロットと、
前記スロット内に埋設した導電性のバーと、前記バーを軸方向両端面で短絡する導電性のエンドリングとを具備するかご型巻線と、を有する回転子において、
前記回転子鉄心は、前記スロットより内周側に配置した少なくとも1つの磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に埋設した少なくとも1つの永久磁石とを有し、
前記かご型巻線の前記バーと前記エンドリングとが部分的に絶縁されており、
該絶縁箇所は、磁極中心軸をd軸、磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍であり、磁極ピッチで対角をなす少なくとも一対であることを特徴とする自己始動型永久磁石同期電動機。 - 前記絶縁箇所は、磁極中心軸をd軸、磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍でかつ回転方向に対し遅れ側にあることを特徴とする請求項10に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記絶縁箇所は、前記かご型巻線をアルミダイカストで形成した後に、前記バーと前記エンドリングとの接合部分を切削加工して形成することを特徴とする請求項10に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記絶縁箇所は、前記バーと物理的に接触しない部位を有する前記エンドリングとを摩擦攪拌接合することで形成することを特徴とする請求項10に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記スロットを、磁極中心軸をd軸とし磁極中心軸から電気角で90°ずれた軸をq軸とすると、d軸或いはq軸いずれか一方の軸上近傍であり、磁極ピッチで対角をなす部位に少なくとも一対以上配置しないことを特徴とする請求項10に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記回転子,軸方向に対し複数のセグメントに分割され、
各々のセグメントの回転方向位置は前記バーの配置ピッチと等しい角度にずらして配置されることを特徴とする請求項10に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。 - 前記回転子の軸方向の両端にエンドリングを有し、
出力側の前記エンドリングの軸方向長さが、他方の前記エンドリングの軸方向長さより、長いことを特徴とする請求項10に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。 - 前記かご型巻線において前記バーと前記エンドリングとを摩擦攪拌接合で接合して形成することを特徴とする請求項10に記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 固定子鉄心に設けられた多数の固定子スロットと、該固定子スロット内に設けられた、U相,V相,W相からなる電機子巻線を有し、毎極毎相を構成する前記固定子スロットのうち、少なくとも一対の固定子スロットに納められる前記電機子巻線の巻数が、他の対と異なる固定子を具備する請求項10記載の自己始動型永久磁石同期電動機。
- 前記電動機が一定速で駆動し、駆動エネルギーを他のエネルギーに変換するエネルギー変換装置において、
前記エネルギー変換装置は、冷媒を吸い込んで圧縮し吐出する圧縮機構と、
請求項18に記載の自己始動型永久磁石同期電動機とを有することを特徴とするエネルギー変換装置。 - 請求項19に記載の圧縮機を具備する冷凍空調装置。
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