WO2023148844A1 - 電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2023148844A1
WO2023148844A1 PCT/JP2022/004069 JP2022004069W WO2023148844A1 WO 2023148844 A1 WO2023148844 A1 WO 2023148844A1 JP 2022004069 W JP2022004069 W JP 2022004069W WO 2023148844 A1 WO2023148844 A1 WO 2023148844A1
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WO
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electric motor
coil
core
stator core
motor according
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PCT/JP2022/004069
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English (en)
French (fr)
Inventor
勇二 廣澤
浩二 矢部
優樹 東
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit

Definitions

  • the present disclosure relates to electric motors, compressors, and refrigeration cycle devices.
  • a compressor may use a refrigerant containing a substance that causes a disproportionation reaction (see Patent Document 1, for example).
  • the above refrigerants may cause a disproportionation reaction when ignition energy is applied under high pressure and high temperature conditions.
  • There is a correlation between pressure and temperature in the compressor the higher the pressure, the higher the temperature. Disproportionation reactions are most likely to occur when the compressor is operating under high pressure, high temperature operating conditions. The disproportionation reaction causes failure of compressor cylinders and the like.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to suppress the occurrence of refrigerant disproportionation reaction, thereby suppressing the occurrence of compressor failure.
  • the electric motor of the present disclosure is an electric motor that is placed in a compressor and used with a refrigerant containing a substance that causes a disproportionation reaction, and includes an annular rotor core centered on the axis and a permanent magnet attached to the rotor core. a stator having a stator core surrounding the rotor core from the outside in a radial direction about the axis; and a coil wound around the stator core. Permanent magnets are composed of ferrite magnets.
  • the permanent magnet is composed of a ferrite magnet, irreversible demagnetization of the permanent magnet in a high-pressure, high-temperature environment is suppressed, thereby suppressing a decrease in control accuracy of the electric motor and stabilizing the output. be able to. As a result, the occurrence of disproportionation reaction of the refrigerant can be suppressed, and the occurrence of compressor failure can be suppressed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the electric motor of Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor of Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing a stator according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a first core portion of the stator of Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second core portion of the stator of Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a perspective view (A) showing the stator core of Embodiment 1, a perspective view (B) showing the stator core and insulators, and a perspective view (C) showing the stator core, insulators and insulating films;
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a state in which a coil is wound around teeth of Embodiment 1, and a cross-sectional view (B) showing a state in which a coil is wound around teeth in a comparative example.
  • 4A and 4B are plan views showing examples of split cores that constitute the stator core of the first embodiment;
  • FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of winding coils around teeth according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a coil winding state around the teeth of the first embodiment;
  • FIG. 2A is a side view (A) showing a state in which coils are wound around the teeth of the first embodiment, and (B) is a view showing aligned winding of the coils.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a compressor of Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a diagram showing a refrigeration cycle apparatus of Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a block diagram showing a drive device for an electric motor according to Embodiment 1;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a rotor of a modified example;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing electric motor 100 according to the first embodiment.
  • Electric motor 100 shown in FIG. 1 is used, for example, in compressor 500 (FIG. 12) of a refrigeration cycle apparatus. Also, the electric motor 100 is used with a refrigerant containing a substance that causes a disproportionation reaction.
  • the electric motor 100 has a rotor 1 and a stator 3 provided so as to surround the rotor 1 .
  • An air gap of 0.3 to 1.0 mm is formed between the stator 3 and the rotor 1, for example.
  • Stator 3 is incorporated inside cylindrical shell 55 of compressor 500 (FIG. 12).
  • the direction of the axis Ax which is the central axis of rotation of the rotor 1, will be referred to as the "axial direction”.
  • a radial direction centered on the axis Ax is defined as a “radial direction”.
  • a circumferential direction about the axis Ax is defined as a “circumferential direction”.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the rotor 1.
  • the rotor 1 has an annular rotor core 10 centered on the axis Ax and permanent magnets 20 embedded in the rotor core 10 .
  • the rotor core 10 is composed of magnetic steel sheets laminated in the axial direction.
  • the electromagnetic steel sheets are fixed by caulking, for example.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • a center hole 14 is formed in the radial center of the rotor core 10 .
  • a shaft 25 as a rotating shaft is fixed to the center hole 14 of the rotor core 10 by shrink fitting, press fitting, or the like.
  • a plurality of magnet insertion holes 11 are formed along the outer circumference of the rotor core 10 .
  • One permanent magnet 20 is inserted into each magnet insertion hole 11 .
  • One magnet insertion hole 11 corresponds to one magnetic pole. Since the rotor core 10 has six magnet insertion holes 11, the rotor 1 has six poles. However, the number of poles of the rotor 1 is not limited to six, and may be two or more.
  • the center of the magnet insertion hole 11 in the circumferential direction corresponds to the pole center P.
  • a radial straight line passing through the pole center P is referred to as the pole centerline.
  • An interpolar portion M is formed between adjacent magnet insertion holes 11 .
  • the permanent magnet 20 is flat and has a first surface 20a on the outer peripheral side and a second surface 20b on the inner peripheral side. Both the first surface 20a and the second surface 20b are planes perpendicular to the magnetic pole centerline.
  • the permanent magnet 20 has a thickness in the direction of the magnetic pole centerline and a width in a direction orthogonal thereto. The thickness of the permanent magnet 20 is constant over the width of the permanent magnet 20 .
  • the permanent magnet 20 is composed of a ferrite magnet.
  • Ferrite magnets include sintered ferrite magnets formed by powder metallurgy and bonded ferrite magnets formed by mixing magnetic powder and binder resin. A sintered ferrite magnet is used here, but a bonded ferrite magnet may also be used.
  • the electric motor 100 is used in the compressor 500 at a high temperature of, for example, 150°C, and ferrite magnets have a higher coercive force than rare earth magnets at such high temperatures. That is, the ferrite magnet is less likely to be irreversibly demagnetized under the high temperature environment inside the compressor 500 .
  • ferrite magnets include anisotropic ferrite magnets in which the directions of easy magnetization of crystal grains are aligned and isotropic ferrite magnets in which the directions of easy magnetization are random.
  • Anisotropic ferrite magnets are more susceptible to irreversible demagnetization at low temperatures than at high temperatures.
  • isotropic ferrite magnets are more susceptible to irreversible demagnetization at high temperatures than at low temperatures, as compared to anisotropic ferrite magnets.
  • ferrite magnets are preferable to rare earth magnets, and anisotropic ferrite magnets are most preferable.
  • the ferrite magnet preferably contains iron oxide (Fe 2 O 3 ) as a main component and further contains lanthanum (La) and cobalt (Co).
  • Fe 2 O 3 iron oxide
  • La lanthanum
  • Co cobalt
  • a ferrite magnet containing La and Co has high residual magnetic flux density and high coercive force, so that the magnetic force of the permanent magnet 20 is increased and irreversible demagnetization is difficult to occur at high temperatures.
  • the permanent magnet 20 is magnetized in its thickness direction.
  • the permanent magnets 20 inserted into adjacent magnet insertion holes 11 have magnetic pole faces with opposite polarities on the radially outer side.
  • one permanent magnet 20 is inserted into each magnet insertion hole 11 here, two or more permanent magnets 20 may be inserted.
  • the magnet insertion hole 11 extends linearly in the direction orthogonal to the magnetic pole center line here, it may extend in a V shape, for example.
  • the magnet insertion hole 11 has flux barriers 12, which are air gaps, at both ends in the circumferential direction.
  • a thin portion is formed between the flux barrier 12 and the outer circumference of the rotor core 10 .
  • the radial width of the thin portion is set to be the same as the plate thickness of the electromagnetic steel sheet.
  • a plurality of radially elongated slits 13 are formed on the outer peripheral side of each magnet insertion hole 11 in the rotor core 10 .
  • Each slit 13 has the effect of making the magnetic flux distribution in the outer peripheral portion of the rotor core 10 closer to a sine wave.
  • seven slits 13 are formed symmetrically with respect to the pole center P. As shown in FIG. However, the number and arrangement of the slits 13 are arbitrary. Also, the slits 13 may not necessarily be formed in the rotor core 10 .
  • Through holes 16 and 17 are formed radially inside each magnet insertion hole 11 in the rotor core 10 .
  • the through-holes 16 and 17 form a coolant channel through which the coolant passes in the axial direction.
  • the circumferential position of the through hole 16 coincides with the pole center P, and the circumferential position of the through hole 17 coincides with the interpolar portion M.
  • the positions of the through holes 16 and 17 are not limited to these.
  • the stator 3 has a stator core 30 , an insulating portion 40 attached to the stator core 30 , and a coil 50 wound around the stator core 30 via the insulating portion 40 .
  • the stator core 30 is composed of magnetic steel sheets laminated in the axial direction.
  • the electromagnetic steel sheets are fixed by caulking, for example.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the insulating portion 40 has an insulator 41 attached to the axial end surface of the stator core 30 and an insulating film 42 attached to the inner surface of the slot 33 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the stator 3.
  • the stator core 30 has an annular yoke 31 centered on the axis Ax and a plurality of teeth 32 extending radially inward from the yoke 31 .
  • the outer circumference of yoke 31 is fixed to the inner circumference of shell 55 ( FIG. 12 ) of compressor 500 .
  • the teeth 32 are formed at regular intervals in the circumferential direction. Although the number of teeth 32 is 9 here, it may be 2 or more. Teeth 32 have tooth tip portions 32 f facing rotor 1 . The tip portion 32f is wider than other portions of the tooth 32. As shown in FIG. Slots 33 for accommodating coils 50 are formed between adjacent teeth 32 .
  • An insulating film 42 is attached to the inner surface of the slot 33 .
  • Insulators 41 FIG. 1 .
  • a coil 50 is wound around the tooth 32 via an insulator 41 and an insulating film 42 .
  • the coil 50 is made of aluminum wire or copper wire, preferably aluminum wire.
  • An aluminum wire is a conductor made of aluminum covered with an insulating coating. Since the aluminum wire is softer than the copper wire, it has the advantage that it can be easily wound around the teeth 32 with the insulating portion 40 interposed therebetween.
  • a wire diameter of the coil 50 is, for example, 1.0 mm.
  • the coil 50 is wound around each tooth 32 by salient pole concentrated winding, for example, 80 turns.
  • the yoke 31 is formed with a crimped portion 36 for integrally fixing the electromagnetic steel plates forming the stator core 30 .
  • the crimped portions 36 are formed, for example, on both sides in the circumferential direction with respect to a radial straight line passing through the center of the tooth 32 .
  • the yoke 31 is formed with fitting holes 38 into which projections formed on the insulator 41 are fitted.
  • the fitting hole 38 is formed radially inward of the crimped portion 36 and on a radial straight line passing through the center of the tooth 32 .
  • the number and arrangement of the crimped portions 36 and the fitting holes 38 are arbitrary.
  • the stator core 30 is fitted inside the shell 55 (FIG. 12) of the compressor 500 by shrink fitting or press fitting.
  • a recess 37 is formed in the outer periphery of the yoke 31 .
  • Recess 37 forms a refrigerant passage with shell 55 of compressor 500 .
  • the recessed portion 37 is formed on a radial straight line passing through the center of the tooth 32, but is not limited to this position.
  • the stator core 30 has a configuration in which a plurality of split cores 35 are connected in the circumferential direction for each tooth 32 .
  • the number of split cores 35 is nine, for example.
  • These split cores 35 are connected by a split surface 34 formed on the yoke 31 .
  • the split cores 35 may be welded to each other at the split surfaces 34 or may be connected to each other at thin portions formed on the outer peripheries of the split surfaces 34 .
  • the stator core 30, as shown in FIG. 6(A), which will be described later, has a first core portion 30a located in the center in the axial direction and second core portions 30b located in the ends in the axial direction.
  • the second core portion 30b is not limited to both ends in the axial direction of the stator core 30, and may be provided at least at one end in the axial direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the first core portion 30a of the stator core 30.
  • the yoke 31 has an inner circumference 31 a facing the slots 33 and the teeth 32 have side surfaces 32 a facing the slots 33 .
  • the radial width of the yoke 31 in the first core portion 30a is H1, and the circumferential width of the teeth 32 is W1.
  • the radial width H1 of the yoke 31 of the first core portion 30a is the radial distance between the outer circumference of the yoke 31 and the inner circumference 31a.
  • the circumferential width W1 of the teeth 32 of the first core portion 30a is the distance between the two side surfaces 32a of the teeth 32 in the circumferential direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the second core portion 30b of the stator core 30.
  • the yoke 31 has an inner circumference 31 b facing the slots 33 and the teeth 32 have side surfaces 32 b facing the slots 33 .
  • the radial width of the yoke 31 in the second core portion 30b is H2, and the circumferential width of the teeth 32 is W2.
  • the radial width H2 of the yoke 31 of the second core portion 30b is the radial distance between the outer circumference of the yoke 31 and the inner circumference 31b.
  • the circumferential width W2 of the teeth 32 of the second core portion 30b is the distance between the two side surfaces 32b of the teeth 32 in the circumferential direction.
  • the inner circumference 31b (Fig. 5) of the yoke 31 of the second core portion 30b is located radially outwardly displaced from the inner circumference 31a (Fig. 4) of the yoke 31 of the first core portion 30a.
  • the side surfaces 32b of the teeth 32 of the second core portion 30b are positioned inward in the width direction from the side surfaces 32a of the teeth 32 of the first core portion 30a.
  • the width H2 of the yoke 31 in the second core portion 30b is narrower than the width H1 of the yoke 31 in the first core portion 30a (that is, H1>H2), and the width W2 of the teeth 32 in the second core portion 30b is the same as that of the first core. It is narrower than the width W1 of the tooth 32 at the portion 30a (that is, W1>W2).
  • the outer circumference of the yoke 31 is located at the same radial position between the first core portion 30a and the second core portion 30b.
  • the area A2 of the slot 33 in the second core portion 30b is larger than the area A1 of the slot 33 in the first core portion 30a (A1 ⁇ A2).
  • widths W1 and W2 of the teeth 32 satisfy W1>W2 and the widths H1 and T2 of the yoke 31 satisfy T1>T2, at least the widths W1 and W2 of the teeth 32 satisfy W1>W2. It's fine if you do.
  • the side surfaces 32b (FIG. 5) of the teeth 32 of the second core portion 30b are displaced inward in the width direction of the teeth 32 with respect to the side surfaces 32a (FIG. 4) of the teeth 32 of the first core portion 30a. I wish I had.
  • the facing surface 32d (FIG. 5), which is the surface on the slot 33 side of the tooth tip portion 32f of the second core portion 30b, faces the facing surface 32c (FIG. 4) of the tooth tip portion 32f of the first core portion 30a. It is desirable to form it at a position displaced inward in the radial direction.
  • FIG. 6(A) is a perspective view showing the split core 35 of the stator core 30.
  • FIG. A stepped portion is formed between the side surface 32a of the tooth 32 of the first core portion 30a and the side surface 32b of the tooth 32 of the second core portion 30b.
  • a stepped portion is also formed between the inner periphery 31a of the yoke 31 of the first core portion 30a and the inner periphery 31b of the yoke 31 of the second core portion 30b.
  • a stepped portion is also formed between the facing surface 32c of the tooth tip portion 32f of the first core portion 30a and the facing surface 32d of the tooth tip portion 32f of the second core portion 30b.
  • the insulator 41 is engaged with these stepped portions formed on the stator core 30 .
  • FIG. 6(B) is a perspective view showing a state where the insulator 41 is attached to the split core 35.
  • FIG. The insulators 41 are attached to both ends of the split core 35 in the axial direction, that is, to the second core portions 30b (FIG. 6A).
  • the insulator 41 is made of resin such as PBT (polybutylene terephthalate). Insulator 41 also has projections (not shown) that engage with fitting holes 38 ( FIG. 4 ) formed in stator core 30 .
  • Each insulator 41 has a wall portion 41 a positioned on the yoke 31 , a body portion 41 b positioned on the teeth 32 , and a flange portion 41 c positioned on the tip portions 32 f of the teeth 32 .
  • the flange portion 41c and the wall portion 41a face each other in the radial direction with the body portion 41b interposed therebetween.
  • a coil 50 is wound around the trunk portion 41b.
  • the wall portion 41a and the flange portion 41c guide the coil 50 wound around the body portion 41b from both sides in the radial direction.
  • the wall portion 41a and the flange portion 41c may be provided with a stepped portion for positioning the coil 50 wound around the body portion 41b.
  • FIG. 6(C) is a perspective view showing a state in which the insulator 41 and the insulating film 42 are attached to the stator core 30.
  • FIG. An insulating film 42 is attached to the inner surface of the slot 33 of the second core portion 30b.
  • the insulating film 42 covers the inner periphery 31a of the yoke 31 of the first core portion 30a, the side surfaces 32a of the teeth 32, and the facing surfaces 32c of the tooth tip portions 32f (all are shown in FIG. 6(B)).
  • the insulating film 42 is made of resin such as PET (polyethylene terephthalate).
  • the thickness of the insulating film 42 is, for example, 0.35-0.4 mm.
  • FIG. 7(A) is a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the extending direction of the teeth 32, showing a state in which the coils 50 are wound around the teeth 32 of the first embodiment.
  • the body portion 41b of the insulator 41 is attached so as to cover the axial end surface 32e of the tooth 32 and fit into the stepped portions on both sides of the side surface 32b.
  • the teeth 32 have a corner portion C1 between the end surface 32e and the side surface 32b and a corner portion C2 between the stepped portion and the side surface 32a in a cross section perpendicular to the extending direction of the tooth 32.
  • the insulator 41 has curved corner portions 41e that cover these corner portions C1 and C2. Since the corner portion 41e extends so as to cover the corner portions C1 and C2, the radius of curvature of the corner portion 41e can be increased.
  • the radius of curvature of the corners 41e of the insulator 41 is large, and the insulating film 42 is provided on the slot 33 side of the teeth 32, so that the coil 50, the insulator 41 and the insulating film 42 can be brought into close contact with each other without gaps.
  • FIG. 7(B) is a cross-sectional view of a plane orthogonal to the extending direction of the teeth 32, showing a state in which the coils 50 are wound around the teeth 32 of the comparative example.
  • the tooth 32 of the comparative example has a rectangular cross section and does not have a stepped portion.
  • the insulators 43 are attached so as to surround the teeth 32 from both circumferential and axial sides.
  • the width of the teeth 32 of the stator core 30 is narrower in the second core portion 30b than in the first core portion 30a, and stepped portions are formed at both ends of the teeth 32 in the axial direction. Therefore, the coil 50 can be tightly wound around the teeth 32 via the insulating portion 40 . As a result, fluctuations in the magnetic flux interlinking with the coil 50 can be suppressed, and fluctuations in the output of the electric motor 100 can be suppressed, as will be described later.
  • FIG. 8(A) is a diagram showing a state in which the stator core 30 is linearly spread.
  • adjacent split cores 35 are connected to each other by a connecting portion 34 a provided on the outer peripheral side of the dividing surface 34 .
  • the connecting portion 34a is a thin portion that is plastically deformable or a crimped portion.
  • the insulator 41 (FIG. 6(B)) and the insulating film 42 (FIG. 6(C)) are attached to each of the split cores 35 while the stator core 30 is spread linearly.
  • the coil 50 is wound around the teeth 32 through the gap.
  • the winding nozzle used for winding can be relatively freely moved without interfering with the stator core 30, and the coil 50 can be wound at a higher density.
  • stator core 30 After the coil 50 is wound around the teeth 32 of each split core 35, the stator core 30 is bent into an annular shape, and both ends of the stator core 30 (indicated by symbol W in FIG. 3) are welded to form the stator 3 shown in FIG. can get.
  • FIG. 8(B) is a diagram showing another example of the stator core 30.
  • FIG. 8B the split cores 35 forming the stator core 30 are not connected to each other. These split cores 35 are integrated by being welded together at split surfaces 34 .
  • the insulator 41 (FIG. 6(B)) and the insulating film 42 (FIG. 6(C)) are attached to each split core 35, and the coil 50 can be wound around the teeth 32 at high density through these. After that, the split cores 35 are welded together at the split surfaces 34 to obtain the stator 3 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a method of winding the coil 50 of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 9 is a view of the insulator 41 viewed from one side in the axial direction. The circumferential direction is indicated by an arrow C in FIG.
  • the coil 50 is wound around the trunk portion 41b of the insulator 41 attached to the teeth 32 as described above.
  • the first layer of the coil 50 is wound from the flange portion 41c of the insulator 41 toward the wall portion 41a as indicated by an arrow B1. Also, the second layer of the coil 50 is wound from the wall portion 41a of the insulator 41 toward the flange portion 41c as indicated by an arrow B2. Note that the directions of the arrows B1 and B2 may be reversed.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the winding pattern of the coil 50 of Embodiment 1 taken along a plane perpendicular to the axial direction.
  • arrow C indicates the circumferential direction
  • arrow R indicates the radial direction.
  • the first, second, third, and fourth layers of the coil 50 are indicated by L1, L2, L3, and L4, respectively.
  • the coil wires of each layer of the coil 50 are arranged radially without gaps. That is, the coil wires 51 forming the first layer L1 extend parallel to each other, and the coil wires 52 forming the second layer L2 also extend parallel to each other.
  • the coil wire 52 of the second layer L2 extends obliquely with respect to the coil wire 51 of the first layer L1. That is, on the end face 32e of the tooth 32, a cross point A is located where the coil wire 51 of the first layer L1 and the coil wire 52 of the second layer L2 intersect.
  • the coil wires of the odd-numbered layers (for example, the third layer L3) of the coil 50 extend parallel to the coil wires 51 of the first layer L1.
  • the coil wires of the even layers (for example, the fourth layer L4) of the coil 50 extend parallel to the coil wires 52 of the second layer L2. Therefore, if N is an integer, the coil wire of the Nth layer and the coil wire of the (N+1)th layer intersect on the end face 32 e of the tooth 32 .
  • FIG. 11(A) is a side view of the coil 50 viewed from the slot 33 side.
  • the coil wires of each layer of the coil 50 all extend in a direction (indicated by arrow Z) parallel to the axis Ax. That is, within the slot 33, all the coil wires of the coil 50 run parallel and there are no cross points.
  • FIG. 11(B) is a schematic diagram showing the stacking state of the coils 50 positioned inside the slots 33. As shown in FIG. In the slot 33, the coils 50 are stacked such that one coil wire on the N+1th layer is in contact with two coil wires on the Nth layer. For example, one coil wire 53 on the third layer L3 contacts two coil wires 52 on the second layer L2.
  • the coils 50 are laminated so that the center of one coil wire on the N+1th layer and the center of two coil wires on the Nth layer form an equilateral triangle.
  • the center of one coil wire 53 on the third layer L3 and the center of two coil wires 52 on the second layer L2 form an equilateral triangle.
  • aligned winding Such a winding method is called aligned winding.
  • aligned winding the gaps between the coil wires forming the coil 50 are small, and the coil 50 is wound at the highest density.
  • the space factor of the coil 50 in the slot 33 is improved.
  • one coil wire of the N+1th layer overlaps one coil wire of the Nth layer, as shown in FIG. 11B.
  • one coil wire 53 on the third layer L3 contacts only one of the coil wires 52 on the second layer L2.
  • the gaps between the coil wires forming the coil 50 widen, and the arrangement density of the coils 50 decreases.
  • one coil wire of the N+1-th layer of the coil 50 is wound so as to be in contact with two coil wires of the N-th layer, except for a portion such as the cross point A (see FIG. 11B), It can be called aligned winding.
  • the tooth 32 has the end surface 32e and side surfaces 32a and 32b as described above, and the axial length of the side surfaces 32a and 32b is longer than the circumferential width of the end surface 32e. Therefore, the end faces 32e of the teeth 32 are also called short sides, and the side faces 32a and 32b are also called long sides.
  • a winding method in which the cross point A of the coil 50 is located on the end face 32e of the tooth 32 is called short side cross winding.
  • a winding method in which the cross point A of the coil 50 is located on the side surface 32a of the tooth 32 is called long side cross winding.
  • the winding method of the coil 50 of the first embodiment is short side cross winding.
  • the arrangement density of the coils 50 is reduced at the cross points A, by arranging the cross points A on the end surfaces 32e of the teeth 32, the coils 50 are brought into close contact with the teeth 32 via the insulating portions 40, and the coils 50 are arranged at high density. can be wrapped.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing compressor 500 having electric motor 100 .
  • Compressor 500 is a rotary compressor here and is used in refrigeration cycle device 400 (FIG. 13).
  • Compressor 500 is not limited to a rotary compressor, and may be, for example, a scroll compressor.
  • the compressor 500 includes a compression mechanism 501, an electric motor 100 that drives the compression mechanism 501, a shaft 25 that connects the compression mechanism 501 and the electric motor 100, and a sealed container 507 that accommodates them.
  • the axial direction of the shaft 25 is the vertical direction, and the electric motor 100 is arranged above the compression mechanism 501 .
  • the sealed container 507 is a container made of a steel plate, and has a cylindrical shell 55 , a container top covering the upper side of the shell 55 , and a container bottom covering the lower side of the shell 55 .
  • the stator 3 of the electric motor 100 is incorporated inside the shell 55 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like.
  • a discharge pipe 512 for discharging the refrigerant to the outside and a terminal 511 for supplying electric power to the electric motor 100 are provided in the upper part of the sealed container 507 .
  • An accumulator 510 for storing refrigerant gas is attached to the outside of the sealed container 507 .
  • Refrigerating machine oil that lubricates the bearings of the compression mechanism 501 is stored in the container bottom of the sealed container 507 .
  • the compression mechanism 501 includes a cylinder 502 having a cylinder chamber 503, a rolling piston 504 fixed to the shaft 25, vanes dividing the inside of the cylinder chamber 503 into a suction side and a compression side, and both ends of the cylinder chamber 503 in the axial direction. It has a closing upper frame 505 and lower frame 506 .
  • Both the upper frame 505 and the lower frame 506 have bearings that rotatably support the shaft 25 .
  • An upper discharge muffler 508 and a lower discharge muffler 509 are attached to the upper frame 505 and lower frame 506, respectively.
  • the cylinder 502 has a cylindrical cylinder chamber 503 centered on the axis Ax.
  • the eccentric shaft portion 25 a of the shaft 25 is positioned inside the cylinder chamber 503 .
  • the eccentric shaft portion 25a has a center that is eccentric with respect to the axis Ax.
  • a rolling piston 504 is fitted to the outer circumference of the eccentric shaft portion 25a. When the electric motor 100 rotates, the eccentric shaft portion 25 a and the rolling piston 504 rotate eccentrically within the cylinder chamber 503 .
  • the cylinder 502 also has an intake port 515 for sucking refrigerant gas into the cylinder chamber 503 .
  • a suction pipe 513 connected to the accumulator 510 is connected to the suction port 515 .
  • Refrigerant gas is supplied from the accumulator 510 to the cylinder chamber 503 via the intake pipe 513 .
  • a mixture of low-pressure refrigerant gas and liquid refrigerant is supplied to the compressor 500 from the refrigerant circuit of the refrigeration cycle device 400 (FIG. 13).
  • the accumulator 510 separates the liquid refrigerant and refrigerant gas, and only the refrigerant gas is supplied to the compression mechanism 501 .
  • the operation of the compressor 500 is as follows.
  • a current is supplied from the terminal 511 to the coil 50 of the stator 3
  • the rotating magnetic field generated by the current and the magnetic field of the permanent magnet 20 of the rotor 1 generate attractive force and repulsive force between the stator 3 and the rotor 1.
  • the rotor 1 rotates.
  • the shaft 25 fixed to the rotor 1 also rotates.
  • a low-pressure refrigerant gas is sucked into the cylinder chamber 503 of the compression mechanism 501 from the accumulator 510 through the suction port 515 .
  • the eccentric shaft portion 25 a of the shaft 25 and the rolling piston 504 attached thereto rotate eccentrically, compressing the refrigerant in the cylinder chamber 503 .
  • the refrigerant compressed in the cylinder chamber 503 is discharged into the sealed container 507 through a discharge port and discharge mufflers 508 and 509 (not shown).
  • Refrigerant discharged into sealed container 507 rises through through holes 16 and 17 (FIG. 2) of rotor core 10 and recessed portion 37 (FIG. 3) of stator core 30, and is discharged from discharge pipe 512, where it is discharged from the refrigeration cycle apparatus. 400 (FIG. 13) into the refrigerant circuit.
  • a refrigerant containing a substance that causes a disproportionation reaction is used as the refrigerant for the compressor 500 . Moreover, from the viewpoint of global warming prevention, a refrigerant with a low GWP (global warming potential) is desirable.
  • R1234yf R1234ze(E)
  • R448A R449A
  • R452A R452B
  • R454A R454B
  • R454C R463A
  • R513A R515B
  • R1234yf has a chemical formula of CF 3 CH ⁇ CHF (2,3,3,3-tetrafluoropropene) and a GWP of 1.
  • Other refrigerants are mixed refrigerants.
  • R448A is a mixture of R32, R125, R1234yf, R134a and R1234ze (E) in a weight ratio of 26.0:26.0:20.0:21.0:7.0. be.
  • the chemical formula of R32 is CH 2 F 2 (difluoromethane)
  • the chemical formula of R125 is CHF 2 CF 3 (pentafluoroethane)
  • the chemical formula of R134a is CH 2 FCF 3 (tetrafluoroethane).
  • R449A is a mixture of R32, R125, R1234yf and R134a in a weight ratio of 24.3:24.7:25.3:25.7.
  • R452A is a mixture of R32, R125 and R1234yf at a weight ratio of 11.0:59.0:30.0.
  • R452B is a mixture of R32, R125 and R1234yf at a weight ratio of 67.0:7.0:26.0.
  • R454A is a mixture of R32 and R1234yf at a weight ratio of 35.0:65.0.
  • R454B is a mixture of R32 and R1234yf at a weight ratio of 68.9:31.1.
  • R454C is a mixture of R32 and R1234yf at a weight ratio of 21.5:78.5.
  • R463A is a mixture of R744, R32, R125, R1234yf and R134a in a weight ratio of 6.0:36.0:30.0:14.0:14.0.
  • the chemical formula of R744 is CO 2 (carbon dioxide).
  • R513A is a mixture of R1234yf and R134a at a weight ratio of 56.0:44.0.
  • R513B is a mixture of R1234yf and R134a at a weight ratio of 58.5:41.5.
  • FIG. 13 shows a refrigeration cycle apparatus 400 including compressor 500 shown in FIG.
  • Refrigeration cycle device 400 is an air conditioner here.
  • the refrigeration cycle device 400 is not limited to an air conditioner, and may be a refrigerator or the like.
  • the refrigeration cycle device 400 includes a compressor 500, a four-way valve 401 as a switching valve, a condenser 402 that condenses the refrigerant, a decompression device 403 that decompresses the refrigerant, and an evaporator 404 that evaporates the refrigerant.
  • Compressor 500, condenser 402, decompression device 403 and evaporator 404 are connected by refrigerant pipe 407 to form a refrigerant circuit.
  • the refrigeration cycle device 400 is an air conditioner
  • the condenser 402 the decompression device 403 and the evaporator 404 are arranged in the outdoor unit 410
  • the evaporator 404 is arranged in the indoor unit 411.
  • An outdoor fan 405 is arranged in the outdoor unit 410
  • an indoor fan 406 is arranged in the indoor unit 411 .
  • the operation of the refrigeration cycle device 400 is as follows. Compressor 500 compresses the sucked refrigerant and sends it out as a high-temperature, high-pressure refrigerant gas.
  • the four-way valve 401 switches the flow direction of the refrigerant.
  • the refrigerant from the compressor 500 is sent to the condenser 402 as indicated by the solid line in FIG.
  • the condenser 402 exchanges heat between the refrigerant sent from the compressor 500 and the outdoor air sent by the outdoor fan 405, condenses the refrigerant, and sends it out as a liquid refrigerant.
  • the decompression device 403 expands the liquid refrigerant sent from the condenser 402 and sends it out as a low-temperature, low-pressure liquid refrigerant.
  • the evaporator 404 exchanges heat between the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant sent out from the decompression device 403 and the indoor air, evaporates the refrigerant, and sends it out as refrigerant gas.
  • the air from which heat has been removed by the evaporator 404 is supplied indoors by the indoor fan 406 .
  • the four-way valve 401 sends refrigerant from the compressor 500 to the evaporator 404 as indicated by the dashed line in FIG.
  • evaporator 404 functions as a condenser and condenser 402 functions as an evaporator.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a driving device 80 that drives electric motor 100.
  • the drive device 80 is a drive circuit mounted on the refrigeration cycle device 400 shown in FIG.
  • the driving device 80 includes a rectifier circuit 81 that converts AC voltage supplied from a commercial AC power source into DC voltage, and a DC voltage output from the rectifier circuit 81 that converts the DC voltage into AC voltage to , a controller 85 for driving the inverter 82 , a voltage detection circuit 86 and a current detection circuit 87 .
  • the rectifier circuit 81 has bridge diodes 81a, 81b, 81c, 81d and a smoothing capacitor 81e. Between the bus lines of the rectifier circuit 81, voltage dividing resistors 84a and 84b are connected in series. A voltage detection circuit 86 detects the electrical signal converted to a low voltage by the voltage dividing resistors 84a and 84b. A shunt resistor 88 is connected to the bus of the rectifier circuit 81 . A current detection circuit 87 is connected to the shunt resistor 88 and detects the current value of the current input to the inverter 82 .
  • the inverter 82 is connected to the electric motor 100 via the terminal 511 (FIG. 12) of the compressor 500.
  • Inverter 82 has U-phase switching elements 82a and 82b, V-phase switching elements 82c and 82d, and W-phase switching elements 82e and 82f.
  • Switching elements 82a, 82c, 82e are upper arms, and switching elements 82b, 82d, 82f are lower arms.
  • the coil 50 of the electric motor 100 has U-phase, V-phase, and W-phase coils 50U, 50V, and 50W.
  • Switching elements 82a and 82b are connected to U-phase coil 50U.
  • the switching elements 82c and 82d are connected to the V-phase coil 50V.
  • the switching elements 82e and 82f are connected to the W-phase coil 50W.
  • Rectifying elements 83a to 83f for freewheeling are connected in parallel to the switching elements 82a to 82f.
  • the AC voltage output from the inverter 82 is supplied to the coils 50U, 50V, 50W of the electric motor 100.
  • a control device (controller) 85 detects the position information of the rotor 1 based on the current values of the currents flowing through the coils 50U and 50W.
  • Information on the induced voltage constant, the d-axis inductance, and the q-axis inductance is given to the control device 85 .
  • These pieces of information are indexes of the magnetic properties of the electric motor 100 and are input to the control device 85 when the refrigeration cycle device 400 is manufactured, for example.
  • control device 85 receives a driving instruction signal transmitted from a remote control device (remote controller), detection signals from the voltage detection circuit 86 and the current detection circuit 87, and the position of the rotor 1. Based on the information, a PWM (Pulse Width Modulation) signal is output to the inverter 82 .
  • a remote control device remote controller
  • detection signals from the voltage detection circuit 86 and the current detection circuit 87
  • the position of the rotor 1 Based on the information, a PWM (Pulse Width Modulation) signal is output to the inverter 82 .
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the control device 85 selects the coils 50U, 50V , 50W.
  • Vo is the induced voltage
  • ⁇ is the angular rotation speed
  • ⁇ a is the induced voltage constant
  • Ld is the d-axis inductance
  • Id is the d-axis current
  • Lq is the q-axis inductance
  • Iq is the q-axis Current
  • T represents generated torque
  • Pn represents the number of pole pairs.
  • the control device 85 controls the electric motor 100 based on the induced voltage constant ⁇ a, the d-axis inductance Ld, and the q-axis inductance Lq stored in advance. Therefore, if these values deviate from the values stored in the control device 85, the control accuracy will deteriorate.
  • Irreversible demagnetization of the permanent magnet 20 is one of the causes of changes in magnetic properties such as the induced voltage constant, d-axis inductance, and q-axis inductance.
  • the induced voltage constant decreases, and the d-axis inductance and the q-axis inductance also change.
  • Irreversible demagnetization means that the magnetization direction of the permanent magnet 20 is reversed by the magnetic field (also called demagnetizing field) from the stator 3, and the magnetization direction does not return to the original direction even if the demagnetizing field disappears.
  • the difficulty of irreversible demagnetization of the permanent magnet 20 is called coercive force.
  • a rare earth magnet is generally used for the electric motor 100 of the compressor 500 .
  • the inside of the compressor 500 reaches a high temperature of, for example, 150° C., and the rare earth magnet has a small coercive force at such a high temperature and is likely to be irreversibly demagnetized.
  • the motor 100 can continue to operate even when the permanent magnet 20 is irreversibly demagnetized, the induced voltage constant, the d-axis inductance, and the q-axis inductance change due to the irreversible demagnetization, resulting in a decrease in control accuracy.
  • the various refrigerants described above may cause a disproportionation reaction when ignition energy is applied under high pressure and high temperature conditions.
  • pressure and temperature within the compressor 500 the higher the pressure the higher the temperature.
  • the disproportionation reaction is most likely to occur when the compressor 500 is operated under high-pressure, high-temperature operating conditions.
  • the permanent magnet 20 is composed of a ferrite magnet.
  • Ferrite magnets have low coercive force at low temperatures (eg, ⁇ 20° C. to ⁇ 30° C.), but high coercive force at high temperatures (eg, 150° C.), and are less prone to irreversible demagnetization at high temperatures. Therefore, changes in the induced voltage constant, the d-axis inductance, and the q-axis inductance are less likely to occur in the high-pressure, high-temperature environment inside the compressor 500 .
  • the control device 85 controls the electric motor 100 based on the induced voltage constant, the d-axis inductance, and the q-axis inductance stored in advance. That is, it is possible to suppress the occurrence of a disproportionation reaction due to an instantaneous pressure rise of the refrigerant.
  • Another cause of changes in magnetic properties such as the induced voltage constant, d-axis inductance, and q-axis inductance is changes in the winding state due to thermal expansion of the coil 50 .
  • the thermal conductivity of the conductor of the coil 50 is higher than the thermal conductivity of the electromagnetic steel sheet of the stator core 30, a gap is likely to occur between the coil 50 and the insulating portion 40 surrounding the teeth 32 due to the difference in thermal expansion at high temperatures. If a gap occurs between the coil 50 and the insulating portion 40, the amount of magnetic flux interlinking with the coil 50 changes, which may change the magnetic characteristics.
  • the coil 50 is made of aluminum wire. Since the aluminum wire is softer than the copper wire, it can be tightly wound around the teeth 32 via the insulating portion 40 . That is, by winding the coil 50 while stretching it along the end surface 32e and the side surface 32a of the tooth 32, the coil 50 and the insulating portion 40 can be kept in close contact even at high temperatures. As a result, changes in magnetic properties can be suppressed, and the output of electric motor 100 can be stabilized. That is, it is possible to suppress the occurrence of a disproportionation reaction due to an instantaneous pressure rise of the refrigerant.
  • stator core 30 has a first core portion 30a in the center in the axial direction and a second core portion 30b in the axial end portion, and the width W2 of the teeth 32 of the second core portion 30b is the same as that of the teeth 32 of the first core portion 30a. is narrower than the width W1 of the coil 50, the coil 50 can be easily wound with no gap between it and the insulating portion 40 (FIG. 7(A)). Therefore, the effect of suppressing changes in magnetic properties can be enhanced.
  • the coil 50 is wound in an aligned manner, not only the coil 50 and the insulating portion 40 can be brought into close contact, but also the coil wires of the coil 50 can be brought into close contact with each other. Therefore, the effect of suppressing changes in magnetic properties can be enhanced.
  • the gap between the coil 50 and the insulating portion 40 becomes large. and the insulating portion 40 are less likely to form a gap. Therefore, the effect of suppressing changes in magnetic properties can be further enhanced.
  • the coil 50 is wound with short-side cross winding and the cross point A is located on the end face 32e of the tooth 32, a gap between the coil 50 and the insulating portion 40 is less likely to occur. Therefore, the effect of suppressing changes in magnetic properties can be further enhanced.
  • the coil 50 and the tooth 32 can be brought closer, and more magnetic flux can be linked to the coil 50 .
  • the electric motor 100 is an IPM (embedded magnet type) motor in which the permanent magnets 20 are attached to the magnet insertion holes 11 of the rotor core 10. It may be a motor.
  • the electric motor 100 of the first embodiment is used in the compressor 500 together with a refrigerant containing a substance that causes a disproportionation reaction. and a stator 3 having a stator core 30 and a coil 50, and the permanent magnet 20 is composed of a ferrite magnet. Therefore, irreversible demagnetization of the permanent magnet 20 in a high-pressure, high-temperature environment can be suppressed, a decrease in control accuracy of the electric motor 100 can be suppressed, and the output can be stabilized. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a disproportionation reaction that accompanies an instantaneous pressure rise of the refrigerant, and suppress the occurrence of failure of the compressor 500 .
  • the coil 50 is made of aluminum wire, the coil 50 can be easily wound around the teeth 32 with the insulating portion 40 interposed therebetween. Therefore, the generation of a gap between the coil 50 and the insulating portion 40 due to thermal expansion can be suppressed, and the output of the electric motor 100 can be further stabilized.
  • the permanent magnet 20 is composed of an anisotropic ferrite magnet, the coercive force of the permanent magnet 20 at high temperatures is increased, and the effect of suppressing irreversible demagnetization of the permanent magnet 20 can be enhanced.
  • the permanent magnet 20 is composed of a ferrite magnet containing lanthanum and cobalt, both the residual magnetic flux density and the coercive force of the permanent magnet 20 are increased, the magnetic force of the permanent magnet 20 is increased, and irreversible demagnetization is prevented. The suppression effect can be enhanced.
  • the area of the slot 33 in the second core portion 30b of the stator core 30 is larger than the area of the slot 33 in the first core portion 30a. More specifically, the width W2 of the teeth 32 in the second core portion 30b is narrower than the width W1 of the teeth 32 in the first core portion 30a. Therefore, it is easy to wind the coil 50 around the tooth 32 so as to be in close contact with the insulating portion 40 interposed therebetween. Accordingly, widening of the gap between the coil 50 and the tooth 32 due to thermal expansion can be suppressed, and the output of the electric motor 100 can be further stabilized.
  • the coil 50 is wound by regular winding, salient pole concentrated winding, and short-side cross winding, the coil 50 and the teeth 32 can be brought into close contact with each other via the insulating portion 40 .
  • the stator core 30 is formed by combining a plurality of split cores 35 in an annular shape, the coils 50 can be wound at high density in the assembly process of the stator 3 . Accordingly, widening of the gap between the coil 50 and the tooth 32 due to thermal expansion can be suppressed, and the output of the electric motor 100 can be further stabilized.
  • the refrigerant used with the electric motor 100 contains at least one of R1234yf, R1234ze(E), R448A, R449A, R452A, R452B, R454A, R454B, R454C, R463A, R513A, and R515B, global warming prevention While responding to the request of , the operability of the compressor 500 can also be improved.
  • FIG. 15 is a sectional view showing a modified rotor 1A.
  • Permanent magnets 20 of rotor 1 of Embodiment 1 had a rectangular shape in a cross section perpendicular to the axial direction.
  • the permanent magnet 21 of the rotor 1A of the modified example has a curved shape that protrudes radially outward in a cross section perpendicular to the axial direction.
  • the permanent magnet 21 has a first surface 21a on the outer peripheral side and a second surface 21b on the inner peripheral side.
  • the first surface 21a is formed in a curved shape along the outer circumference of the rotor core 10, more specifically in an arc shape.
  • the second surface 21b is a plane that passes through the pole center P and is orthogonal to the magnetic pole center line.
  • a thin portion 102 is formed between the magnet insertion hole 101 and the outer circumference of the rotor core 10 .
  • the rotor core 10 is not provided with the slits 13 (FIG. 3) described in the first embodiment.
  • flux barriers 12 may be formed on both sides of the magnet insertion hole 101 in the circumferential direction.
  • the volume of the permanent magnet 21 of the modified example can be made larger than that of the permanent magnet 20 of the first embodiment.
  • the rotor core 10 of the rotor 1A has magnet insertion holes 101 into which permanent magnets 21 are inserted.
  • the inner surface of the magnet insertion hole 101 is a plane perpendicular to the magnetic pole center line.
  • a surface of the magnet insertion hole 101 on the outer peripheral side is a curved surface in which a portion corresponding to the pole center P is convex toward the outer peripheral side.
  • a modified rotor 1A is configured in the same manner as the rotor 1 of the first embodiment except for the shape of the permanent magnets 21 and the shape of the magnet insertion holes 101.
  • the rotor 1A of the modified example since the first surface 21a of the permanent magnet 21 has a curved shape, the rotor 1A has a larger volume than the permanent magnet 20 of the first embodiment, and therefore can generate a larger magnetic force. Therefore, the output of the electric motor can be increased.

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Abstract

電動機は、圧縮機内に配置され、不均化反応を生じる性質の物質を含む冷媒と共に用いられる電動機であって、軸線を中心とする環状のロータコアと、ロータコアに取り付けられる永久磁石とを有するロータと、軸線を中心とする径方向の外側からロータコアを囲むステータコアと、ステータコアに巻かれたコイルとを有するステータとを備える。永久磁石はフェライト磁石で構成されている。

Description

電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置
　本開示は、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
　圧縮機では、不均化反応を生じる性質の物質を含む冷媒が用いられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
国際公開ＷＯ２０２１／００９８６２（要約参照）
　上記のような冷媒は、高圧、高温の条件下で着火エネルギーが与えられると、不均化反応を生じる可能性がある。圧縮機内の圧力と温度には相間関係があり、圧力が高いほど温度も高くなる。圧縮機が高圧、高温の運転条件で運転している場合に、不均化反応が最も発生しやすい。不均化反応は、圧縮機のシリンダ等の故障の原因となる。
　ここで、圧縮機が高圧、高温の運転条件で運転中に電動機の制御精度が低下すると、想定していない瞬間的な圧力上昇が生じる可能性があり、不均化反応の発生確率が上昇する。そのため、高圧、高温環境での電動機の制御精度の低下を抑制することが望まれる。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、冷媒の不均化反応の発生を抑え、これにより圧縮機の故障の発生を抑制することを目的とする。
　本開示の電動機は、圧縮機内に配置され、不均化反応を生じる性質の物質を含む冷媒と共に用いられる電動機であって、軸線を中心とする環状のロータコアと、ロータコアに取り付けられる永久磁石とを有するロータと、軸線を中心とする径方向の外側からロータコアを囲むステータコアと、ステータコアに巻かれたコイルとを有するステータとを備える。永久磁石はフェライト磁石で構成されている。
　本開示によれば、永久磁石がフェライト磁石で構成されているため、高圧、高温環境での永久磁石の不可逆減磁を抑制し、これにより電動機の制御精度の低下を抑制し、出力を安定させることができる。その結果、冷媒の不均化反応の発生を抑え、圧縮機の故障の発生を抑制することができる。
実施の形態１の電動機を示す断面図である。 実施の形態１のロータを示す断面図である。 実施の形態１のステータを示す図である。 実施の形態１のステータの第１コア部を示す断面図である。 実施の形態１のステータの第２コア部を示す断面図である。 実施の形態１のステータコアを示す斜視図（Ａ）、ステータコアおよびインシュレータを示す斜視図（Ｂ）、並びに、ステータコア、インシュレータおよび絶縁フィルムを示す斜視図（Ｃ）である。 実施の形態１のティースにコイルを巻き付けた状態を示す断面図（Ａ）、および比較例のティースにコイルを巻き付けた状態を示す断面図（Ｂ）である。 実施の形態１のステータコアを構成する分割コアの例を示す平面図（Ａ），（Ｂ）である。 実施の形態１のティースへのコイルの巻き付け方法を示す模式図である。 実施の形態１のティースへのコイルの巻き付け状態を示す断面図である。 実施の形態１のティースへのコイルの巻き付け状態を示す側面図（Ａ）およびコイルの整列巻きを示す図（Ｂ）である。 実施の形態１の圧縮機を示す断面図である。 実施の形態１の冷凍サイクル装置を示す図である。 実施の形態１の電動機の駆動装置を示すブロック図である。 変形例のロータを示す断面図である。
実施の形態１．
＜電動機の構成＞
　図１は、実施の形態１における電動機１００を示す断面図である。図１に示す電動機１００は、例えば、冷凍サイクル装置の圧縮機５００（図１２）に用いられる。また、電動機１００は、不均化反応を生じる物質を含む冷媒と共に用いられる。
　電動機１００は、ロータ１と、ロータ１を囲むように設けられたステータ３とを有する。ステータ３とロータ１との間には、例えば０．３～１．０ｍｍのエアギャップが形成されている。ステータ３は、圧縮機５００（図１２）の円筒状のシェル５５の内側に組み込まれている。
　以下では、ロータ１の回転中心軸である軸線Ａｘの方向を「軸方向」とする。軸線Ａｘを中心とする径方向を「径方向」とする。軸線Ａｘを中心とする周方向を「周方向」とする。
＜ロータの構成＞
　図２は、ロータ１を示す断面図である。ロータ１は、軸線Ａｘを中心とする環状のロータコア１０と、ロータコア１０に埋め込まれた永久磁石２０とを有する。ロータコア１０は、軸方向に積層された電磁鋼板で構成される。電磁鋼板は、例えばカシメにより固定される。電磁鋼板の板厚は、例えば０．１～０．７ｍｍである。
　ロータコア１０の径方向中心には中心孔１４が形成されている。ロータコア１０の中心孔１４には、回転軸であるシャフト２５が焼嵌めまたは圧入等により固定されている。
　ロータコア１０の外周に沿って、複数の磁石挿入孔１１が形成されている。各磁石挿入孔１１には、永久磁石２０が１つずつ挿入されている。１つの磁石挿入孔１１は１磁極に相当する。ロータコア１０は６つの磁石挿入孔１１を有するため、ロータ１の極数は６である。但し、ロータ１の極数は６に限定されるものではなく、２以上であればよい。
　磁石挿入孔１１の周方向中心は、極中心Ｐに相当する。極中心Ｐを通る径方向の直線は、磁極中心線と称する。隣り合う磁石挿入孔１１の間には、極間部Ｍが形成される。
　永久磁石２０は平板状であり、外周側に第１面２０ａを有し、内周側に第２面２０ｂを有する。第１面２０ａおよび第２面２０ｂはいずれも、磁極中心線に直交する平面である。永久磁石２０は、磁極中心線の方向に厚さを有し、これに直交する方向に幅を有する。永久磁石２０の厚さは、永久磁石２０の幅に亘って一定である。
　永久磁石２０は、フェライト磁石で構成されている。フェライト磁石には、粉末冶金法で形成されるフェライト焼結磁石と、磁性粉とバインダ樹脂とを混合して形成されるフェライトボンド磁石がある。ここではフェライト焼結磁石を用いるが、フェライトボンド磁石を用いてもよい。
　電動機１００は圧縮機５００内において例えば１５０℃の高温で使用されるが、フェライト磁石はこのような高温での保磁力が希土類磁石よりも高い。すなわち、フェライト磁石は、圧縮機５００内の高温環境下で不可逆減磁しにくい。
　また、フェライト磁石には、結晶粒の磁化容易方向が揃っている異方性のフェライト磁石と、磁化容易方向がランダムな等方性のフェライト磁石とがある。異方性のフェライト磁石は、高温よりも低温で不可逆減磁しやすい。一方、等方性のフェライト磁石は、異方性のフェライト磁石と比較すると、低温よりも高温で不可逆減磁しやすい。
　すなわち、圧縮機５００内の高圧、高温環境での不可逆減磁の抑制という観点から、希土類磁石よりもフェライト磁石が望ましく、中でも異方性のフェライト磁石が最も望ましい。
　フェライト磁石は、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を主成分とし、さらにランタン（Ｌａ）およびコバルト（Ｃｏ）を含有することが望ましい。ＬａおよびＣｏを含有するフェライト磁石は、残留磁束密度および保磁力が高いため、永久磁石２０の磁力が増大し、また高温で不可逆減磁しにくい。
　永久磁石２０は、その厚さ方向に着磁されている。隣り合う磁石挿入孔１１に挿入された永久磁石２０は、径方向外側に互いに反対極性の磁極面を有する。なお、各磁石挿入孔１１には、ここでは１つの永久磁石２０が挿入されているが、２つ以上の永久磁石２０が挿入されていてもよい。また、磁石挿入孔１１は、ここでは磁極中心線に直交する方向に直線状に延在しているが、例えばＶ字状に延在していてもよい。
　磁石挿入孔１１は、その周方向両端に、空隙部であるフラックスバリア１２を有する。フラックスバリア１２とロータコア１０の外周との間には、薄肉部が形成される。隣り合う磁極間の磁束漏れを抑制するため、薄肉部の径方向の幅は電磁鋼板の板厚と同じに設定されている。
　ロータコア１０において各磁石挿入孔１１の外周側には、径方向に長い複数のスリット１３が形成されている。各スリット１３は、ロータコア１０の外周部分における磁束分布を正弦波に近づける作用を奏する。ここでは、７つのスリット１３が極中心Ｐに対して対称に形成されている。但し、スリット１３の数および配置は任意である。また、ロータコア１０には、必ずしもスリット１３を形成しなくてもよい。
　ロータコア１０において各磁石挿入孔１１の径方向内側には、貫通穴１６，１７が形成されている。貫通穴１６，１７は、冷媒を軸方向に通過させる冷媒流路を構成する。貫通穴１６の周方向位置は極中心Ｐと一致し、貫通穴１７の周方向位置は極間部Ｍと一致している。但し、貫通穴１６，１７の位置はこれらに限定されるものではない。
＜ステータの構成＞
　図１に示すように、ステータ３は、ステータコア３０と、ステータコア３０に取り付けられた絶縁部４０と、絶縁部４０を介してステータコア３０に巻き付けられたコイル５０とを有する。
　ステータコア３０は、軸方向に積層された電磁鋼板で構成される。電磁鋼板は、例えばカシメにより固定される。電磁鋼板の板厚は、例えば０．１～０．７ｍｍである。絶縁部４０は、ステータコア３０の軸方向端面に取り付けられたインシュレータ４１と、スロット３３の内面に取り付けられた絶縁フィルム４２とを有する。
　図３は、ステータ３を示す断面図である。図３に示すように、ステータコア３０は、軸線Ａｘを中心とする環状のヨーク３１と、ヨーク３１から径方向内側に延在する複数のティース３２とを有する。ヨーク３１の外周は、圧縮機５００のシェル５５（図１２）の内周に固定されている。
　ティース３２は、周方向に一定間隔で形成されている。ティース３２の数は、ここでは９であるが、２以上であればよい。ティース３２は、ロータ１に対向する歯先部３２ｆを有する。歯先部３２ｆは、ティース３２の他の部分よりも幅が広い。隣り合うティース３２の間には、コイル５０を収容するスロット３３が形成される。
　スロット３３の内面には、絶縁フィルム４２が取り付けられている。また、ティース３２の軸方向の両端面には、インシュレータ４１（図１）が取り付けられている。ティース３２には、インシュレータ４１および絶縁フィルム４２を介して、コイル５０が巻き付けられる。
　コイル５０は、アルミニウム線または銅線で構成されるが、アルミニウム線が望ましい。アルミニウム線は、アルミニウムで構成された導体を絶縁被膜で覆ったものである。アルミニウム線は、銅線よりも柔らかいため、ティース３２に絶縁部４０を介して密着するように巻き付けやすいという利点がある。コイル５０の線径は、例えば１．０ｍｍである。コイル５０は、各ティース３２に、突極集中巻により例えば８０ターン巻かれている。
　ヨーク３１には、ステータコア３０を構成する電磁鋼板を一体に固定するカシメ部３６が形成されている。カシメ部３６は、例えば、ティース３２の中心を通る径方向の直線に対して周方向両側に形成されている。
　ヨーク３１には、インシュレータ４１に形成された突起部が嵌合する嵌合穴３８が形成されている。嵌合穴３８は、カシメ部３６よりも径方向内側で、且つティース３２の中心を通る径方向の直線上に形成されている。なお、カシメ部３６および嵌合穴３８の数および配置は任意である。
　ステータコア３０は、焼嵌めまたは圧入により、圧縮機５００のシェル５５（図１２）の内側に嵌合する。ヨーク３１の外周には、凹部３７が形成されている。凹部３７は、圧縮機５００のシェル５５との間で冷媒通路を形成する。凹部３７は、ティース３２の中心を通る径方向の直線上に形成されているが、この位置には限定されない。
　ステータコア３０は、ティース３２毎に複数の分割コア３５が周方向に連結された構成を有する。分割コア３５の数は、例えば９である。これらの分割コア３５は、ヨーク３１に形成された分割面３４で連結されている。分割コア３５は、分割面３４で互いに溶接されていてもよく、また、分割面３４の外周に形成された薄肉部で互いに連結されていてもよい。
　ステータコア３０は、後述する図６（Ａ）に示すように、軸方向中央部に位置する第１コア部３０ａと、軸方向端部に位置する第２コア部３０ｂとを有する。なお、第２コア部３０ｂは、ステータコア３０の軸方向両端部に限らず、軸方向の少なくとも一端部に設けられていればよい。
　図４は、ステータコア３０の第１コア部３０ａを示す断面図である。ステータコア３０の第１コア部３０ａでは、ヨーク３１はスロット３３に面する内周３１ａを有し、ティース３２はスロット３３に面する側面３２ａを有する。第１コア部３０ａにおけるヨーク３１の径方向の幅はＨ１であり、ティース３２の周方向の幅はＷ１である。
　なお、第１コア部３０ａのヨーク３１の径方向の幅Ｈ１は、ヨーク３１の外周と内周３１ａとの径方向の距離である。第１コア部３０ａのティース３２の周方向の幅Ｗ１は、ティース３２の２つの側面３２ａの周方向の距離である。
　図５は、ステータコア３０の第２コア部３０ｂを示す断面図である。ステータコア３０の第２コア部３０ｂでは、ヨーク３１はスロット３３に面する内周３１ｂを有し、ティース３２はスロット３３に面する側面３２ｂを有する。第２コア部３０ｂにおけるヨーク３１の径方向の幅はＨ２であり、ティース３２の周方向の幅はＷ２である。
　なお、第２コア部３０ｂのヨーク３１の径方向の幅Ｈ２は、ヨーク３１の外周と内周３１ｂとの径方向の距離である。第２コア部３０ｂのティース３２の周方向の幅Ｗ２は、ティース３２の２つの側面３２ｂの周方向の距離である。
　第２コア部３０ｂのヨーク３１の内周３１ｂ（図５）は、第１コア部３０ａのヨーク３１の内周３１ａ（図４）よりも径方向外側に変位した位置にある。第２コア部３０ｂのティース３２の側面３２ｂは、第１コア部３０ａのティース３２の側面３２ａよりも幅方向内側に変位した位置にある。
　すなわち、第２コア部３０ｂにおけるヨーク３１の幅Ｈ２は第１コア部３０ａにおけるヨーク３１の幅Ｈ１よりも狭く（すなわちＨ１＞Ｈ２）、第２コア部３０ｂにおけるティース３２の幅Ｗ２は第１コア部３０ａにおけるティース３２の幅Ｗ１よりも狭い（すなわちＷ１＞Ｗ２）。なお、ヨーク３１の外周は、第１コア部３０ａと第２コア部３０ｂとで同じ径方向位置にある。
　このように構成されているため、第２コア部３０ｂにおけるスロット３３の面積Ａ２は、第１コア部３０ａにおけるスロット３３の面積Ａ１よりも大きい（Ａ１＜Ａ２）。
　ここではティース３２の幅Ｗ１，Ｗ２がＷ１＞Ｗ２を満足し、且つヨーク３１の幅Ｈ１，Ｔ２がＴ１＞Ｔ２を満足しているが、少なくともティース３２の幅Ｗ１，Ｗ２がＷ１＞Ｗ２を満足していればよい。
　言い換えると、第２コア部３０ｂのティース３２の側面３２ｂ（図５）が、第１コア部３０ａのティース３２の側面３２ａ（図４）に対して、ティース３２の幅方向内側に変位した位置にあればよい。
　加えて、第２コア部３０ｂの歯先部３２ｆのスロット３３側の面である対向面３２ｄ（図５）を、第１コア部３０ａの歯先部３２ｆの対向面３２ｃ（図４）に対して径方向内側に変位した位置に形成することが望ましい。
　図６（Ａ）は、ステータコア３０の分割コア３５を示す斜視図である。第１コア部３０ａのティース３２の側面３２ａと第２コア部３０ｂのティース３２の側面３２ｂとの間には、段差部が形成される。
　また、第１コア部３０ａのヨーク３１の内周３１ａと第２コア部３０ｂのヨーク３１の内周３１ｂとの間にも、段差部が形成される。第１コア部３０ａの歯先部３２ｆの対向面３２ｃと第２コア部３０ｂの歯先部３２ｆの対向面３２ｄとの間にも、段差部が形成される。
　ステータコア３０に形成されたこれらの段差部に、インシュレータ４１が係合する。
　図６（Ｂ）は、分割コア３５にインシュレータ４１を取り付けた状態を示す斜視図である。インシュレータ４１は、分割コア３５の軸方向の両端部、すなわち第２コア部３０ｂ（図６（Ａ））に取り付けられる。
　インシュレータ４１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂で構成される。また、インシュレータ４１は、ステータコア３０に形成された嵌合穴３８（図４）に係合する図示しない突起部を有している。
　各インシュレータ４１は、ヨーク３１上に位置する壁部４１ａと、ティース３２上に位置する胴部４１ｂと、ティース３２の歯先部３２ｆ上に位置するフランジ部４１ｃとを有する。フランジ部４１ｃと壁部４１ａとは、胴部４１ｂを挟んで径方向に対向している。
　胴部４１ｂには、コイル５０が巻き付けられる。壁部４１ａおよびフランジ部４１ｃは、胴部４１ｂに巻き付けられたコイル５０を径方向両側からガイドする。壁部４１ａおよびフランジ部４１ｃには、胴部４１ｂに巻き付けられるコイル５０を位置決めする段付部を設けてもよい。
　図６（Ｃ）は、ステータコア３０にインシュレータ４１および絶縁フィルム４２を取り付けた状態を示す斜視図である。第２コア部３０ｂのスロット３３の内面には、絶縁フィルム４２が取り付けられている。
　絶縁フィルム４２は、第１コア部３０ａのヨーク３１の内周３１ａと、ティース３２の側面３２ａと、歯先部３２ｆの対向面３２ｃ（いずれも図６（Ｂ））とを覆っている。絶縁フィルム４２は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂で構成される。絶縁フィルム４２の厚さは、例えば０．３５～０．４ｍｍである。
　図７（Ａ）は、実施の形態１のティース３２にコイル５０を巻き付けた状態を示す、ティース３２の延在方向に直交する面における断面図である。図７（Ａ）に示すように、インシュレータ４１の胴部４１ｂは、ティース３２の軸方向の端面３２ｅを覆い、側面３２ｂの両側の段差部に嵌合するように取り付けられる。
　ティース３２は、当該ティース３２の延在方向に直交する断面において、端面３２ｅと側面３２ｂとの間の角部Ｃ１、および段差部と側面３２ａとの間の角部Ｃ２を有する。インシュレータ４１は、これらの角部Ｃ１，Ｃ２を覆う湾曲形状の角部４１ｅを有する。角部４１ｅは角部Ｃ１，Ｃ２を覆うように延在するため、角部４１ｅの曲率半径を大きくすることができる。
　インシュレータ４１の角部４１ｅの曲率半径が大きく、また、ティース３２のスロット３３側に絶縁フィルム４２が設けられているため、コイル５０とインシュレータ４１および絶縁フィルム４２に隙間なく密着させることができる。
　図７（Ｂ）は、比較例のティース３２にコイル５０を巻き付けた状態を示す、ティース３２の延在方向に直交する面における断面図である。図７（Ｂ）に示すように、比較例のティース３２は矩形状の断面を有し、段差部を有さない。インシュレータ４３は、ティース３２を周方向両側および軸方向両側から囲むように取り付けられる。
　比較例では、インシュレータ４３の角部４３ａがティース３２の１つの角部Ｃ３に対向するため、破線で示すように角部４３ａの曲率半径を大きくすると、角部４３ａと角部Ｃ３との間に絶縁に必要な距離を確保することが難しくなる。そのため、インシュレータ４３の角部４３ａの曲率半径は小さく設定される。
　インシュレータ４３の角部４３ａの曲率半径を小さくすると、コイル５０とインシュレータ４３の側面との間に隙間Ｂが生じ、コイル５０をインシュレータ４３に密着させることが難しい。
　このように実施の形態１ではステータコア３０のティース３２の幅が第１コア部３０ａよりも第２コア部３０ｂで狭く、ティース３２の軸方向両端部に段差部が形成される。そのため、コイル５０を、絶縁部４０を介してティース３２に密着させて巻き付けることができる。これにより、後述するようにコイル５０に鎖交する磁束の変動を抑制し、電動機１００の出力変動を抑制することが可能になる。
　図８（Ａ）は、ステータコア３０を直線状に広げた状態を示す図である。図８（Ａ）に示した例では、隣り合う分割コア３５は、分割面３４の外周側に設けられた連結部３４ａで互いに連結されている。連結部３４ａは、塑性変形可能な薄肉部、あるいはカシメ部である。
　ステータ３を形成する際には、ステータコア３０を直線状に広げた状態で、各分割コア３５にインシュレータ４１（図６（Ｂ））および絶縁フィルム４２（図６（Ｃ））を取り付け、これらを介してティース３２にコイル５０を巻き付ける。
　ステータコア３０を直線状に広げているため、巻き付けに使用される巻線ノズルをステータコア３０に干渉させずに比較的自由に移動させることができ、より高密度にコイル５０を巻き付けることができる。
　各分割コア３５のティース３２にコイル５０を巻き付けた後、ステータコア３０を環状に折り曲げて、ステータコア３０の両端（図３に符号Ｗで示す）を溶接することにより、図３に示したステータ３が得られる。
　図８（Ｂ）は、ステータコア３０の他の例を示す図である。図８（Ｂ）に示した例では、ステータコア３０を構成する分割コア３５は、互いに連結されていない。これらの分割コア３５は、分割面３４で互いに溶接されることにより一体化する。
　この場合も、各分割コア３５にインシュレータ４１（図６（Ｂ））および絶縁フィルム４２（図６（Ｃ））を取り付け、これらを介してティース３２にコイル５０を高密度に巻き付けることができる。その後、各分割コア３５を分割面３４で互いに溶接することにより、図３に示したステータ３が得られる。
　図９は、実施の形態１のコイル５０の巻き付け方法を示す模式図である。この図９は、インシュレータ４１を軸方向の一方の側から見た図である。図９には、周方向を矢印Ｃで示す。コイル５０は、上記の通り、ティース３２に取り付けられたインシュレータ４１の胴部４１ｂに巻かれる。
　コイル５０の１層目は、矢印Ｂ１で示すように、インシュレータ４１のフランジ部４１ｃから壁部４１ａに向けて巻き付けられる。また、コイル５０の２層目は、矢印Ｂ２で示すように、インシュレータ４１の壁部４１ａからフランジ部４１ｃに向けて巻き付けられる。なお、矢印Ｂ１，Ｂ２の方向は、逆であってもよい。
　図１０は、実施の形態１のコイル５０の巻き付けパターンを示す、軸方向に直交する面における断面図である。図１０には、周方向を矢印Ｃで示し、径方向を矢印Ｒで示す。また、コイル５０の１層目、２層目、３層目、４層目を、それぞれ符号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で示す。
　コイル５０の各層のコイル線は、径方向に隙間なく並べられる。すなわち、第１層Ｌ１を構成するコイル線５１同士は平行に延在し、第２層Ｌ２を構成するコイル線５２同士も平行に延在する。
　但し、ティース３２の軸方向の一方の端面３２ｅ上では、第２層Ｌ２のコイル線５２が、第１層Ｌ１のコイル線５１に対して傾斜して延在する。すなわち、ティース３２の端面３２ｅ上には、第１層Ｌ１のコイル線５１と第２層Ｌ２のコイル線５２とが交差するクロスポイントＡが位置する。
　コイル５０の奇数層（例えば第３層Ｌ３）のコイル線は、第１層Ｌ１のコイル線５１と平行に延在する。コイル５０の偶数層（例えば第４層Ｌ４）のコイル線は、第２層Ｌ２のコイル線５２と平行に延在する。そのため、Ｎを整数とすると、第Ｎ層のコイル線と、第Ｎ＋１層のコイル線とが、ティース３２の端面３２ｅ上で交差する。
　図１１（Ａ）には、コイル５０をスロット３３側から見た側面図である。スロット３３内では、コイル５０の各層のコイル線は、いずれも軸線Ａｘと平行な方向（矢印Ｚで示す）に延在している。すなわち、スロット３３内では、コイル５０の全てのコイル線が平行に延在し、クロスポイントは存在しない。
　図１１（Ｂ）は、スロット３３内に位置するコイル５０の積層状態を示す模式図である。スロット３３内では、第Ｎ＋１層の１つのコイル線が、第Ｎ層の２つのコイル線に接するように、コイル５０が積層される。例えば、第３層Ｌ３の１つのコイル線５３は、第２層Ｌ２の２つのコイル線５２に接する。
　言い換えると、第Ｎ＋１層の１つのコイル線の中心と、第Ｎ層の２つのコイル線の中心とが、正三角形をなすように、コイル５０が積層される。例えば、第３層Ｌ３の１つのコイル線５３の中心と、第２層Ｌ２の２つのコイル線５２の中心とは、正三角形をなす。
　このような巻き付け方式を、整列巻きと称する。整列巻きでは、コイル５０を構成するコイル線の間の隙間が小さく、コイル５０が最も高密度で巻き付けられる。また、コイル５０を整列巻きで巻き付けることにより、スロット３３におけるコイル５０の占積率が向上する。
　一方、上述したクロスポイントＡ（図１０）では、図１１（Ｂ）に示すように、第Ｎ層の１つのコイル線上に第Ｎ＋１層の１つのコイル線が重なる。例えば、第３層Ｌ３の１つのコイル線５３は、第２層Ｌ２のコイル線５２のうちの１つのみに接する。クロスポイントＡでは、コイル５０を構成するコイル線の隙間が広がり、コイル５０の配設密度が低下する。
　一般に、クロスポイントＡのような一部分を除き、コイル５０の第Ｎ＋１層の１つのコイル線が第Ｎ層の２つのコイル線に接するように巻かれていれば（図１１（Ｂ）参照）、整列巻きと呼ぶことができる。
　ティース３２は、上記の通り端面３２ｅおよび側面３２ａ，３２ｂを有しており、側面３２ａ，３２ｂの軸方向長さは端面３２ｅの周方向幅よりも長い。そのため、ティース３２の端面３２ｅは短辺とも呼ばれ、側面３２ａ，３２ｂは長辺とも呼ばれる。
　コイル５０のクロスポイントＡがティース３２の端面３２ｅ上に位置する巻き付け方式を、短辺クロス巻きと称する。これに対し、コイル５０のクロスポイントＡがティース３２の側面３２ａ上に位置する巻き付け方式を、長辺クロス巻きと称する。この実施の形態１のコイル５０の巻き付け方式は、短辺クロス巻きである。
　クロスポイントＡではコイル５０の配設密度が低下するため、クロスポイントＡをティース３２の端面３２ｅ上に配置することで、コイル５０をティース３２に絶縁部４０を介して密着させ、また高密度に巻き付けることができる。
＜圧縮機の構成＞
　図１２は、電動機１００を備えた圧縮機５００を示す縦断面図である。圧縮機５００は、ここではロータリ圧縮機であり、冷凍サイクル装置４００（図１３）に用いられる。なお、圧縮機５００はロータリ圧縮機に限らず、例えばスクロール圧縮機であってもよい。
　圧縮機５００は、圧縮機構５０１と、圧縮機構５０１を駆動する電動機１００と、圧縮機構５０１と電動機１００とを連結するシャフト２５と、これらを収容する密閉容器５０７とを備える。ここでは、シャフト２５の軸方向は鉛直方向であり、電動機１００は圧縮機構５０１に対して上方に配置されている。
　密閉容器５０７は、鋼板で形成された容器であり、円筒状のシェル５５と、シェル５５の上側を覆う容器上部と、シェル５５の下側を覆う容器底部とを有する。電動機１００のステータ３は、焼き嵌め、圧入または溶接等により、シェル５５の内側に組み込まれている。
　密閉容器５０７の容器上部には、冷媒を外部に吐出する吐出管５１２と、電動機１００に電力を供給するための端子５１１とが設けられている。また、密閉容器５０７の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ５１０が取り付けられている。密閉容器５０７の容器底部には、圧縮機構５０１の軸受部を潤滑する冷凍機油が貯留されている。
　圧縮機構５０１は、シリンダ室５０３を有するシリンダ５０２と、シャフト２５に固定されたローリングピストン５０４と、シリンダ室５０３の内部を吸入側と圧縮側に分けるベーンと、シリンダ室５０３の軸方向両端部を閉鎖する上部フレーム５０５および下部フレーム５０６とを有する。
　上部フレーム５０５および下部フレーム５０６は、いずれも、シャフト２５を回転可能に支持する軸受部を有する。上部フレーム５０５および下部フレーム５０６には、上部吐出マフラ５０８および下部吐出マフラ５０９がそれぞれ取り付けられている。
　シリンダ５０２は、軸線Ａｘを中心とする円筒状のシリンダ室５０３を有する。シリンダ室５０３の内部には、シャフト２５の偏心軸部２５ａが位置している。偏心軸部２５ａは、軸線Ａｘに対して偏心した中心を有する。偏心軸部２５ａの外周には、ローリングピストン５０４が嵌合している。電動機１００が回転すると、偏心軸部２５ａおよびローリングピストン５０４がシリンダ室５０３内で偏心回転する。
　シリンダ５０２は、また、シリンダ室５０３内に冷媒ガスを吸入する吸入口５１５を有する。吸入口５１５には、アキュムレータ５１０につながる吸入管５１３が連結されている。吸入管５１３を介してアキュムレータ５１０からシリンダ室５０３に冷媒ガスが供給される。
　圧縮機５００には、冷凍サイクル装置４００（図１３）の冷媒回路から低圧の冷媒ガスと液冷媒とが混在して供給される。アキュムレータ５１０では液冷媒と冷媒ガスとが分離され、冷媒ガスのみが圧縮機構５０１に供給される。
　圧縮機５００の動作は、以下の通りである。端子５１１からステータ３のコイル５０に電流が供給されると、電流によって生じる回転磁界とロータ１の永久磁石２０の磁界とにより、ステータ３とロータ１との間に吸引力および反発力が発生し、ロータ１が回転する。これに伴い、ロータ１に固定されたシャフト２５も回転する。
　圧縮機構５０１のシリンダ室５０３には、吸入口５１５を介してアキュムレータ５１０から低圧の冷媒ガスが吸入される。シリンダ室５０３内では、シャフト２５の偏心軸部２５ａとこれに取り付けられたローリングピストン５０４が偏心回転し、シリンダ室５０３内で冷媒を圧縮する。
　シリンダ室５０３で圧縮された冷媒は、図示しない吐出口および吐出マフラ５０８，５０９を通って密閉容器５０７内に吐出される。密閉容器５０７内に吐出された冷媒は、ロータコア１０の貫通穴１６，１７（図２）およびステータコア３０の凹部３７（図３）等を通って上昇し、吐出管５１２から吐出され、冷凍サイクル装置４００（図１３）の冷媒回路に送り出される。
　圧縮機５００の冷媒としては、不均化反応を生じる物質を含む冷媒を用いる。また、地球温暖化防止の観点からは、ＧＷＰ（地球温暖化係数）の低い冷媒が望ましい。
　具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）、Ｒ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、Ｒ４５２Ａ、Ｒ４５２Ｂ、Ｒ４５４Ａ、Ｒ４５４Ｂ、Ｒ４５４Ｃ、Ｒ４６３Ａ、Ｒ５１３Ａ、およびＲ５１５Ｂのうちの少なくとも１つを用いることが望ましい。
　これらの冷媒のうち、Ｒ１２３４ｙｆは、化学式がＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＦ（２，３，３，３－テトラフルオロプロペン）で表され、ＧＷＰは１である。Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）は、化学式がＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２（１，３，３，３－テトラフルオロプロペン）で表され、ＧＷＰは１である。他の冷媒は、混合冷媒である。
　具体的には、Ｒ４４８Ａは、Ｒ３２とＲ１２５とＲ１２３４ｙｆとＲ１３４ａとＲ１２３４ｚｅ（Ｅ）とを、２６．０：２６．０：２０．０：２１．０：７．０の重量比で混合したものである。なお、Ｒ３２の化学式はＣＨ２Ｆ２（ジフルオロメタン）であり、Ｒ１２５の化学式はＣＨＦ２ＣＦ３（ペンタフルオロエタン）であり、Ｒ１３４ａの化学式はＣＨ２ＦＣＦ３である（テトラフルオロエタン）。
　Ｒ４４９Ａは、Ｒ３２とＲ１２５とＲ１２３４ｙｆとＲ１３４ａとを、２４．３：２４．７：２５．３：２５．７の重量比で混合したものである。
　Ｒ４５２Ａは、Ｒ３２とＲ１２５とＲ１２３４ｙｆとを、１１．０：５９．０：３０．０の重量比で混合したものである。
　Ｒ４５２Ｂは、Ｒ３２とＲ１２５とＲ１２３４ｙｆとを、６７．０：７．０：２６．０の重量比で混合したものである。
　Ｒ４５４Ａは、Ｒ３２とＲ１２３４ｙｆとを、３５．０：６５．０の重量比で混合したものである。
　Ｒ４５４Ｂは、Ｒ３２とＲ１２３４ｙｆとを、６８．９：３１．１の重量比で混合したものである。
　Ｒ４５４Ｃは、Ｒ３２とＲ１２３４ｙｆとを、２１．５：７８．５の重量比で混合したものである。
　Ｒ４６３Ａは、Ｒ７４４とＲ３２とＲ１２５とＲ１２３４ｙｆとＲ１３４ａとを、６．０：３６．０：３０．０：１４．０：１４．０の重量比で混合したものである。なお、Ｒ７４４の化学式はＣＯ２（二酸化炭素）である。
　Ｒ５１３Ａは、Ｒ１２３４ｙｆとＲ１３４ａとを、５６．０：４４．０の重量比で混合したものである。
　Ｒ５１３Ｂは、Ｒ１２３４ｙｆとＲ１３４ａとを、５８．５：４１．５の重量比で混合したものである。
　これらの冷媒を用いることで、地球温暖化防止の要請に応えながら、圧縮機５００の運転能力を向上することができる。
　但し、これらの冷媒を用いた場合、圧縮機５００内の圧力上昇によって不均化反応を生じる可能性がある。実施の形態１の圧縮機５００では、後述するように永久磁石２０の不可逆減磁の抑制等によって電動機１００の制御精度の低下を抑え、安定した出力を実現しているため、上記の各冷媒を使用した場合であっても不均化反応の発生を抑制することができる。
＜冷凍サイクル装置＞
　図１３は、図１２に示した圧縮機５００を備えた冷凍サイクル装置４００を示す図である。冷凍サイクル装置４００は、ここでは空気調和装置である。但し、冷凍サイクル装置４００は空気調和装置に限らず、例えば冷蔵庫等であってもよい。
　冷凍サイクル装置４００は、圧縮機５００と、切り替え弁としての四方弁４０１と、冷媒を凝縮する凝縮器４０２と、冷媒を減圧する減圧装置４０３と、冷媒を蒸発させる蒸発器４０４とを備える。圧縮機５００、凝縮器４０２、減圧装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４０７によって連結され、冷媒回路を構成する。
　冷凍サイクル装置４００が空気調和装置の場合には、凝縮器４０２、減圧装置４０３および蒸発器４０４は室外機４１０に配置され、蒸発器４０４は室内機４１１に配置される。室外機４１０には室外送風機４０５が配置され、室内機４１１には室内送風機４０６が配置される。
　冷凍サイクル装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機５００は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒ガスとして送り出す。四方弁４０１は、冷媒の流れ方向を切り替えるものであるが、冷房運転時には、図１３に実線で示すように、圧縮機５００からの冷媒を凝縮器４０２に送り出す。
　凝縮器４０２は、圧縮機５００から送り出された冷媒と、室外送風機４０５により送られた室外空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液冷媒として送り出す。減圧装置４０３は、凝縮器４０２から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。
　蒸発器４０４は、減圧装置４０３から送り出された低温低圧の液冷媒と室内空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発させ、冷媒ガスとして送り出す。蒸発器４０４で熱が奪われた空気は、室内送風機４０６により室内に供給される。
　なお、暖房運転時には、四方弁４０１が、図１３に破線で示すように、圧縮機５００からの冷媒を蒸発器４０４に送り出す。この場合、蒸発器４０４が凝縮器として機能し、凝縮器４０２が蒸発器として機能する。
＜駆動装置＞
　図１４は、電動機１００を駆動する駆動装置８０を示すブロック図である。駆動装置８０は、図１３に示した冷凍サイクル装置４００に搭載された駆動回路である。図１４に示すように、駆動装置８０は、商用交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路８１と、整流回路８１から出力された直流電圧を交流電圧に変換して電動機１００に供給するインバータ８２と、インバータ８２を駆動する制御装置８５と、電圧検出回路８６および電流検出回路８７とを有する。
　整流回路８１は、ブリッジダイオード８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄおよび平滑コンデンサ８１ｅを有する。整流回路８１の母線間には、分圧抵抗８４ａ，８４ｂが直列に接続されている。電圧検出回路８６は、分圧抵抗８４ａ，８４ｂによって低電圧に変換された電気信号を検出する。整流回路８１の母線にはシャント抵抗８８が接続されている。電流検出回路８７はシャント抵抗８８に接続され、インバータ８２に入力される電流の電流値を検出する。
　インバータ８２は、圧縮機５００の端子５１１（図１２）を介して電動機１００と接続されている。インバータ８２は、Ｕ相のスイッチング素子８２ａ，８２ｂ、Ｖ相のスイッチング素子８２ｃ，８２ｄ、およびＷ相のスイッチング素子８２ｅ，８２ｆを有する。スイッチング素子８２ａ，８２ｃ，８２ｅは上アームであり、スイッチング素子８２ｂ，８２ｄ，８２ｆは下アームである。
　電動機１００のコイル５０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを有する。スイッチング素子８２ａ，８２ｂは、Ｕ相のコイル５０Ｕに接続されている。スイッチング素子８２ｃ，８２ｄは、Ｖ相のコイル５０Ｖに接続されている。スイッチング素子８２ｅ，８２ｆは、Ｗ相のコイル５０Ｗに接続されている。スイッチング素子８２ａ～８２ｆには、還流用の整流素子８３ａ～８３ｆが並列接続されている。
　インバータ８２から出力される交流電圧は、電動機１００のコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗに供給される。これによりコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗに電流が流れて回転磁界が生じ、この回転磁界によってロータ１が回転する。制御装置（コントローラ）８５は、コイル５０Ｕ，５０Ｗに流れる電流の電流値に基づいてロータ１の位置情報を検出する。
　制御装置８５には、誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスの情報が与えられる。これらの情報は、電動機１００の磁気特性の指標であり、例えば、冷凍サイクル装置４００の製造時に制御装置８５に入力される。
　制御装置８５は、予め与えられたこれらの情報に加えて、遠隔操作装置（リモコン）から送信された運転指示信号と、電圧検出回路８６および電流検出回路８７からの検出信号と、ロータ１の位置情報とに基づき、インバータ８２にＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を出力する。
　制御装置８５は、以下の式（１）で表される電圧方程式と、式（２）で表されるトルク方程式から、目標とするトルクおよび回転数で電動機１００を駆動するためにコイル５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗに流すべき電流を決定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）および式（２）において、Ｖｏは誘起電圧、ωは角回転数、Φａは誘起電圧定数、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｉｄはｄ軸電流、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｉｑはｑ軸電流、Ｔは発生トルク、Ｐｎは極対数を表す。
＜作用＞
　次に、実施の形態１の作用について説明する。上記の通り、制御装置８５は、予め記憶した誘起電圧定数Φａ、ｄ軸インダクタンスＬｄおよびｑ軸インダクタンスＬｑに基づいて電動機１００を制御する。そのため、これらの値が制御装置８５に記憶した値から乖離すると、制御精度が低下する。
　誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンス等の磁気特性が変化する原因の一つに、永久磁石２０の不可逆減磁がある。永久磁石２０の不可逆減磁が生じると、誘起電圧定数が低下し、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスも変化する。
　不可逆減磁とは、ステータ３からの磁界（反磁界とも称する）によって永久磁石２０の磁化の向きが反転し、反磁界が消滅しても磁化の向きが元にならなくなることを言う。永久磁石２０の不可逆減磁しにくさを、保磁力と称する。
　一般に圧縮機５００の電動機１００には希土類磁石が用いられる。しかしながら、圧縮機５００の内部は例えば１５０℃の高温に達し、希土類磁石はこのような高温での保磁力が小さく、不可逆減磁しやすい。
　永久磁石２０の不可逆減磁が生じた状態でも電動機１００の運転は継続可能であるが、不可逆減磁によって誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスが変化するため、制御精度が低下する。
　一方、上述した各種の冷媒は、高圧、高温の条件下で着火エネルギーが与えられると、不均化反応を生じる可能性がある。圧縮機５００内の圧力と温度には相間関係があり、圧力が高いほど温度も高くなる。特に、圧縮機５００が高圧、高温の運転条件で運転している場合に、不均化反応が最も発生しやすい。
　そのため、永久磁石２０の不可逆減磁によって誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスが変化し、電動機１００の制御精度が低下すると、電動機１００のトルクが瞬間的に上昇して圧縮機５００内の圧力も瞬間的に上昇する可能性があり、その結果、不均化反応の発生確率が上昇する。
　これに対し、本実施の形態では、永久磁石２０がフェライト磁石で構成されている。フェライト磁石は、低温（例えば－２０℃～－３０℃）での保磁力は低いが、高温（例えば１５０℃）での保持力が高く、高温で不可逆減磁しにくい。そのため、圧縮機５００内の高圧、高温環境において、誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスの変化が生じにくい。
　制御装置８５は、予め記憶した誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスに基づいて電動機１００を制御するため、これらの磁気特性の変化が小さいほど、電動機１００のトルクが安定する。すなわち、冷媒の瞬間的な圧力上昇による不均化反応の発生を抑えることができる。
　誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンス等の磁気特性が変化する原因のもう一つは、コイル５０の熱膨張による巻き付け状態の変化である。コイル５０の導体の熱伝導率はステータコア３０の電磁鋼板の熱伝導率よりも高いため、高温では熱膨張差によってコイル５０とティース３２を囲む絶縁部４０との間に隙間が生じ易い。コイル５０と絶縁部４０との間に隙間が生じると、コイル５０に鎖交する磁束量が変化し、磁気特性が変化する可能性がある。
　本実施の形態では、コイル５０がアルミニウム線で構成されている。アルミニウム線は銅線よりも柔らかいため、絶縁部４０を介してティース３２に密着するように巻き付けることができる。すなわち、ティース３２の端面３２ｅおよび側面３２ａに沿ってコイル５０を引き延ばしながら巻き付けることにより、高温でもコイル５０と絶縁部４０とが密着した状態を保つことができる。これにより磁気特性の変化を抑制することができ、電動機１００の出力を安定させることができる。すなわち、冷媒の瞬間的な圧力上昇による不均化反応の発生を抑えることができる。
　また、ステータコア３０が軸方向中央の第１コア部３０ａと軸方向端部の第２コア部３０ｂとを有し、第２コア部３０ｂのティース３２の幅Ｗ２が第１コア部３０ａのティース３２の幅Ｗ１よりも狭いため、コイル５０を絶縁部４０との間に隙間が生じないように巻き付けやすい（図７（Ａ））。そのため、磁気特性の変化を抑制する効果を高めることができる。
　また、コイル５０が整列巻きで巻かれているため、コイル５０と絶縁部４０とを密着させるだけでなく、コイル５０のコイル線同士も密着させることができる。そのため、磁気特性の変化を抑制する効果を高めることができる。
　また、コイル５０が複数のティース３２に跨って巻かれている場合には、コイル５０と絶縁部４０との隙間が大きくなるが、コイル５０が突極集中巻きで巻かれているため、コイル５０と絶縁部４０との隙間が生じにくい。そのため、磁気特性の変化を抑制する効果をさらに高めることができる。
　また、コイル５０が短辺クロス巻きで巻かれており、クロスポイントＡがティース３２の端面３２ｅ上に位置するため、コイル５０と絶縁部４０との隙間が生じにくい。そのため、磁気特性の変化を抑制する効果をさらに高めることができる。
　また、ティース３２のスロット３３側に絶縁フィルム４２が設けられているため、コイル５０とティース３２とを接近させ、より多くの磁束をコイル５０に鎖交させることができる。
　ここでは、電動機１００は、ロータコア１０の磁石挿入孔１１に永久磁石２０を取り付けたＩＰＭ（磁石埋込型）モータであるが、ロータコア１０の表面に永久磁石２０を取り付けたＳＰＭ（表面磁石型）モータであってもよい。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１の電動機１００は、圧縮機５００内で、不均化反応を生じる性質の物質を含む冷媒と共に用いられ、環状のロータコア１０と永久磁石２０とを有するロータ１と、ステータコア３０とコイル５０とを有するステータ３とを備え、永久磁石２０はフェライト磁石で構成されている。そのため、高圧、高温環境での永久磁石２０の不可逆減磁を抑制し、電動機１００の制御精度の低下を抑え、出力を安定させることができる。その結果、冷媒の瞬間的な圧力上昇に伴う不均化反応の発生を抑制し、圧縮機５００の故障の発生を抑制することができる。
　また、コイル５０がアルミニウム線で構成されているため、コイル５０をティース３２に絶縁部４０を介して密着するように巻き付けやすい。そのため、熱膨張によってコイル５０と絶縁部４０との間に隙間が生じることを抑制し、電動機１００の出力をより安定させることができる。
　また、永久磁石２０が異方性のフェライト磁石で構成されているため、永久磁石２０の高温での保磁力がより高くなり、永久磁石２０が不可逆減磁の抑制効果を高めることができる。
　また、永久磁石２０がランタンおよびコバルトを含有するフェライト磁石で構成されているため、永久磁石２０の残留磁束密度および保磁力が共に高くなり、永久磁石２０の磁力を増大させ、且つ不可逆減磁の抑制効果を高めることができる。
　また、ステータコア３０の第２コア部３０ｂにおけるスロット３３の面積が、第１コア部３０ａにおけるスロット３３の面積よりも大きい。より具体的には、第２コア部３０ｂにおけるティース３２の幅Ｗ２が、第１コア部３０ａにおけるティース３２の幅Ｗ１よりも狭い。そのため、コイル５０をティース３２に絶縁部４０を介して密着するように巻き付けやすい。これにより、熱膨張によってコイル５０とティース３２との隙間が広がることを抑制し、電動機１００の出力をより安定させることができる。
　特に、コイル５０が、整列巻き、突極集中巻き、および短辺クロス巻きで巻かれているため、コイル５０とティース３２とを絶縁部４０を介して密着させることができる。また、ステータコア３０が複数の分割コア３５を環状に組み合わせたものであるため、ステータ３の組立工程において、コイル５０を高密度に巻き付けることができる。これにより、熱膨張によってコイル５０とティース３２との隙間が広がることを抑制し、電動機１００の出力をより安定させることができる。
　また、電動機１００と共に用いる冷媒が、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）、Ｒ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ、Ｒ４５２Ａ、Ｒ４５２Ｂ、Ｒ４５４Ａ、Ｒ４５４Ｂ、Ｒ４５４Ｃ、Ｒ４６３Ａ、Ｒ５１３Ａ、およびＲ５１５Ｂのうちの少なくとも１つを含むため、地球温暖化防止の要請に応えつつ、圧縮機５００の運転能力も向上することができる。
変形例．
　図１５は、変形例のロータ１Ａを示す断面図である。実施の形態１のロータ１の永久磁石２０は、軸方向に直交する断面において矩形形状を有していた。変形例のロータ１Ａの永久磁石２１は、軸方向に直交する断面において、径方向外側に凸となる湾曲形状を有している。
　すなわち、永久磁石２１は、外周側の第１面２１ａと内周側の第２面２１ｂとを有する。第１面２１ａは、ロータコア１０の外周に沿った湾曲形状、より具体的には円弧状に形成されている。第２面２１ｂは、極中心Ｐを通る磁極中心線に直交する平面である。磁石挿入孔１０１とロータコア１０の外周との間には、薄肉部１０２が形成される。
　なお、ロータコア１０には、実施の形態１で説明したスリット１３（図３）は設けられていない。図１５では省略するが、磁石挿入孔１０１の周方向両側にフラックスバリア１２（図３）を形成してもよい。
　永久磁石２１の第１面２１ａがロータコア１０の外周に沿った湾曲形状を有するため、変形例の永久磁石２１の体積を実施の形態１の永久磁石２０と比較して大きくすることができる。
　ロータ１Ａのロータコア１０は、永久磁石２１を挿入する磁石挿入孔１０１を有する。磁石挿入孔１０１の内周側の面は、磁極中心線に直交する平面である。磁石挿入孔１０１の外周側の面は、極中心Ｐに相当する部分が外周側に凸となる曲面である。
　変形例のロータ１Ａは、永久磁石２１の形状および磁石挿入孔１０１の形状を除き、実施の形態１のロータ１と同様に構成されている。
　変形例のロータ１Ａは、永久磁石２１の第１面２１ａが湾曲形状を有するため、実施の形態１の永久磁石２０よりも体積が大きくなり、従ってより大きい磁力を発生することができる。そのため、電動機の出力を増大することができる。
　以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、これらの実施の形態には各種の改良または変形を行なうことができる。
　１，１Ａ　ロータ、　３　ステータ、　１０　ロータコア、　１１　磁石挿入孔、　２０，２１　永久磁石、　２０ａ，２１ａ　第１面、　２０ｂ，２１ｂ　第２面、　２５　シャフト、　３０　ステータコア、　３０ａ　第１コア部、　３０ｂ　第２コア部、　３１　ヨーク、　３１ａ，３１ｂ　内周、　３２　ティース、　３２ａ，３２ｂ　側面、　３３　スロット、　３４　分割面、　３５　分割コア、　４０　絶縁部、　４１　インシュレータ、　４２　絶縁フィルム、　５０，５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ　コイル、　５５　シェル、　８０　駆動装置、　８１　整流回路、　８２　インバータ、　８５　制御装置、　１００　電動機、　１０１　磁石挿入孔、　４００　冷凍サイクル装置、　４０１　四方弁、　４０２　凝縮器、　４０３　減圧装置、　４０４　蒸発器、　５００　圧縮機、　５０１　圧縮機構、　５０２　シリンダ、　５０７　密閉容器。

Claims (18)

  1. 　圧縮機内に配置され、不均化反応を生じる性質の物質を含む冷媒と共に用いられる電動機であって、
    　軸線を中心とする環状のロータコアと、前記ロータコアに取り付けられた永久磁石とを有するロータと、
    　前記軸線を中心とする径方向の外側から前記ロータコアを囲むステータコアと、前記ステータコアに巻かれたコイルとを有するステータとを備え、
    　前記永久磁石はフェライト磁石で構成されている
    　電動機。
  2. 　前記コイルは、アルミニウム線で構成されている
    　請求項１に記載の電動機。
  3. 　前記フェライト磁石は、異方性を有する
    　請求項１または２に記載の電動機。
  4. 　前記フェライト磁石は、ランタンおよびコバルトを含有する
    　請求項１から３までの何れか１項に記載の電動機。
  5. 　前記ステータコアは、前記コイルを収容するスロットを有し、
    　前記ステータコアは、当該ステータコアの前記軸線の方向の中央に位置する第１コア部と、当該ステータコアの前記軸線の方向の端部に位置する第２コア部とを有し、
    　前記第２コア部における前記スロットの面積は、前記第１コア部における前記スロットの面積よりも大きい
    　請求項１から４までのいずれか１項に記載の電動機。
  6. 　前記ステータコアは、前記軸線を中心とする周方向において前記スロットに隣接するティースを有し、
    　前記第２コア部における前記ティースの前記周方向の幅は、前記第１コア部における前記ティースの前記周方向の幅よりも狭い
    　請求項５に記載の電動機。
  7. 　前記ステータコアと前記コイルとの間に絶縁部が設けられ、
    　前記絶縁部は、前記ティースの前記幅が変化する部分に形成される段差部に係合する
    　請求項６に記載の電動機。
  8. 　前記ステータコアの前記ティースには、前記コイルが整列巻きで巻かれている
    　請求項６または７に記載の電動機。
  9. 　前記ステータコアの前記ティースには、前記コイルが突極集中巻きで巻かれている
    　請求項６から８までのいずれか１項に記載の電動機。
  10. 　前記ステータコアには、前記コイルが複数層をなすように巻かれており、
    　前記ティースの前記軸線の方向の一端面上で、前記コイルの互いに異なる層のコイル線が交差している
    　請求項６から９までのいずれか１項に記載の電動機。
  11. 　前記スロットの内部では、前記コイルを構成するコイル線は前記軸線と平行に延在している
    　請求項５から１０までのいずれか１項に記載の電動機。
  12. 　前記ステータコアの前記スロット側の面に、絶縁フィルムが設けられている
    　請求項５から１１までのいずれか１項に記載の電動機。
  13. 　前記ステータコアは、それぞれ１つのティースを含む複数の分割コアを環状に組み合わせて構成される
    　請求項５から１２までのいずれか１項に記載の電動機。
  14. 　前記永久磁石は、前記ステータに対向する面が湾曲形状を有する
    　請求項１から１３までのいずれか１項に記載の電動機。
  15. 　請求項１から１４までのいずれか１項に記載の電動機と、
    　前記電動機によって駆動する圧縮機構と、
    　前記電動機および前記圧縮機構を収容する密閉容器と
    　を備えた圧縮機。
  16. 　前記冷媒は、
    　Ｒ１２３４ｙｆ、
    　Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）、
    　Ｒ４４８Ａ、
    　Ｒ４４９Ａ、
    　Ｒ４５２Ａ、
    　Ｒ４５２Ｂ、
    　Ｒ４５４Ａ、
    　Ｒ４５４Ｂ、
    　Ｒ４５４Ｃ、
    　Ｒ４６３Ａ、
    　Ｒ５１３Ａ、および
    　Ｒ５１５Ｂ
    　のうちの少なくとも１つを含む
    　請求項１５に記載の圧縮機。
  17. 　請求項１５または１６に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを有する
    　冷凍サイクル装置。
  18. 　前記電動機の前記コイルに電流を供給するインバータと、
    　誘起電圧定数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスに基づいて、前記インバータを制御する制御装置と
    　をさらに備えた請求項１７に記載の冷凍サイクル装置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001274010A (ja) * 2000-03-23 2001-10-05 Tdk Corp 極異方性円筒状フェライト磁石及び磁場顆粒材
JP2002034190A (ja) * 2000-07-14 2002-01-31 Hitachi Ltd 回転機
JP2008251801A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsubishi Electric Corp コイル及びその製造方法
JP2015050880A (ja) * 2013-09-03 2015-03-16 アイシン精機株式会社 電動モータ
WO2015136977A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 三菱電機株式会社 圧縮機及び冷凍サイクル装置
JP2017103850A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 三菱電機株式会社 回転電機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001274010A (ja) * 2000-03-23 2001-10-05 Tdk Corp 極異方性円筒状フェライト磁石及び磁場顆粒材
JP2002034190A (ja) * 2000-07-14 2002-01-31 Hitachi Ltd 回転機
JP2008251801A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsubishi Electric Corp コイル及びその製造方法
JP2015050880A (ja) * 2013-09-03 2015-03-16 アイシン精機株式会社 電動モータ
WO2015136977A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 三菱電機株式会社 圧縮機及び冷凍サイクル装置
JP2017103850A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 三菱電機株式会社 回転電機

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