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JP2011072100A - Self-starting permanent-magnet synchronous motor, and compressor and air conditioner using the same - Google Patents

Self-starting permanent-magnet synchronous motor, and compressor and air conditioner using the same Download PDF

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JP2011072100A
JP2011072100A JP2009219898A JP2009219898A JP2011072100A JP 2011072100 A JP2011072100 A JP 2011072100A JP 2009219898 A JP2009219898 A JP 2009219898A JP 2009219898 A JP2009219898 A JP 2009219898A JP 2011072100 A JP2011072100 A JP 2011072100A
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JP
Japan
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self
synchronous motor
magnet synchronous
permanent magnet
end ring
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009219898A
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Japanese (ja)
Inventor
Hakuei Ko
柏英 黄
Hideyuki Kumakura
英之 熊倉
Satoshi Kikuchi
聡 菊地
Tomio Yoshikawa
富夫 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Appliances Inc
Original Assignee
Hitachi Appliances Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self-starting permanent-magnet synchronous motor of low cost with a reduced number of manufacturing man-hours. <P>SOLUTION: The self-starting permanent-magnet synchronous motor includes a cage conductor comprised of a conductor bar and end rings that couple the conductor bar at the ends thereof. The cage conductor is characterized in that the conductor bar and the end rings are electrically and mechanically coupled together by caulking. Of the end rings, an end ring that couples one end of the conductor bar may be preferably a previously integrated member. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は自己始動式永久磁石同期電動機およびそれを用いた圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a self-starting permanent magnet synchronous motor and a compressor using the same.

従来の自己始動式永久磁石同期電動機の回転子の製造方法としては、例えば特許文献1に記載されているように、電磁鋼板で積層した回転子鉄心の外周内側に位置する複数のスロットにバーと、該バーを軸方向端部で短絡するエンドリングとを、摩擦攪拌接合によって電気的及び機械的に接合する方法が知られている。この方法はダイカストなどのように製造工程内で高温の溶融金属を扱うことが無いので、作業環境が良いなどの利点がある。   As a method for manufacturing a rotor of a conventional self-starting permanent magnet synchronous motor, for example, as described in Patent Document 1, a plurality of slots positioned on the inner periphery of a rotor core laminated with electromagnetic steel plates are provided with bars. A method of electrically and mechanically joining an end ring that short-circuits the bar at an axial end thereof by friction stir welding is known. Since this method does not handle high-temperature molten metal in the manufacturing process unlike die casting, there is an advantage that the working environment is good.

自己始動式永久磁石同期電動機の回転子の二次導体にはアルミ材が使用されるのが一般的であるが、銅材を使用すれば、アルミ材に比べて比抵抗が約60%と低いことで、アルミ材のバーと同じ抵抗値にするのにバー径を細くでき、バーの内周側鉄心に埋め込む永久磁石をより外周側へ配置することで、永久磁石の表面積をより広くでき、モータ効率の高い自己始動式永久磁石同期電動機の効率を更に高めることが可能となる。   Generally, aluminum is used for the secondary conductor of the rotor of the self-starting permanent magnet synchronous motor. However, if copper is used, the specific resistance is as low as about 60% compared to aluminum. Thus, the diameter of the bar can be reduced to the same resistance value as that of the aluminum bar, and the permanent magnet embedded in the inner core of the bar can be arranged on the outer peripheral side to increase the surface area of the permanent magnet. The efficiency of the self-starting permanent magnet synchronous motor with high motor efficiency can be further increased.

特開2006−333627号公報JP 2006-333627 A

従来の自己始動式永久磁石同期電動機の回転子の製造方法では、かご型二次導体を構成する導体バーとエンドリングとを摩擦攪拌で接合する時、回転子の鉄心およびエンドリングをしっかり固定することが必要であり、その固定治具をセットする準備作業の工数が掛かる問題がある。   In the conventional method for manufacturing a rotor of a self-starting permanent magnet synchronous motor, when the conductor bar and the end ring constituting the squirrel-cage secondary conductor are joined by friction stirring, the rotor core and the end ring are firmly fixed. There is a problem that it takes time for preparation work to set the fixing jig.

また、銅材のバーとエンドリングを接合する場合、銅材の融点が1083℃と高いため、摩擦・攪拌により局部的に軟化させる時間が長く掛かること、更に回転子外径に配置された複数のバーを連続的に接合していくことで加工時間が掛かり、コスト的にも大量生産に不向きである。   Also, when joining copper bars and end rings, the melting point of the copper material is as high as 1083 ° C., so it takes a long time to locally soften by friction and stirring. It takes a lot of processing time to join these bars continuously and is not suitable for mass production in terms of cost.

本発明は、製造工数を低減した低コストな自己始動式永久磁石同期電動機電動機を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a low-cost self-starting permanent magnet synchronous motor motor with reduced manufacturing steps.

本発明の目的は、
導体バーと、前記導体バーを端部で結合するエンドリングと、からなるかご型導体を備えた自己始動式永久磁石同期電動機において、
前記かご型導体は、前記導体バーと前記エンドリングとをかしめることによって電気的及び機械的に結合したことを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機によって達成される。
The purpose of the present invention is to
In a self-starting permanent magnet synchronous motor having a squirrel-cage conductor composed of a conductor bar and an end ring that joins the conductor bar at an end,
The cage conductor is achieved by a self-starting permanent magnet synchronous motor characterized in that it is electrically and mechanically coupled by caulking the conductor bar and the end ring.

本発明によれば、製造工数を低減することができる。   According to the present invention, the number of manufacturing steps can be reduced.

本発明の第1実施例の形態を示す自己始動式永久磁石同期電動機の回転子の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the rotor of the self-starting permanent magnet synchronous motor which shows the form of 1st Example of this invention. 第1実施例の回転子の鉄心とエンドリングの断面図。Sectional drawing of the iron core and end ring of the rotor of 1st Example. 第1実施例の回転子の構成外形図。FIG. 3 is a configuration external view of the rotor of the first embodiment. 第2実施例の回転子の構成外形図。Configuration external view of the rotor of the second embodiment. 第3実施例の回転子の構成外形図。Configuration outline drawing of rotor of 3rd example. 第4実施例の回転子の構成外形図。Configuration outline drawing of rotor of 4th Example. 第1実施例の形態を示す圧縮機の断面構造図。The cross-section figure of the compressor which shows the form of 1st Example. 第1実施例の形態を示す空気調和機の冷凍サイクル構成図。The refrigeration cycle block diagram of the air conditioner which shows the form of 1st Example.

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1について図1〜図3を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施例の形態を示す自己始動式永久磁石同期電動機の回転子の断面構成図である。その他、固定子,ケーシング,シャフト及びベアリングなどは省略されている。以下、回転子の構造について述べる。   Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a rotor of a self-starting permanent magnet synchronous motor showing a form of a first embodiment of the present invention. In addition, the stator, casing, shaft and bearing are omitted. The structure of the rotor will be described below.

回転子は回転子鉄心1と、円柱状の導体バー2と、永久磁石3およびエンドリング4によって構成されている。エンドリング4は両側に配設されている。   The rotor includes a rotor core 1, a cylindrical conductor bar 2, a permanent magnet 3 and an end ring 4. The end rings 4 are disposed on both sides.

図2(A)に示しているように、回転子鉄心1は電磁鋼板を積層したものである。電磁鋼板には、その中心にシャフトを通す内径1dを設け、その外径側に導体バー挿入用のスロット2aを複数設け、その内径側に磁石挿入穴3aを設けている。従って、回転子鉄心1にはかご型導体バーの複数のスロット2aおよび磁石挿入穴3aが軸方向に沿って形成されている。また、磁石挿入穴3aに挿入する永久磁石3の長さが回転子鉄心1より少し短く(0.1〜2mm程度)設計されている(図1のt)。   As shown in FIG. 2A, the rotor core 1 is a laminate of electromagnetic steel plates. The magnetic steel sheet has an inner diameter 1d through which the shaft passes, a plurality of slots 2a for inserting a conductor bar are provided on the outer diameter side, and a magnet insertion hole 3a is provided on the inner diameter side. Therefore, the rotor core 1 is formed with a plurality of slots 2a and magnet insertion holes 3a in the cage conductor bar along the axial direction. Further, the length of the permanent magnet 3 inserted into the magnet insertion hole 3a is designed to be slightly shorter (about 0.1 to 2 mm) than the rotor core 1 (t in FIG. 1).

図2(B)に示すエンドリング4はダイカストで形成したアルミ材(又はアルミ合金材)の円環状部材である。この円環状部材は鍛造銅材(又は銅合金材)で形成しても良い。エンドリング4の外径側に導体バー挿入用の貫通穴4cを設け、更に片方の端面に穴2aと同心円の穴4d(4d>4c)を設け、段付きの穴を形成している。穴4dは反磁石側に設けられた、かしめ用の穴である。   The end ring 4 shown in FIG. 2B is an annular member made of aluminum material (or aluminum alloy material) formed by die casting. This annular member may be formed of a forged copper material (or copper alloy material). A through hole 4c for inserting a conductor bar is provided on the outer diameter side of the end ring 4, and a hole 4d (4d> 4c) concentric with the hole 2a is provided on one end surface to form a stepped hole. The hole 4d is a caulking hole provided on the side opposite to the magnet.

回転子を製作する際、複数の導体バー2および複数の永久磁石3を回転子鉄心1のスロット2aと磁石挿入穴3aにそれぞれ挿入し、導体バー2の両端部を回転子鉄心1の両端面より均等に突き出して配置する。導体バー2の相対的な寸法は、導体バー2の両端部がエンドリング4の端面に突き出すように設計されている。そして、導体バー2の両端部がそれぞれエンドリング4の複数の穴4cと嵌まり合った後、図3に示しているように円柱形の硬質鉄系合金材でできたツール5を用いて導体バー2の両端部に圧力を掛けてかしめる。かしめることによって、円柱状導体バーの端部金属が潰されて軸直角方向に広がり、エンドリング段付き穴4dに充填され、両側のエンドリング4と導体バー2とが電気的及び機械的に結合される。このようにして、自己始動式永久磁石同期電動機の回転子が製作される。   When manufacturing the rotor, a plurality of conductor bars 2 and a plurality of permanent magnets 3 are inserted into the slots 2a and the magnet insertion holes 3a of the rotor core 1, respectively, and both ends of the conductor bar 2 are connected to both end faces of the rotor core 1. Project more evenly. The relative dimensions of the conductor bar 2 are designed such that both ends of the conductor bar 2 protrude from the end face of the end ring 4. Then, after both end portions of the conductor bar 2 are fitted into the plurality of holes 4c of the end ring 4, the conductor 5 is used with a tool 5 made of a cylindrical hard iron alloy material as shown in FIG. Apply pressure to both ends of the bar 2 to crimp. By caulking, the end metal of the cylindrical conductor bar is crushed and spreads in the direction perpendicular to the axis, is filled in the end ring stepped hole 4d, and the end ring 4 and the conductor bar 2 on both sides are electrically and mechanically connected. Combined. In this way, the rotor of the self-starting permanent magnet synchronous motor is manufactured.

以上説明してきた通り、電磁鋼板で積層した回転子鉄心の外径側に位置する複数のスロットに回転子鉄心より突き出した複数の導体バーを挿入し、該バーの端部が突き出した部分に、バーを挿入する孔を介してエンドリングを嵌め、その後、バーの端部を軸方向に押圧することで、バーの端部を潰してバーの径方向に拡張し、エンドリングとの嵌め合い部分で電気的,機械的にバーとエンドリングとを結合させる。   As described above, a plurality of conductor bars protruding from the rotor core are inserted into a plurality of slots positioned on the outer diameter side of the rotor core laminated with magnetic steel sheets, and the end of the bar protrudes into the portion where Fit the end ring through the hole for inserting the bar, and then press the end of the bar in the axial direction to crush the end of the bar and expand it in the radial direction of the bar. To electrically and mechanically connect the bar and end ring.

本実施形態は、従来の摩擦攪拌接合やダイカストの製造法と異なり、回転子の両側のエンドリング4は、二次導体としての役割と磁石の脱落防止の役割との二つの役割を担う。
本実施形態によれば、ダイカスト法の場合に必要な磁石挿入穴の両端部を覆う端板を省くことができるため、低コスト化が可能となる。
In the present embodiment, unlike the conventional friction stir welding and die casting manufacturing methods, the end rings 4 on both sides of the rotor have two roles: a role as a secondary conductor and a role for preventing the magnet from falling off.
According to the present embodiment, it is possible to omit the end plates that cover both end portions of the magnet insertion hole required in the case of the die casting method, and thus it is possible to reduce the cost.

また、自己始動式永久磁石同期電動機では、運転の際、二次かご型導体に電流がほとんど流れない。従って、二次銅損が生じず、電動機の効率が向上される。   Further, in the self-starting permanent magnet synchronous motor, almost no current flows through the secondary cage conductor during operation. Therefore, secondary copper loss does not occur, and the efficiency of the electric motor is improved.

更に、銅材エンドリングおよび銅材導体バーを用いるならば、エンドリングおよび導体バーのサイズを小さくして、延いては電動機の小型化が可能となる。銅材の導電率はアルミニウムと比べて高いため、小さくしても性能を保つことができるからである。   Furthermore, if a copper end ring and a copper conductor bar are used, the size of the end ring and the conductor bar can be reduced, and the motor can be downsized. This is because the electrical conductivity of the copper material is higher than that of aluminum, so that the performance can be maintained even if it is reduced.

図7は圧縮機の断面構造図である。図7において、圧縮機82の構造について説明する。圧縮機構部83は、固定スクロール部材60の端板61に直立する渦巻状ラップ62と、旋回スクロール部材63の端板64に直立する渦巻状ラップ65とを噛み合わせて形成されている。そして、旋回スクロール部材63をクランクシャフト16によって旋回運動させることで冷媒を圧縮する。   FIG. 7 is a sectional view of the compressor. In FIG. 7, the structure of the compressor 82 will be described. The compression mechanism 83 is formed by meshing a spiral wrap 62 standing upright on the end plate 61 of the fixed scroll member 60 and a spiral wrap 65 standing upright on the end plate 64 of the orbiting scroll member 63. The revolving scroll member 63 is revolved by the crankshaft 16 to compress the refrigerant.

固定スクロール部材60及び旋回スクロール部材63によって形成される圧縮室66(66a,66b,……)のうち、最も外径側に位置している圧縮室66は、旋回運動に伴って両スクロール部材60,63の中心に向かって移動し、容積が次第に縮小する。両圧縮室66a,66bが両スクロール部材60,63の中心近傍に達すると、両圧縮室66内の圧縮ガスは圧縮室66と連通した吐出口67から吐き出される。吐き出された圧縮ガスは、固定スクロール部材60及びフレーム68に設けられたガス通路(図示せず)を通ってフレーム68下部の圧力容器69内に至り、圧力容器69の側壁に設けられた吐出パイプ70から圧縮機外に排出される。このような圧縮機を高圧チャンバ型という。   Of the compression chambers 66 (66a, 66b,...) Formed by the fixed scroll member 60 and the orbiting scroll member 63, the compression chamber 66 located on the outermost diameter side has both scroll members 60 accompanying the orbiting motion. , 63, and the volume gradually decreases. When both the compression chambers 66 a and 66 b reach the vicinity of the centers of the scroll members 60 and 63, the compressed gas in both the compression chambers 66 is discharged from a discharge port 67 communicating with the compression chamber 66. The discharged compressed gas passes through a gas passage (not shown) provided in the fixed scroll member 60 and the frame 68 and reaches the pressure vessel 69 below the frame 68, and a discharge pipe provided on the side wall of the pressure vessel 69. 70 is discharged out of the compressor. Such a compressor is called a high pressure chamber type.

圧力容器69内に、固定子12と回転子1とで構成される自己始動式永久磁石同期電動機18が内封されており、一定速度で回転し、圧縮動作を行う。電動機18の下部には、油溜部71が設けられている。油溜部71内の油は回転運動により生ずる圧力差によって、クランクシャフト16内に設けられた油孔72を通って、旋回スクロール部材63とクランクシャフト16との摺動部、滑り軸受け73等の潤滑に供される。   A self-starting permanent magnet synchronous motor 18 composed of the stator 12 and the rotor 1 is enclosed in the pressure vessel 69, rotates at a constant speed, and performs a compression operation. An oil reservoir 71 is provided at the lower part of the electric motor 18. Oil in the oil reservoir 71 passes through an oil hole 72 provided in the crankshaft 16 due to a pressure difference caused by a rotational motion, and a sliding portion between the orbiting scroll member 63 and the crankshaft 16, a sliding bearing 73 and the like. Used for lubrication.

このような圧縮機の駆動用電動機として、前述の自己始動式永久磁石同期電動機を適用すれば、一定速圧縮機の高効率化を実現できる。また、電源投入位相によって過大に生じる始動トルクが軽減できるため、軸受け73や旋回スクロール部材63の応力破壊を防止できるなど、信頼性の向上に寄与することができる。   If the above-mentioned self-starting permanent magnet synchronous motor is applied as the motor for driving such a compressor, the efficiency of the constant speed compressor can be increased. Moreover, since the starting torque generated excessively by the power-on phase can be reduced, it is possible to contribute to the improvement of reliability, such as the stress destruction of the bearing 73 and the orbiting scroll member 63 can be prevented.

図8は空気調和機の冷凍サイクル構成図である。図8において、80は室外機、81は室内機、82は圧縮機であり、圧縮機82内には自己始動式永久磁石同期電動機18と圧縮機構部83が配設されている。84は凝縮器、85は膨張弁、86は蒸発器である。冷凍サイクルは冷媒を矢印の方向に循環させ、圧縮機82は冷媒を圧縮して凝縮器84,膨張弁85からなる室外機80と、蒸発器86からなる室内機81間で熱交換を行って、室内機81にて冷房機能を発揮する。   FIG. 8 is a configuration diagram of the refrigeration cycle of the air conditioner. In FIG. 8, 80 is an outdoor unit, 81 is an indoor unit, and 82 is a compressor. In the compressor 82, a self-starting permanent magnet synchronous motor 18 and a compression mechanism 83 are arranged. 84 is a condenser, 85 is an expansion valve, and 86 is an evaporator. The refrigeration cycle circulates the refrigerant in the direction of the arrow, and the compressor 82 compresses the refrigerant to exchange heat between the outdoor unit 80 including the condenser 84 and the expansion valve 85 and the indoor unit 81 including the evaporator 86. In the indoor unit 81, the cooling function is exhibited.

前述の自己始動型永久磁石同期電動機18を空気調和機、冷蔵および冷凍装置などの圧縮機に使用すると、自己始動式永久磁石同期電動機18の効率向上により入力を低減できることから、地球温暖化につながるCO2の排出を削減できる効果がある。また、信頼性の向上にも寄与できる。 If the self-starting permanent magnet synchronous motor 18 described above is used in a compressor such as an air conditioner, refrigeration and refrigeration equipment, the input can be reduced by improving the efficiency of the self-starting permanent magnet synchronous motor 18, leading to global warming. This has the effect of reducing CO 2 emissions. It can also contribute to the improvement of reliability.

図4は本発明の第2実施例の形態を示す自己始動式永久磁石同期電動機の回転子構成の外形図である。図4により、かご型二次導体を構成する二つのエンドリングの内、エンドリング6aはダイカスト(或いは鍛造法)で予め複数の導体バー6bとを一体化したアルミ製の部品6を形成している。なお、ダイカストの代わりに鍛造法を用いても良く、材料もアルミに代えて銅材,銅の合金材を用いても良い。   FIG. 4 is an external view of a rotor configuration of a self-starting permanent magnet synchronous motor showing a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, among the two end rings constituting the cage secondary conductor, the end ring 6a is formed by die casting (or forging) to form an aluminum part 6 in which a plurality of conductor bars 6b are integrated in advance. Yes. A forging method may be used instead of die casting, and the material may be a copper material or a copper alloy material instead of aluminum.

回転子鉄心1の複数のスロット2aおよび複数の磁石挿入穴3aに、一体化した部品6の複数の導体バー6bと複数の永久磁石3をそれぞれ挿入し、導体バー6bを回転子鉄心1の片方の端面に突き出させる。エンドリング4の複数の穴4cが回転子鉄心1の端面に突き出している導体バー6bと嵌まり合って固定される。その後、図4に示しているように突き出している導体バー6bを、円柱形のツール5を用いて、圧力を掛けていく。   The plurality of conductor bars 6b and the plurality of permanent magnets 3 of the integrated component 6 are respectively inserted into the plurality of slots 2a and the plurality of magnet insertion holes 3a of the rotor core 1, and the conductor bar 6b is inserted into one side of the rotor core 1. It sticks out to the end face. The plurality of holes 4 c of the end ring 4 are fitted and fixed to the conductor bar 6 b protruding from the end face of the rotor core 1. Thereafter, pressure is applied to the protruding conductor bar 6b using the cylindrical tool 5 as shown in FIG.

つまり、複数の導体バー6bの端部にそれぞれ順番(又は複数のバー6bを同時)に圧力を掛け、その端部の変形を利用して、エンドリング4と一体化した部品6とをかしめる。このように、導体バー6bの端部金属が潰され、軸直角方向に広がってエンドリング段付き穴4dに充填される。従って、エンドリング4と電気的及び機械的に結合される。   That is, pressure is applied to the end portions of the plurality of conductor bars 6b in order (or simultaneously with the plurality of bars 6b), and the deformation of the end portions is used to caulk the component 6 integrated with the end ring 4. . Thus, the end metal of the conductor bar 6b is crushed, spreads in the direction perpendicular to the axis, and fills the end ring stepped hole 4d. Therefore, the end ring 4 is electrically and mechanically coupled.

本実施形態による自己始動式永久磁石同期電動機の回転子における導体バーとエンドリングの一体化部品を利用することにより、導体バーを圧着する生産工程を減らし、生産効率の向上ができる。また、コストも低減することが可能となる。   By utilizing an integrated part of the conductor bar and end ring in the rotor of the self-starting permanent magnet synchronous motor according to the present embodiment, the production process for crimping the conductor bar can be reduced and the production efficiency can be improved. Also, the cost can be reduced.

図5は本発明の第3実施例の形態を示す自己始動式永久磁石同期電動機回転子加工の外形図である。実施例1と同様な部分については、重複を避けるため説明を省略し、異なる点を中心に述べる。   FIG. 5 is an external view of the processing of a self-starting permanent magnet synchronous motor rotor showing a third embodiment of the present invention. Description of the same parts as in the first embodiment will be omitted to avoid duplication, and differences will be mainly described.

回転子1は回転子鉄心1と、導体バー2と、永久磁石3と、エンドリング4,7およびバランスウェイト8で構成されている。   The rotor 1 includes a rotor core 1, a conductor bar 2, a permanent magnet 3, end rings 4 and 7, and a balance weight 8.

ここで回転子にバランスウェイトを取り付ける用途を説明する。例えば圧縮機のように、電動機の回転軸を介して負荷と繋ぐ運転をする場合には、負荷の回転重心が電動機の回転軸中心とずれて、回転バランスが崩れる。すると、電動機の振動や騒音などが生じ、正常な性能が発揮できなくなる恐れがある。そのような場合には、回転子の径方向のトータルモーメントがゼロになるようバランスウェイトを付けることで、電動機の回転バランスがとれ、正常な運転ができる。一般的にバランスウェイトは比較的比重が大きい黄銅材が用いられている。   Here, the use of attaching a balance weight to the rotor will be described. For example, when an operation connected to a load via a rotating shaft of an electric motor, such as a compressor, the rotational center of gravity of the load is shifted from the center of the rotating shaft of the electric motor, and the rotational balance is lost. Then, vibration and noise of the electric motor may occur, and normal performance may not be exhibited. In such a case, by attaching a balance weight so that the total radial moment of the rotor becomes zero, the rotation balance of the electric motor can be achieved and normal operation can be performed. Generally, a brass material having a relatively large specific gravity is used for the balance weight.

図5に示すエンドリング7はダイカスト又は鍛造で形成したアルミ材(又は銅材)の円環状部材であり、エンドリング4に導体バー挿入用の複数の段付き穴7c,7d(7d>7c)を設けている。また、半円環形バランスウェイト8を取り付けるため、数本のピン7aを設けている。   The end ring 7 shown in FIG. 5 is an annular member made of aluminum (or copper) formed by die casting or forging, and a plurality of stepped holes 7c, 7d (7d> 7c) for inserting conductor bars in the end ring 4. Is provided. In order to attach the semi-annular balance weight 8, several pins 7a are provided.

バランスウェイト8はダイカスト(又は鍛造)で形成した非磁性材料の合金(例えば合金銅材など)である。バランスウェイト8に取り付け用数個の段付き穴8d,8c(8d>8c)を設けている。   The balance weight 8 is a non-magnetic material alloy (for example, an alloy copper material) formed by die casting (or forging). The balance weight 8 is provided with several stepped holes 8d and 8c (8d> 8c) for attachment.

実施例1と同様な製作手順で加工した回転子において、バランスウェイト8を用いて穴8cの部分がエンドリング7に立てた数本のピン7aと嵌まり合って固定される。バランスウェイト8の端面より突き出した部分のピン7aに適当な圧力を掛けてかしめることによって、ピン7aが潰されて、段付き穴8d内で広がる。こうなることで、バランスウェイト8はしっかり固定される。   In the rotor processed by the same manufacturing procedure as in the first embodiment, the portion of the hole 8c is fitted and fixed with several pins 7a standing on the end ring 7 using the balance weight 8. By applying an appropriate pressure to the pin 7a protruding from the end face of the balance weight 8 and caulking, the pin 7a is crushed and spreads in the stepped hole 8d. As a result, the balance weight 8 is firmly fixed.

本実施形態による実施例1の利点を含め、回転子にバランスウェイトを付けることにより、圧縮機などアンバランスな負荷状態での運転に適用することができる。延いては、圧縮機が高効率化される。   By adding a balance weight to the rotor, including the advantages of Example 1 according to this embodiment, it can be applied to an operation in an unbalanced load state such as a compressor. As a result, the efficiency of the compressor is increased.

図6は本発明の第4実施例の形態を示す自己始動式永久磁石同期電動機の回転子加工の外形図である。図6により、ダイカスト法或いは鍛造法で形成したエンドリング9aとバランスウェイト9bとを一体化した円形部材9において、外径側に導体バー挿入用の複数の段付き穴9d,9c(9d>9c)および9f,9e(9f>9e)を設けている。部材9の材質がアルミ(或いは銅材合金)である。   FIG. 6 is an external view of rotor processing of a self-starting permanent magnet synchronous motor showing the form of the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in a circular member 9 in which an end ring 9a and a balance weight 9b formed by die casting or forging are integrated, a plurality of stepped holes 9d, 9c (9d> 9c for inserting conductor bars on the outer diameter side). ) And 9f, 9e (9f> 9e). The material of the member 9 is aluminum (or copper alloy).

回転子は回転子鉄心1と、導体バー2と、導体バー2h(2h>2)と、エンドリング4と、永久磁石3およびバランスウェイト9b付きエンドリング9aの部材9によって構成されている。   The rotor is constituted by a rotor core 1, a conductor bar 2, a conductor bar 2h (2h> 2), an end ring 4, a permanent magnet 3 and a member 9 of an end ring 9a with a balance weight 9b.

複数の導体バー2,2hを、回転子鉄心1のスロット2aに挿入し、永久磁石3を磁石挿入穴3aに装着し、導体バー2,2hの両端部を回転子鉄心1の両端面に突き出して配置する。導体バー2,2hの片方の端部とエンドリング4との結合は実施例1と同様な手順で実施する。反対側の導体バーと部材9との結合手順は以下の要領で行う。   A plurality of conductor bars 2 and 2h are inserted into the slots 2a of the rotor core 1, the permanent magnets 3 are mounted in the magnet insertion holes 3a, and both end portions of the conductor bars 2 and 2h protrude from both end surfaces of the rotor core 1. Arrange. The connection between one end of the conductor bars 2 and 2h and the end ring 4 is performed in the same procedure as in the first embodiment. The procedure for joining the opposite conductor bar and the member 9 is performed as follows.

回転子鉄心1端面より突き出した複数の導体バー2,2hの端部に、バランスウェイト9b付きエンドリング9aの穴9c,9eを嵌め合わせ、導体バー2および2hの端部がそれぞれエンドリング9aおよびバランスウェイト9bの両部端面より突き出させるようにする。導体バー2,2hの端部に圧力を掛けてかしめることによって、導体バー2,2hの端部が潰されて軸直角方向に広がり、エンドリング段付き穴9dおよび9fに充填される。これにより、導体バー2,2hと部材9と電気的及び機械的に結合される。   The holes 9c and 9e of the end ring 9a with the balance weight 9b are fitted into the ends of the plurality of conductor bars 2 and 2h protruding from the end surface of the rotor core 1, and the ends of the conductor bars 2 and 2h are respectively connected to the end ring 9a and The balance weight 9b is projected from both end faces. By crimping the ends of the conductor bars 2 and 2h with pressure, the ends of the conductor bars 2 and 2h are crushed and spread in the direction perpendicular to the axis, and are filled in the end ring stepped holes 9d and 9f. Thereby, the conductor bars 2 and 2h and the member 9 are electrically and mechanically coupled.

本実施形態による実施例4の利点を含め、エンドリングとバランスウェイトとの一体化部品とすることにより、導体バーを圧着する生産工程を減らし、生産効率を向上することができる。   Including the advantages of Example 4 according to the present embodiment, by using an integrated part of the end ring and the balance weight, the production process for crimping the conductor bar can be reduced and the production efficiency can be improved.

以上の通りであり、各実施例はそれ単独で作用効果を奏することは勿論であるが、各実施例を組み合わせた場合でも、それぞれの作用効果を奏し、それぞれの良さを享受することができる。   As described above, each embodiment has its effects by itself. Of course, even when the embodiments are combined, the respective effects can be achieved and the goodness of each can be enjoyed.

1 回転子鉄心
1a 回転子コア
2,6b 導体バー
2a 回転子鉄心のスロット
3 永久磁石
3a 磁石挿入穴
4,4a,4b,6a,7 エンドリング
4d,4c,7d,7c,8d,8c,9d,9c,9e,9f 段付き穴
5 圧着用ツール
6 導体バーとエンドリング一体化の部材
7 ピン付きエンドリング
7a ピン
8 バランスウェイト
9 バランスウェイト付きエンドリング
11 固定子
12 固定子鉄心
16 シャフト
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
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor core 1a Rotor core 2, 6b Conductor bar 2a Rotor core slot 3 Permanent magnet 3a Magnet insertion hole 4, 4a, 4b, 6a, 7 End ring 4d, 4c, 7d, 7c, 8d, 8c, 9d , 9c, 9e, 9f Stepped hole 5 Crimping tool 6 Conductor bar and end ring integrated member 7 Pin end ring 7a Pin 8 Balance weight 9 Balance weight end ring 11 Stator 12 Stator core 16 Shaft 18 Self Starter-type permanent magnet synchronous motor 60 Fixed scroll members 62 and 65 Spiral wrap 63 Orbiting scroll member 66 Compression chamber 67 Discharge port 68 Frame 69 Pressure vessel 70 Discharge pipe 71 Oil reservoir 72 Oil hole 73 Sliding bearing 80 Outdoor unit 81 Indoor unit 82 Compressor 83 Compression mechanism 84 Condenser 85 Expansion valve 86 Evaporator

Claims (7)

固定子鉄心のスロットに巻線が巻かれた固定子と、前記固定子の内側に固定子内径より若干小さい回転子を有し、前記回転子の鉄心は複数電磁鋼板を積層して形成され、積層鉄心の外周内側に位置する複数スロットに導体バーと該バーを軸方向端部でエンドリングと嵌め合って構成されたかご型導体と、前記バーの内周側鉄心に複数個の永久磁石を挿入埋設した回転子からなる自己始動式永久磁石同期電動機において、
前記かご型導体は、前記導体バーと前記エンドリングとをかしめることによって電気的及び機械的に結合したことを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
A stator having a winding wound around a slot of a stator core, and a rotor slightly smaller than the inner diameter of the stator inside the stator, and the iron core of the rotor is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates; A plurality of slots located inside the outer periphery of the laminated iron core, a conductor bar formed by fitting the bar with an end ring at the end in the axial direction, and a plurality of permanent magnets on the inner peripheral iron core of the bar In a self-starting permanent magnet synchronous motor consisting of an inserted embedded rotor,
The self-starting permanent magnet synchronous motor is characterized in that the cage conductor is electrically and mechanically coupled by caulking the conductor bar and the end ring.
請求項1において、
前記エンドリングのうち、前記導体バーの一方の端部を結合するエンドリングが、予め一体化された部材であることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
In claim 1,
A self-starting permanent magnet synchronous motor characterized in that, among the end rings, an end ring that joins one end of the conductor bar is a previously integrated member.
請求項1において、
前記エンドリングのうち、前記導体バーの一方の端部を結合するエンドリングに、バランスウェイトを取り付けるための凸部を設けたことを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
In claim 1,
A self-starting permanent magnet synchronous motor characterized in that a convex portion for attaching a balance weight is provided on an end ring that joins one end of the conductor bar among the end rings.
請求項1において、
前記エンドリングのうち、前記導体バーの一方の端部を結合するエンドリングと、バランスウェイトと、を一体化したことを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
In claim 1,
A self-starting permanent magnet synchronous motor characterized in that an end ring for coupling one end of the conductor bar and a balance weight are integrated in the end ring.
請求項1において、
前記導体バーおよび前記エンドリングの材質は、銅材,銅の合金,アルミ,アルミ合金の何れかであることを特徴とする自己始動式永久磁石同期電動機。
In claim 1,
A self-starting permanent magnet synchronous motor characterized in that a material of the conductor bar and the end ring is any one of a copper material, a copper alloy, aluminum, and an aluminum alloy.
冷媒を吸い込んで圧縮し、圧縮された冷媒を吐き出す圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機部とからなる圧縮機において,
前記圧縮機の駆動源として請求項1に記載の自己始動式永久磁石同期電動機を用いたことを特徴とする圧縮機。
In a compressor composed of a compression mechanism section that sucks and compresses refrigerant and discharges the compressed refrigerant, and an electric motor section that drives the compression mechanism section.
A compressor using the self-starting permanent magnet synchronous motor according to claim 1 as a drive source of the compressor.
圧縮機が一定速で駆動し,冷媒を吸い込んで圧縮し吐出することにより、駆動エネルギーを他のエネルギーに変換する空気調和機において、
請求項6に記載の圧縮機を有することを特徴とする空気調和機。
In an air conditioner where the compressor is driven at a constant speed, the refrigerant is sucked in, compressed and discharged, and the drive energy is converted into other energy.
An air conditioner comprising the compressor according to claim 6.
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