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JP3533209B2 - Permanent magnet motor - Google Patents

Permanent magnet motor

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Publication number
JP3533209B2
JP3533209B2 JP2002226488A JP2002226488A JP3533209B2 JP 3533209 B2 JP3533209 B2 JP 3533209B2 JP 2002226488 A JP2002226488 A JP 2002226488A JP 2002226488 A JP2002226488 A JP 2002226488A JP 3533209 B2 JP3533209 B2 JP 3533209B2
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JP
Japan
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rotor
permanent magnet
electric motor
outer peripheral
magnet
Prior art date
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JP2002226488A
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Inventor
光彦 佐藤
清一 金子
勲 伊藤
Original Assignee
アイチエレック株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by アイチエレック株式会社 filed Critical アイチエレック株式会社
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固定子巻線を有す
る固定子と、磁石収容孔に収容された永久磁石を有する
回転子とを備える永久磁石電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet electric motor provided with a stator having a stator winding and a rotor having a permanent magnet housed in a magnet housing hole.

【0002】[0002]

【従来の技術】エアコン(空調装置)や冷蔵庫等の圧縮
機を駆動する電動機として、磁石収容孔に永久磁石が収
容された(埋め込まれた)回転子、すなわち永久磁石埋
込構造の回転子を備える永久磁石電動機(以下、「永久
磁石埋込型電動機」という)が用いられている。永久磁
石埋込型電動機は、永久磁石の磁束によるマグネットト
ルクと、回転子の突極性によるリラクタンストルクの両
方を利用するモータである。従来の永久磁石埋込型電動
機では、回転子コアを有する回転子と、固定子コアを有
する固定子を備えている。回転子コアには、例えば、軸
方向に直角な断面形状が、半径方向に略直角な長方形形
状に形成された磁石収容孔、あるいは、軸方向に直角な
断面形状が、凸部側が中心側を向いた円弧形状等の凸形
状の磁石収容孔が各磁極に設けられている。そして、各
磁極の磁石収容孔には、軸方向に直角な断面形状が長方
形形状や円弧形状等に形成された永久磁石が収容されて
いる(埋め込まれている)。永久磁石としては、フェラ
イト磁石や希土類磁石が用いられている。また、固定子
コアには、先端部が回転子コアの外周部と間隙(エアギ
ャップ)を介して配置されるティース部が設けられてい
る。そして、ティース部によって形成されるスロット内
に固定子巻線が配設されている。インバータ等の電源供
給源から固定子巻線に電源を供給することにより、回転
子が回転する。
2. Description of the Related Art As a motor for driving a compressor such as an air conditioner (air conditioner) or a refrigerator, a rotor having a permanent magnet housed (embedded) in a magnet housing hole, that is, a rotor having a permanent magnet embedded structure is used. A provided permanent magnet electric motor (hereinafter, referred to as "permanent magnet embedded electric motor") is used. The permanent magnet embedded type electric motor is a motor that utilizes both magnet torque due to the magnetic flux of the permanent magnet and reluctance torque due to the saliency of the rotor. A conventional permanent magnet embedded electric motor includes a rotor having a rotor core and a stator having a stator core. In the rotor core, for example, a sectional shape perpendicular to the axial direction, a magnet accommodating hole formed in a rectangular shape substantially perpendicular to the radial direction, or a sectional shape perpendicular to the axial direction, the convex side is the central side Each magnetic pole is provided with a magnet housing hole having a convex shape such as a facing arc shape. A permanent magnet having a rectangular or arcuate cross-section perpendicular to the axial direction is housed (embedded) in the magnet housing hole of each magnetic pole. Ferrite magnets and rare earth magnets are used as permanent magnets. Further, the stator core is provided with a tooth portion whose front end portion is arranged with a gap (air gap) from the outer peripheral portion of the rotor core. The stator winding is arranged in the slot formed by the tooth portion. The rotor rotates by supplying power to the stator winding from a power supply source such as an inverter.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年、エアコンや冷蔵
庫等の小型化が要望されており、それにともなって圧縮
機を駆動する電動機の小型化が要望されている。例え
ば、外径が90mmの大きさの永久磁石電動機が要望さ
れている。この場合、永久磁石電動機の性能を維持しな
がら小型化する必要がある。ここで、フェライト磁石
は、温度が高くなると磁束密度が低下する特性を有して
いる。これに対し、希土類磁石は、温度が高くなっても
磁束密度の低下が少ない特性を有している。そこで、永
久磁石電動機を小型化する方法として、例えば、永久磁
石として希土類磁石を用いることにより永久磁石電動機
の効率を向上させる方法や永久磁石の配置状態を変更す
ることによって永久磁石電動機の効率を向上させる方法
が考えられる。しかしながら、このような方法を用いて
も、実際の効率は思ったほど向上しない。これは、電源
供給源としてPWM制御方式のインバータを用いること
にも起因する。本発明者らは、種々検討した結果、回転
子や固定子の形状、寸法等を所定の条件が満足されるよ
うに構成することによって、電源供給源としてPWM制
御方式のインバータを用いた場合でも、永久磁石電動機
の効率を向上させることができることを見出した。そこ
で、本発明は、電源供給源としてPWM制御方式のイン
バータを用いた場合でも効率を向上させることができ、
もって、所定の性能を維持しながら小型化を図ることが
できる永久磁石電動機を提供することを目的とする。
In recent years, there has been a demand for downsizing of air conditioners, refrigerators and the like, and accordingly, there has been a demand for downsizing of an electric motor for driving a compressor. For example, a permanent magnet electric motor having an outer diameter of 90 mm is desired. In this case, it is necessary to reduce the size while maintaining the performance of the permanent magnet motor. Here, the ferrite magnet has a characteristic that the magnetic flux density decreases as the temperature rises. On the other hand, the rare earth magnet has a characteristic that the magnetic flux density is less likely to decrease even when the temperature rises. Therefore, as a method of miniaturizing the permanent magnet motor, for example, a method of improving the efficiency of the permanent magnet motor by using a rare earth magnet as the permanent magnet or improving the efficiency of the permanent magnet motor by changing the arrangement state of the permanent magnets. The method of making it possible is considered. However, even if such a method is used, the actual efficiency is not improved as much as expected. This is also due to the use of a PWM control type inverter as a power supply source. As a result of various studies, the inventors of the present invention configured the rotor and the stator such that the shapes and dimensions of the stator and the like are satisfied so that a PWM control type inverter is used as a power supply source. Found that the efficiency of a permanent magnet motor can be improved. Therefore, the present invention can improve efficiency even when a PWM control type inverter is used as a power supply source.
Therefore, it is an object of the present invention to provide a permanent magnet electric motor that can be downsized while maintaining a predetermined performance.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの
永久磁石電動機である。請求項1に記載の永久磁石電動
機では、磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に
空隙部が設けられており、隣接する磁極に設けられてい
る空隙部の距離B、隣接するティース部の側面間の最短
距離A、ティース部の幅C、空隙部の周方向の長さD
が、[B≧A]及び[D≧C]を満足するように構成さ
れている。これにより、充分なリラクタンストルクを得
ることができるため、効率が向上する。また、磁石収容
孔に収容されている永久磁石の端部での磁束短絡量を低
減することができるため、有効磁束量を増加させること
ができ、効率が向上する。さらに、リラクタンストルク
の変動の低減によってトルク脈動が低減し、あるいは、
永久磁石の端部での磁束短絡量の低減によって回転子と
固定子との間のラジアル方向の磁気吸引力が低減するた
め、騒音や振動を低減することができる。なお、磁石収
容孔と回転子の外周部との間に空隙部を設けて永久磁石
を回転子の外周部から離れて配設することにより、永久
磁石の端部がPWM制御等による高調波磁束の影響を受
けることがなく、永久磁石の端部発熱を減少させて、鉄
損を減少させることができる。この点においても、効率
を向上させることができる。なお、「磁石収容孔の端部
壁」は、回転子の外周部近傍の端部壁を意味する。例え
ば、各磁極の磁石収容孔が複数の磁石収容孔部を列状に
配置して構成されている場合には、「磁石収容孔の端部
壁」は、回転子の外周部側に配置されている磁石収容孔
部の端部壁のうち、回転子の外周部近傍の端部壁を示
す。また、請求項1に記載の永久磁石電動機では、回転
子の外周部とティース先端部との間の間隙g、空隙部の
周方向の各位置における半径方向の長さの最短長Lが、
[g×0.2≦L≦g×0.5]を満足するように構成
されている。[g×0.2≦L]を満足することによ
り、短絡磁束が減少し、効率が向上する。さらに、ラジ
アル方向の磁気吸引力の低減によって、騒音や振動を低
減することができる。[L≦g×0.5]を満足するこ
とにより、例えば、回転子の外周部に形成した凹部を空
隙部として用いる場合に、熱交換媒体に対する凹部の抵
抗力の増大を低減し、凹部での損失の増大を抑制するこ
とができるため、効率の低下を抑制することができる。
また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとお
りの永久磁石電動機である。請求項2に記載の永久磁石
電動機では、空隙部の周方向の長さD、ティース先端部
の周方向の長さHが、[D≧H]を満足するように構成
されている。これにより、永久磁石の端部での磁束短絡
量を一層低減して、有効磁束層をさらに増加させること
ができるため、効率がより向上する。また、本発明の第
3発明は、請求項3に記載されたとおりの永久磁石電動
機である。請求項3に記載の永久磁石電動機では、回転
子の外周部に形成された凹部により空隙部を構成する。
これにより、回転子を容易に構成することができる。
お、固定子の外径を90mmとすることにより永久磁石
電動機を小型化することができる。さらに、本発明の永
久磁石電動機を、空調装置や冷蔵庫等の圧縮機駆動用電
動機として、あるいは、車載装置の駆動電動機として用
いることにより、各装置を小型化することができる。
A first invention of the present invention for solving the above problems is a permanent magnet electric motor as set forth in claim 1. In the permanent magnet electric motor according to claim 1, a gap is provided between the end wall of the magnet housing hole and the outer periphery of the rotor, and the distance B between the gaps provided in the adjacent magnetic poles, Shortest distance A between the side surfaces of adjacent teeth, width C of teeth, and circumferential length D of voids
Are configured to satisfy [B ≧ A] and [D ≧ C]. As a result, a sufficient reluctance torque can be obtained, which improves efficiency. In addition, since the amount of magnetic flux short circuit at the end of the permanent magnet housed in the magnet housing hole can be reduced, the effective amount of magnetic flux can be increased and the efficiency is improved. Furthermore, torque pulsation is reduced by reducing fluctuations in reluctance torque, or
Since the magnetic attraction force in the radial direction between the rotor and the stator is reduced by reducing the amount of magnetic flux short circuit at the end of the permanent magnet, noise and vibration can be reduced. In addition, by providing a gap between the magnet housing hole and the outer peripheral portion of the rotor and disposing the permanent magnet away from the outer peripheral portion of the rotor, the end portion of the permanent magnet has a harmonic magnetic flux generated by PWM control or the like. It is possible to reduce iron loss by reducing end heat generation of the permanent magnet without being affected by. Also in this respect, the efficiency can be improved. The “end wall of the magnet housing hole” means an end wall near the outer peripheral portion of the rotor. For example, when the magnet housing hole of each magnetic pole is formed by arranging a plurality of magnet housing hole portions in a row, the “end wall of the magnet housing hole” is arranged on the outer peripheral side of the rotor. Among the end walls of the magnet housing hole, the end wall near the outer peripheral portion of the rotor is shown. Further, in the permanent magnet electric motor according to claim 1, rotation is
Gap between the outer periphery of the child and the tip of the tooth,
The minimum length L of the radial length at each position in the circumferential direction is
Configured to satisfy [g × 0.2 ≦ L ≦ g × 0.5]
Has been done. By satisfying [g × 0.2 ≦ L]
Therefore, the short circuit magnetic flux is reduced and the efficiency is improved. In addition,
Noise and vibration are reduced by reducing the magnetic attraction force in the Al direction.
Can be reduced. Must satisfy [L ≦ g × 0.5]
By, for example, the recess formed on the outer peripheral portion of the rotor is emptied.
When used as a gap, the resistance of the recess to the heat exchange medium.
It reduces the increase in drag and suppresses the increase in loss in the recess.
Therefore, it is possible to suppress a decrease in efficiency.
A second invention of the present invention is a permanent magnet electric motor as described in claim 2. In the permanent magnet electric motor according to the second aspect, the circumferential length D of the void portion and the circumferential length H of the tooth tip portions are configured to satisfy [D ≧ H]. Thereby, the amount of magnetic flux short circuit at the end of the permanent magnet can be further reduced and the effective magnetic flux layer can be further increased, so that the efficiency is further improved. In addition, the present invention
3 invention is a permanent magnet electric motor as described in claim 3.
It is a machine. In the permanent magnet electric motor according to claim 3, rotation is
A cavity is formed by the recess formed on the outer peripheral portion of the child.
Thereby, the rotor can be easily configured. The permanent magnet motor can be downsized by setting the outer diameter of the stator to 90 mm. Further, by using the permanent magnet electric motor of the present invention as a compressor driving electric motor of an air conditioner, a refrigerator, or the like, or as a driving electric motor of an in-vehicle device, each device can be downsized.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。本発明の永久磁石電動機の概略
構成を図1、図2に示す。なお、図1は、断面図であ
り、図2は図1の部分拡大図である。本発明の永久磁石
電動機は、回転子10と固定子30により構成されてい
る。回転子10は、回転子コア11を有している。回転
子コア11は、例えば、電磁鋼板等の鋼板を積層して略
円筒状に形成される。固定子30は、固定子コア(ヨー
ク部)31を有している。固定子コア11は、例えば、
電磁鋼板等の鋼板を積層して略円筒状に形成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The schematic structure of the permanent magnet motor of the present invention is shown in FIGS. 1 is a sectional view and FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. The permanent magnet electric motor of the present invention includes a rotor 10 and a stator 30. The rotor 10 has a rotor core 11. The rotor core 11 is formed into a substantially cylindrical shape by stacking steel plates such as electromagnetic steel plates. The stator 30 has a stator core (yoke portion) 31. The stator core 11 is, for example,
It is formed into a substantially cylindrical shape by laminating steel plates such as electromagnetic steel plates.

【0006】回転子コア11には、回転軸を挿通するた
めの軸孔12が中心に設けられている。また、永久磁石
を収容する(埋め込む)ための複数の磁石収容孔が軸孔
12と平行に設けられている。磁石収容孔は、各磁極毎
に設けられている。本実施の形態では、90度間隔で4
個の磁石収容孔21a〜21dが軸線方向に設けられて
いる。磁石収容孔21a〜21dは同じ構造であるた
め、磁石収容孔21aについて説明する。なお、磁石収
容孔21b〜21dの要素符号は、磁石収容孔21aの
対応する要素の要素符号のアルファベットaをb〜dに
置き換えて用いる。磁石収容孔21aは、回転子コア1
1の半径方向中心側に設けられている直線状の内壁22
a、回転子コア11の半径方向外周側に設けられている
直線状の外壁23a、外壁23aが回転子コア11の外
周部に近接する位置から回転子コア11の外周部に略平
行して延びる(略同じ形状)端部壁24a、25a、端
部壁24aと内壁22a、端部壁25aと内壁22aと
の間に延び、磁極間の磁束通路の幅を決定する通路壁2
6a、27aにより形成されている。なお、通路壁26
a、27aは省略される場合もある。磁石収容孔21a
の端部壁24a、25aと回転子コア11の外周部との
間には空隙部が設けられている。本実施の形態では、回
転子コア11の外周部に設けた凹部(切欠部)14a、
16aを空隙部として用いている。凹部14aは、側壁
14a1、14a3と、底壁14a2により形成されて
いる。凹部16aも同様の形状である。本実施の形態で
は、凹部14a、16aの底壁14a2、16a2と端
部壁24a及び端部壁25aは略平行に設けられている
(ほぼ同じ形状を有している)。すなわち、凹部14a
〜14d、16a〜16dは、周方向に沿った各位置に
おける半径方向の長さ(深さ)が略等しくなるように形
成されている。
The rotor core 11 is provided at its center with a shaft hole 12 for inserting a rotary shaft. Moreover, a plurality of magnet housing holes for housing (embedding) the permanent magnets are provided in parallel with the shaft hole 12. The magnet housing hole is provided for each magnetic pole. In this embodiment, it is 4 at 90 degree intervals.
The magnet housing holes 21a to 21d are provided in the axial direction. Since the magnet housing holes 21a to 21d have the same structure, the magnet housing hole 21a will be described. The element codes of the magnet housing holes 21b to 21d are used by replacing the alphabets a of the element codes of the corresponding elements of the magnet housing hole 21a with b to d. The magnet accommodating hole 21a is provided in the rotor core 1
1 is a straight inner wall 22 provided on the radial center side.
a, a linear outer wall 23a provided on the outer peripheral side of the rotor core 11 in the radial direction, and extends substantially parallel to the outer peripheral portion of the rotor core 11 from a position where the outer wall 23a is close to the outer peripheral portion of the rotor core 11. (Substantially the same shape) The end walls 24a, 25a, the end wall 24a and the inner wall 22a, the passage wall 2 extending between the end wall 25a and the inner wall 22a, and determining the width of the magnetic flux passage between the magnetic poles.
It is formed by 6a and 27a. The passage wall 26
a and 27a may be omitted. Magnet housing hole 21a
A space is provided between the end walls 24 a and 25 a of the rotor and the outer peripheral portion of the rotor core 11. In the present embodiment, the concave portion (cutout portion) 14a provided on the outer peripheral portion of the rotor core 11,
16a is used as the void. The recess 14a is formed by side walls 14a1 and 14a3 and a bottom wall 14a2. The recess 16a has the same shape. In the present embodiment, the bottom walls 14a2, 16a2 of the recesses 14a, 16a and the end wall 24a and the end wall 25a are provided substantially in parallel (having substantially the same shape). That is, the recess 14a
14d and 16a to 16d are formed such that the radial lengths (depths) at the respective positions along the circumferential direction are substantially equal.

【0007】各磁石収容孔21a〜21dには、軸方向
に直角な断面形状が略長方形形状に形成されている永久
磁石20a〜20dが収容され(埋め込まれ)ている。
ここで、隣接する磁極の磁石収容孔には、異なる極性の
永久磁石が収容される。例えば、磁石収容孔21aには
N極の永久磁石20aが収容され(外壁23a側がN
極、内壁22a側がS極)、磁石収容孔21bにはS極
の永久磁石20bが収容される(外壁23b側がS極、
内壁22b側がN極)。本実施の形態では、軸方向に対
して直角な断面形状が略長方形形状に形成されている永
久磁石20a〜20dを用いているため、磁石収容孔2
1a〜21dの回転子コア11の外周部側の両端部には
間隙28a〜28d、29a〜29dが設けられてい
る。間隙28a〜28d、29a〜29dは、空隙であ
ってもよいし、樹脂等の非磁性絶縁体を充填してもよ
い。凹部14a〜14dと端部壁24a〜24dとの
間、凹部16a〜16dと端部壁25a〜25dとの間
には、永久磁石20a〜20dを磁石収容孔21a〜2
1d内に保持するための連結部(ブリッジ部)17a〜
17d、18a〜18dが形成されている。各磁極の凹
部14a〜14dと16a〜16dとの間に主磁極部
(有効磁極部)15a〜15dが形成される。また、隣
接する磁極の凹部14a〜14dと16a〜16dとの
間に磁極間部13a〜13dが形成される。
Permanent magnets 20a to 20d each having a substantially rectangular cross-section perpendicular to the axial direction are housed (embedded) in the magnet housing holes 21a to 21d.
Here, permanent magnets of different polarities are housed in the magnet housing holes of the adjacent magnetic poles. For example, the N pole permanent magnet 20a is housed in the magnet housing hole 21a (the outer wall 23a side has N
The pole, the inner wall 22a side is the S pole) and the S pole permanent magnet 20b is housed in the magnet housing hole 21b (the outer wall 23b side is the S pole,
The inner wall 22b side is the N pole). In the present embodiment, since the permanent magnets 20a to 20d each having a substantially rectangular cross section perpendicular to the axial direction are used, the magnet housing hole 2 is used.
Gaps 28a to 28d and 29a to 29d are provided at both ends on the outer peripheral side of the rotor cores 1a to 21d. The gaps 28a to 28d and 29a to 29d may be voids or may be filled with a non-magnetic insulator such as resin. Permanent magnets 20a to 20d are provided between the recesses 14a to 14d and the end walls 24a to 24d, and between the recesses 16a to 16d and the end walls 25a to 25d.
Connection part (bridge part) 17a for holding in 1d
17d and 18a-18d are formed. Main magnetic pole portions (effective magnetic pole portions) 15a to 15d are formed between the concave portions 14a to 14d and 16a to 16d of each magnetic pole. Further, inter-pole portions 13a to 13d are formed between the recesses 14a to 14d and 16a to 16d of the adjacent magnetic poles.

【0008】固定子コア31には、回転子コア11と対
向する方向に突出する複数のティース部(磁極部)32
a〜32nが設けられている。ティース部32a〜32
nの回転子コア11と対向する部分には、先端部(ティ
ース先端部)33a〜33nが回転子コア11と間隙を
有して設けられている。ティース部32a〜32nによ
って形成されるスロット34a〜34nには、固定子巻
線が、例えば、分布巻方式で配設される。また、固定子
コア31には、冷媒ガス等を通す通路が軸方向に貫通し
て設けられている。図1では、固定子コア31の外周部
を切り欠いた切欠部35a〜35nを通路として用いて
いる。孔を通路として用いることもできる。
The stator core 31 has a plurality of teeth portions (magnetic pole portions) 32 protruding in a direction facing the rotor core 11.
a to 32n are provided. Teeth parts 32a to 32
Tip portions (teeth tip portions) 33a to 33n are provided with a gap from the rotor core 11 at a portion facing the rotor core 11 of n. In the slots 34a to 34n formed by the tooth portions 32a to 32n, stator windings are arranged, for example, in a distributed winding method. In addition, the stator core 31 is provided with a passage through which a refrigerant gas and the like penetrate in the axial direction. In FIG. 1, the cutout portions 35a to 35n formed by cutting out the outer peripheral portion of the stator core 31 are used as the passages. The holes can also be used as passages.

【0009】次に、本発明の第1の実施の形態の構成を
具体的に説明する。いま、図3及び図4に示す永久磁石
埋込型電動機を考える。図3、図4に示す永久磁石埋込
型電動機では、回転子210の回転子コア211には、
永久磁石220a〜220dが収納される磁石収納孔2
21a〜221dが各磁極毎に設けられている(図3、
図4では、90度毎)。また、固定子230の固定子コ
ア231には、スロット234a〜234nを形成する
ティース部232a〜232nが設けられている。ティ
ース部232a〜232nには、回転子コア211と間
隙を有して対向配置されるティース先端部233a〜2
33nが設けられている。ここで、隣接する磁極の磁石
収容孔の間隔(例えば、磁石収容孔221aと221b
との間の最短距離)をB、隣接するティース部232a
〜232nの側面間の最短距離をAとした時、[B<
A]の関係に設定されている場合を考える。
Next, the configuration of the first embodiment of the present invention will be specifically described. Now, consider the permanent magnet embedded motor shown in FIGS. In the permanent magnet embedded motor shown in FIGS. 3 and 4, the rotor core 211 of the rotor 210 is
Magnet housing hole 2 for housing the permanent magnets 220a to 220d
21a to 221d are provided for each magnetic pole (FIG. 3,
In FIG. 4, every 90 degrees). Further, the stator core 231 of the stator 230 is provided with teeth portions 232a to 232n forming slots 234a to 234n. The tooth portions 232a to 232n are opposed to the rotor core 211 with a gap therebetween, and the tooth tip portions 233a to 233 are arranged to face each other.
33n are provided. Here, the gap between the magnet housing holes of the adjacent magnetic poles (for example, the magnet housing holes 221a and 221b).
And the adjacent tooth portion 232a.
Assuming that the shortest distance between the side surfaces of ~ 232n is A, [B <
Consider the case where the relationship [A] is set.

【0010】この場合、回転子210と固定子230が
図3に示されている位置関係(隣接する磁極の磁石収容
孔221aと221bとの間の部分(磁極間通路部分)
がティース部232aに対向する)にある時には、磁石
収容孔221aと221bとの間の磁極間通路部分に
は、ティース先端部233aの中央部を介して磁束φ1
が流れる。この時の磁束φ1は大きいため、大きなリラ
クタンストルクが発生する。一方、回転子210と固定
子230が図4に示されている位置関係(隣接する磁極
の磁石収容孔221aと221bとの間の部分(磁極間
通路部分)がティース部232aと232bの中間の位
置に対向する)にある時には、磁石収容孔221aと2
21bとの間の磁極間通路部分には、ティース先端部2
33aの端部を介する磁束φ2と、ティース先端部23
3bの端部を介する磁束φ3が流れる。ここで、ティー
ス先端部233a〜233nの端部の断面積が小さいた
め、少量の磁束が流れるだけでティース先端部233a
〜233nが磁気飽和し、磁束が流れにくくなる。した
がって、磁束φ2とφ3の和は磁束φ1に比べて小さ
く、発生するリラクタンストルクも小さい。このよう
に、リラクタンストルクが大きくなったり小さくなった
りする(変動する)と、トルク脈動が大きくなり、トル
ク脈動に起因する振動や騒音が大きくなる。
In this case, the rotor 210 and the stator 230 are in the positional relationship shown in FIG. 3 (the portion between the magnet accommodating holes 221a and 221b of the adjacent magnetic poles (interpolar magnetic pole passage portion)).
Is opposed to the tooth portion 232a), the magnetic flux φ1 is generated through the central portion of the tooth tip portion 233a in the magnetic pole passage portion between the magnet housing holes 221a and 221b.
Flows. Since the magnetic flux φ1 at this time is large, a large reluctance torque is generated. On the other hand, the positional relationship between the rotor 210 and the stator 230 shown in FIG. 4 (the portion between the magnet accommodating holes 221a and 221b of the adjacent magnetic poles (interpolar magnetic pole passage portion) is located between the teeth portions 232a and 232b). (Opposite the position), the magnet housing holes 221a and 221a
21b, a tooth tip portion 2
Magnetic flux φ2 through the end of 33a and the tooth tip 23
A magnetic flux φ3 flows through the end of 3b. Here, since the cross-sectional area of the end portions of the tooth tip portions 233a to 233n is small, only a small amount of magnetic flux flows and the tooth tip portions 233a.
~ 233n is magnetically saturated, and it becomes difficult for magnetic flux to flow. Therefore, the sum of the magnetic fluxes φ2 and φ3 is smaller than that of the magnetic flux φ1 and the reluctance torque generated is also small. As described above, when the reluctance torque increases or decreases (changes), the torque pulsation increases, and the vibration and noise caused by the torque pulsation increase.

【0011】これに対し、第1の実施の形態では、図
5、図6に示すように、隣接する磁極に設けられている
凹部14a〜14dと16a〜16d間の距離(磁極間
部13a〜13nの周方向の長さ)Bと、隣接するティ
ース部32a〜32nの側面間の最短距離Aが、[B≧
A]を満足するように構成されている。この場合、回転
子10と固定子30が図5に示されている位置関係(磁
極間部13aがティース部32aに対向する)にある時
には、隣接する磁極の磁石収容孔21aと21bとの間
の磁極間通路部分には、ティース先端部33aの中央部
を介する磁束φ4が流れる。この時の磁束φ4は大きい
ため、大きなリラクタンストルクが発生する。また、回
転子10と固定子30が図6に示されている位置関係
(磁極間部13aがティース部32aと32bの中間部
に対応)にある時には、磁極間部13aは、ティース先
端部33a及びティース先端部33bの中央部と対向し
ている。このため、隣接する磁極の磁石収容孔21aと
21bとの間の磁極間通路部分には、ティース先端部3
3aの中央部を介する(ティース先端部33aの端部を
介することなく)磁束φ5と、ティース先端部33bの
中央部を介する(ティース先端部33bの端部を介する
ことなく)磁束φ6が流れる。磁束φ5及びφ6はティ
ース先端部33a、33bの端部を通ることなく流れる
ため、磁束φ5とφ6の和は大きく、発生するリラクタ
ンストルクも大きい。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the distance between the recesses 14a to 14d and 16a to 16d provided in the adjacent magnetic poles (interval between magnetic poles 13a to 13d). 13n in the circumferential direction) B and the shortest distance A between the side surfaces of the adjacent tooth portions 32a to 32n are [B ≧
A] is satisfied. In this case, when the rotor 10 and the stator 30 are in the positional relationship shown in FIG. 5 (the magnetic pole interspace portion 13a faces the tooth portion 32a), the space between the magnet housing holes 21a and 21b of the adjacent magnetic poles is increased. The magnetic flux φ4 flows through the central portion of the tooth tip end portion 33a in the inter-magnetic pole passage portion. Since the magnetic flux φ4 at this time is large, a large reluctance torque is generated. Further, when the rotor 10 and the stator 30 are in the positional relationship shown in FIG. 6 (the magnetic pole gap portion 13a corresponds to the intermediate portion between the teeth portions 32a and 32b), the magnetic pole gap portion 13a moves toward the teeth tip portion 33a. It also faces the center of the tooth tip 33b. Therefore, in the inter-pole passage portion between the magnet housing holes 21a and 21b of the adjacent magnetic poles, the tooth tip portion 3 is formed.
The magnetic flux φ5 flows through the central portion of 3a (without passing through the end portions of the tooth tip portions 33a) and the magnetic flux φ6 through the central portion of the tooth tip portions 33b (without passing through the end portion of the tooth tip portions 33b). Since the magnetic fluxes φ5 and φ6 flow without passing through the ends of the tooth tips 33a and 33b, the sum of the magnetic fluxes φ5 and φ6 is large, and the reluctance torque generated is also large.

【0012】このように、第1の実施の形態では、隣接
する磁極に設けられている凹部(空隙部)間の距離(磁
極間部の長さ)B、隣接するティース部の側面間の最短
距離Aが、[B≧A]を満足するように構成されてい
る。これにより、回転子の位置に関係なく常に大きなリ
ラクタンストルクを発生させることができるため、効率
が向上する。さらに、リラクタンストルクの変動が低減
されるため、トルク脈動を低減することができ、トルク
脈動に起因して発生する振動や騒音を低減することがで
きる。
As described above, in the first embodiment, the distance B between the recesses (voids) provided in the adjacent magnetic poles (the length between the magnetic poles) B and the shortest distance between the side surfaces of the adjacent teeth portions. The distance A is configured to satisfy [B ≧ A]. As a result, a large reluctance torque can always be generated regardless of the position of the rotor, which improves efficiency. Further, since the fluctuation of the reluctance torque is reduced, the torque pulsation can be reduced, and the vibration and noise generated due to the torque pulsation can be reduced.

【0013】また、各磁極の磁石収容孔221a〜22
1dと回転子コア211の外周部との間に空隙部が設け
られていない場合には、各磁石収容孔221a〜221
dに収納されている永久磁石220a〜220dと固定
子コア231に設けられている各ティース先端部233
a〜233nとの間に、短絡磁束が流れる経路が形成さ
れることがある。例えば、図7に示すように、磁石収容
孔221aに収納されている永久磁石220aのN極か
ら、ティース先端部233aを介して永久磁石220a
のS極に短絡磁束φ7が流れる。磁石収容孔221a〜
221dに収容されている永久磁石220a〜220d
とティース先端部233a〜233nとの間に短絡磁束
が流れると、有効磁束量が減少する。このため、トルク
が減少し、効率が低下する。
Further, the magnet accommodating holes 221a-22 of each magnetic pole are provided.
When no space is provided between 1d and the outer peripheral portion of the rotor core 211, the magnet housing holes 221a to 221 are provided.
The permanent magnets 220a to 220d housed in d and the teeth tip portions 233 provided on the stator core 231.
A path through which the short-circuit magnetic flux flows may be formed between a and 233n. For example, as shown in FIG. 7, from the N pole of the permanent magnet 220a housed in the magnet housing hole 221a, the permanent magnet 220a is inserted through the tooth tip 233a.
Short-circuit magnetic flux φ7 flows to the S pole. Magnet housing hole 221a-
The permanent magnets 220a-220d accommodated in 221d.
When the short-circuit magnetic flux flows between the tooth tips 233a to 233n, the effective magnetic flux amount decreases. Therefore, the torque is reduced and the efficiency is reduced.

【0014】これに対し、本実施の形態では、図8に示
すように、磁石収容孔21a〜21dの端部壁24a〜
24d、25a〜25dと回転子コア11の外周部との
間に凹部14a〜14d、16a〜16dが空隙部とし
て設けられている。さらに、本実施の形態では、凹部1
4a〜14d、16a〜16dの周方向の長さをD、テ
ィース部32a〜32nの幅(側面間の距離)をCとし
た時、[D≧C]を満足するように構成されている。こ
こで、[D≧C]を満足するように構成した場合、図8
に示すように、ティース先端部33aの端部を介して短
絡磁束φ8が流れることがある。しかしながら、前述し
たように、ティース先端部33a〜33nの端部の断面
積が小さいため、少量の磁束が流れるだけでティース先
端部33a〜33nが磁気飽和する。このため、[D≧
C]を満足するように構成されていれば、ティース先端
部33a〜33nを介して流れる短絡磁束の量を低減す
ることができる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the end walls 24a to 24a of the magnet housing holes 21a to 21d.
Recesses 14a to 14d and 16a to 16d are provided as voids between 24d and 25a to 25d and the outer peripheral portion of the rotor core 11. Further, in the present embodiment, the recess 1
When D is the length of 4a to 14d and 16a to 16d in the circumferential direction and C is the width (distance between side surfaces) of the teeth portions 32a to 32n, [D ≧ C] is satisfied. Here, in the case of being configured so as to satisfy [D ≧ C], FIG.
As shown in, the short-circuit magnetic flux φ8 may flow through the end of the tooth tip 33a. However, as described above, since the cross-sectional areas of the ends of the teeth tip portions 33a to 33n are small, the teeth tip portions 33a to 33n are magnetically saturated by only a small amount of magnetic flux flowing. Therefore, [D ≧
If it is configured to satisfy C], the amount of short-circuit magnetic flux flowing through the tooth tip portions 33a to 33n can be reduced.

【0015】以上のように、第1の実施の形態では、磁
石収容孔の端部壁と回転子コアの外周部との間に凹部が
空隙部として設けられており、さらに、凹部の半径方向
の長さD、ティース部の幅(側面間の距離)Cが、[D
≧C]を満足すように構成されている。これにより、固
定子コアに設けられているティース先端部を介して、磁
石収容孔に収容されている永久磁石のN極とS極との間
に流れる短絡磁束量を低減することができるため、有効
磁束量を増加させて効率を向上させることができる。ま
た、短絡磁束量が低減することによって、固定子コアと
回転子コアの間のラジアル方向の磁気吸引力が低減す
る。これにより、ラジアル方向の磁気吸引力に起因して
発生する振動や騒音を低減することができる。
As described above, in the first embodiment, the concave portion is provided as the void portion between the end wall of the magnet accommodating hole and the outer peripheral portion of the rotor core, and the radial direction of the concave portion is further increased. The length D and the width of the teeth (distance between the sides) C is [D
≧ C] is satisfied. This makes it possible to reduce the amount of short-circuit magnetic flux that flows between the N pole and the S pole of the permanent magnet housed in the magnet housing hole via the tooth tips provided on the stator core. The efficiency can be improved by increasing the amount of effective magnetic flux. Moreover, the magnetic attraction force in the radial direction between the stator core and the rotor core is reduced by reducing the short-circuit magnetic flux amount. As a result, it is possible to reduce vibration and noise generated due to the magnetic attraction force in the radial direction.

【0016】第1の実施の形態では、凹部の周方向の長
さD、ティース部の幅(側面間の距離)Cが、[D≧
C]を満足すように構成することによって、永久磁石の
短絡磁束量を低減したが、短絡磁束量をさらに低減する
ことができる。永久磁石の短絡磁束量をさらに低減する
ことができる第2の実施の形態の構成を、図9に示す。
第2の実施の形態の基本的な構成は、図1、図2に示し
た構成と同様であるため、第1の実施の形態と異なる構
成についてのみ説明する。本実施の形態では、磁石収容
孔21a〜21dの端部壁24a〜24d、25a〜2
5dと回転子コア11の外周部との間に設けられている
凹部14a〜14d、16a〜16dの周方向の長さを
D、ティース先端部33a〜33nの周方向の長さ(回
転子コア11の移動方向の長さ)をHとした時、[D≧
H]を満足するように構成されている。この場合、図8
に示した場合よりも更にティース先端部33aの端部を
介して流れる短絡磁束も減少させることができる。これ
により、有効磁束量をより増大させることができ、効率
を一層向上させることができる。
In the first embodiment, the circumferential length D of the concave portion and the width (distance between the side surfaces) C of the tooth portion are [D ≧.
By configuring so as to satisfy C], the short-circuit magnetic flux amount of the permanent magnet is reduced, but the short-circuit magnetic flux amount can be further reduced. FIG. 9 shows the configuration of the second embodiment capable of further reducing the short-circuit magnetic flux amount of the permanent magnet.
The basic configuration of the second embodiment is similar to that shown in FIGS. 1 and 2, so only the configuration different from that of the first embodiment will be described. In the present embodiment, the end walls 24a to 24d and 25a to 2 of the magnet housing holes 21a to 21d.
5d and the outer peripheral portion of the rotor core 11 are provided with recesses 14a to 14d and 16a to 16d provided with a circumferential length D, and the teeth tip portions 33a to 33n provided with a circumferential length (rotor core). When the length of 11 in the moving direction) is H, [D ≧
H] is satisfied. In this case,
The short-circuit magnetic flux flowing through the end portions of the tooth tip portions 33a can be reduced more than in the case shown in FIG. Thereby, the effective magnetic flux amount can be further increased, and the efficiency can be further improved.

【0017】次に、第3の実施の形態について説明す
る。第3の実施の形態では、空隙部の半径方向の長さ
(深さ)を所定範囲に設定することによって効率を向上
させる方法を用いている。ここで、図12に示すよう
に、回転子コア11の外周部とティース先端部33aと
の間の間隙(エアギャップ)をg、凹部14a〜14d
や16a〜16dの半径方向の長さ(深さ)をLとす
る。凹部14a〜14dや16a〜16dの半径方向の
長さ(深さ)は、例えば、磁極間部13aあるいは有効
磁極部15aと、凹部14aの底壁14a2との間の距
離)で示される(図2参照)。なお、空隙部の半径方向
の長さ(深さ)が周方向の各位置において等しくない場
合(例えば、図20〜図23に示す空隙部)には、空隙
部の半径方向の長さ(深さ)のうち最も短い長さ(最も
浅い部分の長さ)を空隙部の長さ(深さ)Lとする。
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, a method of improving efficiency by setting the radial length (depth) of the void portion within a predetermined range is used. Here, as shown in FIG. 12, the gap (air gap) between the outer peripheral portion of the rotor core 11 and the tooth tip portion 33a is g, and the concave portions 14a to 14d are formed.
The length (depth) in the radial direction of or 16a to 16d is L. The radial lengths (depths) of the recesses 14a to 14d and 16a to 16d are indicated by, for example, the distance between the magnetic pole inter-part 13a or the effective magnetic pole part 15a and the bottom wall 14a2 of the recess 14a (FIG. 2). When the radial length (depth) of the void is not equal at each position in the circumferential direction (for example, the void shown in FIGS. 20 to 23), the radial length (depth) of the void is large. The shortest length (length of the shallowest portion) of the length) is defined as the length (depth) L of the void.

【0018】通常、圧縮機等に電動機を組み込む時、組
み付け公差等により回転子10は中心がわずかであるが
ずれて取り付けられることがある。回転子10の中心が
ずれて取り付けられると、回転子10と固定子30との
間の間隙(エアギャップ)が小さくなった側のティース
部32a〜32n(ティース先端部33a〜33nを含
む)が、磁気吸引力によって変形し、騒音が発生するこ
とがある。しかしながら、本実施の形態では、回転子コ
ア11の外周部に凹部14a〜14d、16a〜16d
が設けられているため、ティース部32a〜32nに作
用する磁気吸引力を低減することができる。これによ
り、磁気吸引力によるティース部32a〜32nの変形
に起因して発生する騒音を低減することができる。回転
子10の外周部に形成した凹部14a〜14d、16a
〜16dの半径方向の長さ(深さ)Lと、回転子10の
外周部とティース先端部32a〜32nとの間の空隙
(エアギャップ)gとの比(L/g)と騒音との関係を図
10に示す。図10から、(L/g)を0.2以上に設
定することにより、発生する騒音が低減されていること
がわかる。
Usually, when an electric motor is incorporated in a compressor or the like, the rotor 10 may be mounted with a slight deviation from the center due to an assembly tolerance or the like. When the center of the rotor 10 is displaced and attached, the teeth portions 32a to 32n (including the tooth tip portions 33a to 33n) on the side where the gap (air gap) between the rotor 10 and the stator 30 becomes smaller are attached. , It may be deformed by the magnetic attraction force and generate noise. However, in the present embodiment, the recesses 14a to 14d and 16a to 16d are formed in the outer peripheral portion of the rotor core 11.
Is provided, the magnetic attraction force acting on the teeth portions 32a to 32n can be reduced. Thereby, noise generated due to the deformation of the teeth portions 32a to 32n due to the magnetic attraction force can be reduced. Recesses 14a to 14d and 16a formed on the outer peripheral portion of the rotor 10.
The ratio (L / g) of the radial length (depth) L of ˜16d to the gap (air gap) g between the outer peripheral portion of the rotor 10 and the tooth tips 32a to 32n and the noise. The relationship is shown in FIG. It can be seen from FIG. 10 that the generated noise is reduced by setting (L / g) to 0.2 or more.

【0019】なお、凹部14a〜14d、16a〜16
dの半径方向の長さ(深さ)Lとエアギャップgが、
[(L/g)<0.2]の関係にあると、前記した[D
≧C]あるいは[D≧H]の関係が満足されている場合
でも、図12に示すように、ティース先端部33a〜3
3nの中央部や端部を介して短絡磁束が流れることがあ
る。磁石収容孔21a〜21dに収容されている永久磁
石20a〜20dのN極からティース先端部33〜33
nを介して永久磁石20a〜20dのS極に流れる短絡
磁束の量が増大すると、有効磁束量が減少するため、効
率が低下する。この点においても、(L/g)を0.2
以上に設定することにより、効率を向上させることがで
きる。
The recesses 14a to 14d, 16a to 16
The radial length (depth) L of d and the air gap g are
When the relationship of [(L / g) <0.2] is satisfied, the above [D
Even if the relationship of ≧ C] or [D ≧ H] is satisfied, as shown in FIG.
Short-circuit magnetic flux may flow through the central portion and the end portion of 3n. From the N pole of the permanent magnets 20a to 20d housed in the magnet housing holes 21a to 21d, the teeth tip portions 33 to 33 are formed.
When the amount of the short-circuit magnetic flux flowing to the S poles of the permanent magnets 20a to 20d via n increases, the effective magnetic flux amount decreases, so that the efficiency decreases. Also in this respect, (L / g) is 0.2
The efficiency can be improved by setting the above.

【0020】また、圧縮機等で使用される電動機は、高
圧力下で運転される。このような環境下で運転される場
合、回転子の外周部に設けられた凹部の半径方向の長さ
が長い(深い)と、図13に示すように、熱交換媒体
(例えば、冷媒)に対する抵抗が大きくなり、回転子の
回転時における凹部での損失が大きくなる。すなわち、
効率が低下する。回転子の外周部に形成した凹部の半径
方向の長さ(深さ)Lと、回転子の外周部とティース先
端部との間の空隙(エアギャップ)gとの比(L/g)と
熱交換媒体(冷媒)の抵抗との関係を図11に示す。図
11から、(L/g)を0.5以下に設定することによ
り、熱交換媒体の抵抗を小さく抑えることができ、凹部
14a〜14dや16a〜16dでの損失の増大が抑制
されていることがわかる。
The electric motor used in the compressor or the like is operated under high pressure. When operating in such an environment, if the radial length of the concave portion provided on the outer peripheral portion of the rotor is long (deep), as shown in FIG. The resistance increases, and the loss in the concave portion increases when the rotor rotates. That is,
Efficiency is reduced. The ratio (L / g) of the radial length (depth) L of the concave portion formed on the outer peripheral portion of the rotor and the gap (air gap) g between the outer peripheral portion of the rotor and the tooth tips. FIG. 11 shows the relationship with the resistance of the heat exchange medium (refrigerant). From FIG. 11, by setting (L / g) to 0.5 or less, the resistance of the heat exchange medium can be suppressed to be small, and the increase in loss in the recesses 14a to 14d and 16a to 16d is suppressed. I understand.

【0021】以上のように、本実施の形態では、回転子
の外周部とティース先端部との間の間隙(エアギャッ
プ)g、磁石収容孔の端部壁と回転子コアの外周部との
間に設けられた凹部の半径方向の長さ(深さ)Lが、
[g×0.2≦L≦g×0.5]を満足するように構成
されている。これにより、ティース先端部を介する短絡
磁束の量を低減することができるため、効率を向上させ
ることができる。また、熱交換媒体に対する凹部の抵抗
による損失を低減することができるため、効率を向上さ
せることができる。さらに、固定子と回転子との間に作
用するラジアル方向の磁気吸引力を低減することができ
るため、固定子と回転子との間に作用する磁気吸引力に
起因する騒音を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the gap (air gap) g between the outer peripheral portion of the rotor and the teeth tips, the end wall of the magnet housing hole, and the outer peripheral portion of the rotor core. The radial length (depth) L of the concave portion provided between is
It is configured to satisfy [g × 0.2 ≦ L ≦ g × 0.5]. As a result, the amount of short-circuit magnetic flux passing through the tooth tip portions can be reduced, and the efficiency can be improved. Further, since the loss due to the resistance of the concave portion with respect to the heat exchange medium can be reduced, the efficiency can be improved. Further, since the radial magnetic attraction force acting between the stator and the rotor can be reduced, the noise caused by the magnetic attraction force acting between the stator and the rotor can be reduced. it can.

【0022】なお、第3の実施の形態では、磁石収容孔
の端部壁と回転子コアの外周部との間に設けられる空隙
部として、回転子の外周部に形成される凹部を用いた
が、これ以外にも、磁石収容孔の端部壁と回転子コアの
外周部との間に形成される孔を用いることもできる。こ
の場合には、前記した[L≦g×0.5]の条件は当て
はまらない。この場合のLの許容最大値は、永久磁石電
動機の設計条件、例えば、回転子コアの外径、所定の特
性を得るために必要な永久磁石を収容する磁石収容孔の
配置条件等によって決定される。
In the third embodiment, the concave portion formed on the outer peripheral portion of the rotor is used as the space provided between the end wall of the magnet housing hole and the outer peripheral portion of the rotor core. However, other than this, a hole formed between the end wall of the magnet housing hole and the outer peripheral portion of the rotor core can also be used. In this case, the condition of [L ≦ g × 0.5] described above does not apply. The maximum allowable value of L in this case is determined by the design conditions of the permanent magnet motor, for example, the outer diameter of the rotor core, the arrangement conditions of the magnet housing holes that house the permanent magnets necessary to obtain the predetermined characteristics, and the like. It

【0023】次に、第4の実施の形態について説明す
る。第4の実施の形態は、回転子コア11の各磁極の有
効磁極部15a〜15dの開角θを所定範囲に設定する
ことによって効率を向上させる方法を用いている。各磁
極の有効磁極部15a〜15dの開角θは、図17に示
すように、回転子コアの中心部Pと各有効磁極部の両端
部とを結ぶ直線によって形成される角度を意味するもの
とする。本実施の形態では、各有効磁極部15a〜15
dの開角θとティース部32a〜32nとの関係によっ
て、有効磁極部15a〜15dの開角θを表している。
各有効磁極部15a〜15dの開角θとティース部32
a〜32nとの関係は、各有効磁極部15a〜15dと
対向するティース部32a〜32nの数によって表すこ
とができる。ここで、ティース先端部の端部は断面積が
小さく、少量の磁束が流れるのみで磁気飽和し、磁束が
通り難くなる。したがって、本実施の形態では、有効磁
極部に対向しているティース部の数は、ティース先端部
の中央部(ティース部の柱状の本体部に対応する部分)
が有効磁極部に対向しているティース部の数で表す。
Next, a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment uses a method of improving the efficiency by setting the opening angle θ of the effective magnetic pole portions 15a to 15d of each magnetic pole of the rotor core 11 within a predetermined range. The opening angle θ of the effective magnetic pole portions 15a to 15d of each magnetic pole means an angle formed by a straight line connecting the central portion P of the rotor core and both ends of each effective magnetic pole portion as shown in FIG. And In the present embodiment, each of the effective magnetic pole portions 15a-15
The open angle θ of the effective magnetic pole portions 15a to 15d is represented by the relationship between the open angle θ of d and the teeth portions 32a to 32n.
The open angle θ of each of the effective magnetic pole portions 15a to 15d and the tooth portion 32.
The relationship with a to 32n can be represented by the number of teeth portions 32a to 32n facing the effective magnetic pole portions 15a to 15d. Here, the cross-sectional area of the end portion of the tooth tip is small, and only a small amount of magnetic flux flows to cause magnetic saturation, which makes it difficult for the magnetic flux to pass. Therefore, in the present embodiment, the number of teeth portions facing the effective magnetic pole portion is the center portion of the teeth tip portion (the portion corresponding to the columnar main body portion of the teeth portion).
Is represented by the number of tooth portions facing the effective magnetic pole portion.

【0024】有効磁極部15a〜15dの開角θが異な
るパターンA〜Dについて磁束密度、起電力定数、効率
を求めた結果を図14〜図16に示す。パターンA〜D
は、それぞれ、回転子の回転に伴って有効磁極部に交互
に2個と3個のティース部、3個と4個のティース部、
4個と5個のティース部、5個と6個のティース部が対
向するように有効磁極部の開角θを設定したものであ
る。例えは、パターンCでは、回転子の回転に伴って、
有効磁極部15aとティース部32a〜32nとの対向
状態が図17(a)〜(c)のように順に変化する。図
17(a)〜(c)では、回転子は時計方向に回転する
ものとする。例えば、任意の時点において、図17
(a)に示すように、有効磁極部15aに4個のティー
ス部32a〜32dが対向する。次に、図17(b)に
示すように、有効磁極部15aに5個のティース部32
a〜32eが対向する。次に、図17(c)に示すよう
に、有効磁極部15aに4個のティース部32b〜32
eが対向する。なお、パターンA〜Dでは、永久磁石の
使用量、固定子の構造は同一とする。
14 to 16 show the results of the magnetic flux density, the electromotive force constant, and the efficiency of the patterns A to D having different opening angles θ of the effective magnetic pole portions 15a to 15d. Patterns A to D
Are two and three tooth portions, and three and four tooth portions, alternately on the effective magnetic pole portion as the rotor rotates.
The opening angle θ of the effective magnetic pole portion is set so that four and five tooth portions face each other and five and six tooth portions face each other. For example, in pattern C, as the rotor rotates,
The facing state of the effective magnetic pole portion 15a and the tooth portions 32a to 32n sequentially changes as shown in FIGS. 17 (a) to 17 (c). In FIGS. 17A to 17C, the rotor is assumed to rotate clockwise. For example, at any time, FIG.
As shown in (a), four tooth portions 32a to 32d face the effective magnetic pole portion 15a. Next, as shown in FIG. 17B, the five tooth portions 32 are formed on the effective magnetic pole portion 15a.
a to 32e face each other. Next, as shown in FIG. 17C, four tooth portions 32b to 32 are provided on the effective magnetic pole portion 15a.
e faces. In Patterns A to D, the amount of permanent magnet used and the structure of the stator are the same.

【0025】パターンA〜Dに対する磁束密度を図14
に示す。有効磁極部に対向するティース部の数が少ない
と、ティース磁束密度が高くなり、鉄損が大きくなる。
図14から、パターンC、Dは、ティース密度が低く、
鉄損が小さいことがわかる。パターンA〜Dに対する起
電力定数を図15に示す。起電力定数が高いほど起電力
が大きい、d軸方向(有効磁極部の中央部と回転子コア
とを結ぶ線の方向)に近い磁束量が多いほど、起電力が
高くなる。そして、起電力が高いと、駆動電流が小さく
なって銅損が小さくなる。図15から、起電力に寄与す
る磁束が特定の少ないティース部に集中するパターン
A、B、Cの起電力定数が高くなっていることがわか
る。パターンA〜Dに対する効率(モータ効率)を図1
6に示す。図16から、ティース磁束密度が小さくて鉄
損が小さく、起電力定数が大きくて銅損が小さいパター
ンCの効率がよいことがわかる。
The magnetic flux densities for the patterns A to D are shown in FIG.
Shown in. When the number of teeth portions facing the effective magnetic pole portion is small, the tooth magnetic flux density is high and the iron loss is large.
From FIG. 14, patterns C and D have low teeth density,
It can be seen that the iron loss is small. The electromotive force constants for patterns A to D are shown in FIG. The higher the electromotive force constant, the higher the electromotive force, and the higher the amount of magnetic flux in the d-axis direction (the direction of the line connecting the central portion of the effective magnetic pole portion and the rotor core), the higher the electromotive force. Then, when the electromotive force is high, the drive current becomes small and the copper loss becomes small. From FIG. 15, it can be seen that the electromotive force constants of the patterns A, B, and C in which the magnetic flux that contributes to the electromotive force is concentrated in the teeth portion with a small number are high. The efficiency (motor efficiency) for patterns A to D is shown in FIG.
6 shows. From FIG. 16, it can be seen that the efficiency of the pattern C in which the tooth magnetic flux density is small, the iron loss is small, the electromotive force constant is large, and the copper loss is small is good.

【0026】以上のように、有効磁極部の開角θを、有
効磁極部に交互に4個と5個のティース部が対向するよ
うに設定することにより、鉄損と銅損を軽減することが
できるため、効率を向上させることができる。
As described above, the open angle θ of the effective magnetic pole portion is set so that four and five tooth portions are alternately opposed to the effective magnetic pole portion, thereby reducing iron loss and copper loss. Therefore, the efficiency can be improved.

【0027】次に、第5の実施の形態を説明する。第5
の実施の形態では、固定子コア31の寸法を所定範囲に
設定することによって効率を向上させる方法を用いてい
る。固定子コア31の寸法を決定する方法としては、例
えば、図1に示す固定子コア31の軸線方向に直角な断
面の面積(固定子コア断面積)と、固定子コア31に設
けられているティース部32a〜32nによって形成さ
れるスロット34a〜34nの軸線方向に直角な断面の
面積の総和(スロット総断面積)との和に対する、スロ
ット総断面積の比を用いる。図1に示す固定子コア31
の形状では、固定子コア断面積とスロット総断面積との
和は、[(Ra/2)π−{(Rb/2)π+G}]
で表される。ここで、Raは固定子コア31の外径、R
bは固定子コア31の内径、Gは固定子コア31に設け
られている切欠部35a〜35n(通路)の軸線方向に
直角な断面の面積の総和を示す。また、スロット総断面
積は、[S×z]で示される。ここで、Sはスロット3
4a〜34nの軸方向に直角な断面の面積、zはスロッ
ト数を示す。そして、スロット総断面積[S×z]を、
固定子コア断面積とスロット総断面積との和[(Ra/
2)π−{(Rb/2)π+G}]に種々の係数(割
合)を乗算した場合の効率を求め、効率を向上させるこ
とができる係数の範囲を決定する。
Next, a fifth embodiment will be described. Fifth
In the embodiment, the method of improving the efficiency by setting the size of the stator core 31 within a predetermined range is used. As a method of determining the size of the stator core 31, for example, the area of a cross section (stator core cross-sectional area) perpendicular to the axial direction of the stator core 31 shown in FIG. 1 and the stator core 31 are provided. The ratio of the total slot cross-sectional area to the sum of the total area (slot total cross-sectional area) of the cross sections of the slots 34a to 34n formed by the tooth portions 32a to 32n perpendicular to the axial direction is used. Stator core 31 shown in FIG.
In the above shape, the sum of the stator core cross-sectional area and the total slot cross-sectional area is [(Ra / 2) 2 π-{(Rb / 2) 2 π + G}]
It is represented by. Here, Ra is the outer diameter of the stator core 31, R
“B” represents the inner diameter of the stator core 31, and “G” represents the total area of the cross sections of the notches 35a to 35n (passages) provided in the stator core 31 perpendicular to the axial direction. The total slot cross-sectional area is shown by [S × z]. Where S is slot 3
Areas of cross sections 4a to 34n perpendicular to the axial direction, and z represents the number of slots. Then, the total slot cross-sectional area [S × z] is
Sum of stator core cross-sectional area and total slot cross-sectional area [(Ra /
2) The efficiency in the case of multiplying 2 π-{(Rb / 2) 2 π + G}] by various coefficients (ratio) is obtained, and the range of the coefficient that can improve the efficiency is determined.

【0028】固定子外径Raを90mm、固定子内径R
bを51mm、切欠部35a〜35nの総断面積Gを2
75.4mm、スロット数nを24とし、係数を変化
させてスロット断面積Sを変化させた場合の銅損、鉄
損、効率等を求めた結果を図19の表に示す。なお、図
19に示す各値は、同じ入力電力、同じ回転数、同じト
ルクの状態で求めたものである。また、図18は、図1
9に示されているスロット断面積Sに対する銅損、鉄
損、効率の関係をグラフで示したものである。図18、
図19から、スロット断面積Sが小さい(係数が0.2
より小さい)と、スロット34a〜34nに配設する固
定子巻線の線径が細くなりすぎて、銅損が大きくなって
いることが分かる。また、スロット断面積Sが大きい
(係数が0.4より大きい)と、固定子コア31の磁気
飽和による効率低下をカバーするために電流が増加し、
銅損が大きくなっていることがわかる。以上のことか
ら、スロット総断面積[S/z]を、[[(Ra/2)
π−{(Rb/2)π+G}]×0.2≦S・z≦
[(Ra/2)π−{(Rb/2)π+G}]×0.
4]が満足されるように構成することによって、銅損や
鉄損を軽減することができ、効率を向上させることがで
きる。本実施の形態は、固定子コアに形成する孔を通路
として用いる場合にも適用することができる。
Stator outer diameter Ra is 90 mm, stator inner diameter R
b is 51 mm and the total cross-sectional area G of the cutouts 35a to 35n is 2
The table of FIG. 19 shows the results of copper loss, iron loss, efficiency, etc. when the slot cross-sectional area S was changed by changing the coefficient with 75.4 mm 2 and the number of slots n being 24. The values shown in FIG. 19 are obtained under the condition of the same input power, the same rotation speed, and the same torque. In addition, FIG.
9 is a graph showing the relationship between copper loss, iron loss, and efficiency with respect to the slot cross-sectional area S shown in FIG. 18,
From FIG. 19, the slot cross-sectional area S is small (coefficient is 0.2
It is found that the wire loss of the stator windings arranged in the slots 34a to 34n is too small and the copper loss is large. Further, when the slot cross-sectional area S is large (coefficient is larger than 0.4), the current increases to cover the efficiency decrease due to the magnetic saturation of the stator core 31,
It can be seen that the copper loss is large. From the above, the total slot cross-sectional area [S / z] is [[(Ra / 2)
2 π-{(Rb / 2) 2 π + G}] × 0.2 ≦ S · z ≦
[(Ra / 2) 2 π-{(Rb / 2) 2 π + G}] × 0.
4] is satisfied, copper loss and iron loss can be reduced and efficiency can be improved. This embodiment can also be applied to the case where the holes formed in the stator core are used as the passages.

【0029】以上の実施の形態では、磁石収容孔の端部
壁と回転子コアの外周部との間に、半径方向の長さ(深
さ)が等しい凹部を空隙部として設けたが、空隙部は、
磁石収容孔の端部壁と回転子コアの外周部との間に設け
られた孔でもよい。また、磁石収容孔の端部壁と回転子
コアの外周部との間に設ける凹部や孔の形状や数等は種
々変更可能である。また、回転子コアに設ける磁石収容
孔の形状や、磁石収容孔に収容する永久磁石の形状も種
々変更可能である。図20〜図23に、回転子の他の実
施の形態を示す。なお、図20〜図23の(a)は磁石
収容孔の端部壁と回転子コアの外周部との間に凹部を設
けた回転子を示し、図20〜図23の(b)は磁石収容
孔の端部壁と回転子コアの外周部との間に孔を設けた回
転子を示している。
In the above embodiment, the recesses having the same radial length (depth) are provided between the end wall of the magnet accommodating hole and the outer peripheral portion of the rotor core as a space. Department is
It may be a hole provided between the end wall of the magnet housing hole and the outer peripheral portion of the rotor core. Further, the shapes and numbers of the recesses and holes provided between the end wall of the magnet housing hole and the outer peripheral portion of the rotor core can be variously changed. Further, the shape of the magnet housing hole provided in the rotor core and the shape of the permanent magnet housed in the magnet housing hole can be variously changed. 20 to 23 show another embodiment of the rotor. 20 to 23A show a rotor having a recess between the end wall of the magnet housing hole and the outer peripheral portion of the rotor core, and FIGS. 20 to 23B show the magnet. The rotor which provided the hole between the end wall of an accommodation hole and the outer peripheral part of a rotor core is shown.

【0030】図20〜図23の実施の形態の構成を以下
に説明する。図20(a)に示す回転子は、回転子コア
40の各磁極に、中央部43a、外周部42a及び44
aを有し、軸線方向に直角な断面形状が、凸部側が中心
側を向いた台形形状を有する磁石収容孔41aが形成さ
れている。また、磁石収容孔41aの端部壁と回転子コ
ア40の外周部との間に凹部45a及び46aが形成さ
れている。凹部45a及び46aの側壁は、磁石収容孔
41aの外周部42a及び44aの外壁(あるいは内
壁)と平行に形成されている。そして、磁石収容孔41
aの中央部43a、外周部42a及び44aには、軸線
方向に直角な断面形状が略長方形形状を有する永久磁石
47a、48a、49aが収容されている。図20
(b)に示す回転子は、回転子コア50の各磁極に、図
20(a)に示す回転子コア40と同様の磁石収容孔5
1a、永久磁石57a〜59aを有し、磁石収容孔51
aの外周部52a及び54aの回転子コア50の外周部
側の端部壁と回転子コア50の外周部との間に孔55a
及び56aが形成されている。
The configuration of the embodiment shown in FIGS. 20 to 23 will be described below. In the rotor shown in FIG. 20A, the magnetic poles of the rotor core 40 have a central portion 43a, outer peripheral portions 42a and 44, respectively.
A magnet accommodating hole 41a having a sectional shape perpendicular to the axial direction and having a trapezoidal shape with the convex side facing the center is formed. Further, recesses 45a and 46a are formed between the end wall of the magnet housing hole 41a and the outer peripheral portion of the rotor core 40. The side walls of the recesses 45a and 46a are formed parallel to the outer walls (or inner walls) of the outer peripheral portions 42a and 44a of the magnet housing hole 41a. Then, the magnet housing hole 41
Permanent magnets 47a, 48a, 49a having a substantially rectangular cross-section perpendicular to the axial direction are housed in the central portion 43a and the outer peripheral portions 42a and 44a of a. Figure 20
The rotor shown in (b) has a magnet accommodating hole 5 in each magnetic pole of the rotor core 50, similar to the rotor core 40 shown in FIG. 20 (a).
1a and permanent magnets 57a to 59a, and magnet housing hole 51
A hole 55a is formed between the outer peripheral portion of the rotor core 50 and the outer peripheral portions 52a and 54a of the rotor core 50 on the outer peripheral portion side of the rotor core 50.
And 56a are formed.

【0031】図21(a)に示す回転子は、回転子コア
60の各磁極に、軸線方向に直角な断面形状が、凸部側
が中心側を向いたハ字形状を有するように、中央部62
aの両側に第1及び第2磁石収容孔61a及び63aが
形成されている。また、第1及び第2磁石収容孔61a
及び63aの回転子コア60の外周部側の端部壁と回転
子コア60の外周部との間に凹部64a及び65aが形
成されている。第1及び第2磁石収容孔61a及び63
aの中央部62a側の端部壁は、略平行に形成されてい
る。そして、第1及び第2磁石収容孔61a及び63a
には、軸線方向に直角な断面形状が略長方形形状を有す
る永久磁石66a及び67aが収容されている。図21
(b)に示す回転子は、回転子コア70の各磁極に、図
21(a)に示す回転子コア60と同様の第1及び第2
磁石収容孔71a及び73a、永久磁石76a及び77
aを有し、第1及び第2磁石収容孔71a及び73aの
回転子コア70の外周部側の端部壁と回転子コア70の
外周部との間に孔74a及び75aが形成されている。
In the rotor shown in FIG. 21 (a), each magnetic pole of the rotor core 60 has a central portion such that the cross-section of the rotor core 60 at right angles to the axial direction has a C-shape with the convex side facing the center. 62
First and second magnet housing holes 61a and 63a are formed on both sides of a. In addition, the first and second magnet housing holes 61a
And 63a are formed between the end wall on the outer peripheral side of the rotor core 60 and the outer peripheral portion of the rotor core 60. First and second magnet housing holes 61a and 63
The end wall on the side of the central portion 62a of a is formed substantially in parallel. Then, the first and second magnet housing holes 61a and 63a
Accommodates permanent magnets 66a and 67a having a substantially rectangular cross-section perpendicular to the axial direction. Figure 21
The rotor shown in (b) has the same first and second magnetic poles of the rotor core 70 as the rotor core 60 shown in FIG.
Magnet housing holes 71a and 73a, permanent magnets 76a and 77
a, and holes 74a and 75a are formed between the end wall of the first and second magnet housing holes 71a and 73a on the outer peripheral side of the rotor core 70 and the outer peripheral portion of the rotor core 70. .

【0032】図22(a)に示す回転子は、回転子コア
80の各磁極に、第1及び第2収容部82a及び83a
を有し、軸線方向に直角な断面形状が、凸部側が中心側
を向いたハ字形状を有する磁石収容孔81aが形成され
ている。また、磁石収容孔81aの端部壁と回転子コア
80の外周部との間に凹部84a及び85aが形成され
ている。磁石収容孔81aの第1及び第2収容部82a
及び83aには、軸線方向に直角な断面形状が略長方形
形状を有する永久磁石86a及び87aが収容されてい
る。図22(b)に示す回転子は、回転子コア90の各
磁極に、図22(a)に示す回転子コア70と同様の磁
石収容孔91a、永久磁石96a及び97aを有し、磁
石収容孔91aの端部壁と回転子コア90の外周部との
間に孔94a及び95aが形成されている。
In the rotor shown in FIG. 22A, the magnetic poles of the rotor core 80 have first and second accommodating portions 82a and 83a.
And a magnet housing hole 81a having a cross section perpendicular to the axial direction and having a C-shape with the convex side facing the center side is formed. Further, recesses 84a and 85a are formed between the end wall of the magnet housing hole 81a and the outer peripheral portion of the rotor core 80. First and second housing portions 82a of the magnet housing hole 81a
And 83a house permanent magnets 86a and 87a having a substantially rectangular cross-section perpendicular to the axial direction. The rotor shown in FIG. 22 (b) has magnet housing holes 91 a, permanent magnets 96 a and 97 a similar to those of the rotor core 70 shown in FIG. 22 (a) in each magnetic pole of the rotor core 90. Holes 94a and 95a are formed between the end wall of the hole 91a and the outer peripheral portion of the rotor core 90.

【0033】図23(a)に示す回転子は、回転子コア
100の各磁極に、軸線方向に直角な断面形状が、凸部
側が中心側を向いた円弧状を有する磁石収容孔101a
が形成されている。また、磁石収容孔101aの端部壁
と回転子コア100の外周部との間に凹部102a及び
103aが形成されている。磁石収容孔101aには、
軸線方向に直角な断面形状が円弧状を有する永久磁石1
04aが収容されている。図23(b)に示す回転子
は、回転子コア110の各磁極に、図23(a)に示す
回転子コア100と同様の磁石収容孔111a、永久磁
石114aを有し、磁石収容孔111aの端部壁と回転
子コア110の外周部との間に孔112a及び113a
が形成されている。
In the rotor shown in FIG. 23 (a), each magnetic pole of the rotor core 100 has a magnet accommodating hole 101a having a cross-sectional shape perpendicular to the axial direction and having an arcuate shape with the convex side facing the center side.
Are formed. Further, recesses 102a and 103a are formed between the end wall of the magnet housing hole 101a and the outer peripheral portion of the rotor core 100. In the magnet housing hole 101a,
Permanent magnet 1 having a circular arc-shaped cross section perpendicular to the axial direction
04a is accommodated. The rotor shown in FIG. 23 (b) has a magnet housing hole 111a and a permanent magnet 114a similar to those of the rotor core 100 shown in FIG. 23 (a) in each magnetic pole of the rotor core 110, and the magnet housing hole 111a. Holes 112a and 113a between the end wall of the rotor and the outer periphery of the rotor core 110.
Are formed.

【0034】本発明は、実施の形態で説明した構成に限
定されることなく、種々の変更、追加、削除が可能であ
る。例えば、回転子の各磁極を単層で構成したが、各磁
極を多層で構成してもよい。また、磁石収容孔の形状や
永久磁石の形状は種々変更可能である。さらに、永久磁
石の材料も種々変更可能である。また、固定子や回転子
の大きさも種々変更可能である。また、圧縮機に用いる
場合について説明したが、本発明の永久磁石電動機は、
冷蔵庫や電動機により駆動される車載装置等の種々の装
置の電動機として用いることができる。
The present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and various changes, additions and deletions can be made. For example, although each magnetic pole of the rotor is formed of a single layer, each magnetic pole may be formed of multiple layers. Further, the shape of the magnet housing hole and the shape of the permanent magnet can be variously changed. Further, the material of the permanent magnet can be variously changed. Further, the sizes of the stator and the rotor can be variously changed. Moreover, although the case of using it for the compressor has been described, the permanent magnet motor of the present invention is
It can be used as an electric motor of various devices such as a refrigerator and an in-vehicle device driven by an electric motor.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜請求項
に記載の永久磁石電動機を用いれば、電源供給源とし
てPWM制御方式のインバータを用いた場合でも、所定
の性能を維持しながら小型化することができる。
As described above, claims 1 to 1
If the permanent magnet electric motor described in 7 is used, it is possible to reduce the size while maintaining a predetermined performance even when a PWM control type inverter is used as a power supply source.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の永久磁石電動機の概略構成を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a permanent magnet electric motor of the present invention.

【図2】図1の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】本発明の第1の実施の形態の構成及び作用を説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration and operation of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態の構成及び作用を説
明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration and operation of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態の構成及び作用を説
明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration and operation of the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態の構成及び作用を説
明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration and operation of the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態の構成及び作用を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration and operation of the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態の構成及び作用を説
明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration and operation of the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施の形態の構成及び作用を説
明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration and operation of the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施の形態の効果を説明する
図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an effect of the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施の形態の効果を説明する
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an effect of the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施の形態の構成及び作用を
説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration and operation of the third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施の形態の構成及び作用を
説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration and operation of the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第4の実施の形態の効果を説明する
図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an effect of the fourth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第4の実施の形態の効果を説明する
図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating effects of the fourth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第4の実施の形態の効果を説明する
図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an effect of the fourth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第4の実施の形態の構成及び作用を
説明する図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating the configuration and operation of the fourth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第5の実施の形態の効果を説明する
図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an effect of the fifth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第5の実施の形態の効果を説明する
図である。
FIG. 19 is a diagram for explaining effects of the fifth embodiment of the present invention.

【図20】回転子の他の実施の形態を示す図である。FIG. 20 is a view showing another embodiment of the rotor.

【図21】回転子の他の実施の形態を示す図である。FIG. 21 is a view showing another embodiment of the rotor.

【図22】回転子の他の実施の形態を示す図である。FIG. 22 is a view showing another embodiment of the rotor.

【図23】回転子の他の実施の形態を示す図である。FIG. 23 is a view showing another embodiment of the rotor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、210 回転子 11、40、50、60、70、80、90、100、
110、211 回転子コア 14a〜14d、16a〜16d、45a、46a、6
4a、65a、84a、85a、102a、103a
凹部(空隙部) 15a〜15d 有効磁極部 21a〜21d、41a、51a、61a、63a、7
1a、73a、81a、91a、101a、111a、
221a〜221d 磁石収容孔 20a〜20d、47a〜49a、57a〜59a、6
6a、67a、76a、77a、86a、87a、96
a、97a、104a、114a、220a〜220d
永久磁石 30、230 固定子 31、231 固定子コア 32a〜32n、232a〜232n ティース部 33a〜33n、233a〜233n ティース先端部 34a〜34n、234a〜234n スロット 35a〜35n 切欠部 55a、56a、74a、75a、94a、95a、1
12a、113a、孔
10, 210 Rotor 11, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100,
110, 211 rotor cores 14a to 14d, 16a to 16d, 45a, 46a, 6
4a, 65a, 84a, 85a, 102a, 103a
Recesses (voids) 15a to 15d Effective magnetic pole portions 21a to 21d, 41a, 51a, 61a, 63a, 7
1a, 73a, 81a, 91a, 101a, 111a,
221a to 221d Magnet housing holes 20a to 20d, 47a to 49a, 57a to 59a, 6
6a, 67a, 76a, 77a, 86a, 87a, 96
a, 97a, 104a, 114a, 220a to 220d
Permanent magnets 30, 230 Stator 31, 231 Stator cores 32a to 32n, 232a to 232n Teeth portions 33a to 33n, 233a to 233n Teeth tip portions 34a to 34n, 234a to 234n Slots 35a to 35n Notches 55a, 56a, 74a , 75a, 94a, 95a, 1
12a, 113a, holes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−66284(JP,A) 特開2002−171730(JP,A) 特開2002−165394(JP,A) 特開2000−116084(JP,A) 特開2001−178045(JP,A) 特開2000−324728(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 1/27 H02K 1/22 H02K 21/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-10-66284 (JP, A) JP-A-2002-171730 (JP, A) JP-A-2002-165394 (JP, A) JP-A-2000-116084 (JP , A) JP 2001-178045 (JP, A) JP 2000-324728 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 1/27 H02K 1/22 H02K 21 / 14

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固定子巻線が収容されるスロットを形成
し、回転子と対向する部分に中央部と端部からなるティ
ース先端部を有するティース部が設けられている固定子
と、ティース先端部と間隙を介して配置され、永久磁石
を収容する磁石収容孔が各磁極に設けられている回転子
とを備える永久磁石電動機であって、 磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に空隙部が
設けられており、 隣接する磁極に設けられている空隙部の距離をB、隣接
するティース部の側面間の最短距離をA、ティース部の
幅をC、空隙部の周方向の長さをDとした時、 B≧A、D≧C を満足するように構成されているとともに、 回転子の外周部とティース先端部との間の間隙をg、空
隙部の周方向の各位置における半径方向の長さの最短長
をLとした時、 g×0.2≦L≦g×0.5 を満足するように構成されている、 永久磁石電動機。
1. A stator in which a slot for accommodating a stator winding is formed, and a tooth portion having a tooth tip portion including a central portion and an end portion is provided in a portion facing the rotor, and a tooth tip. And a rotor having a magnet accommodating hole for accommodating a permanent magnet in each magnetic pole, which is disposed with a gap between the magnet and the end, the end wall of the magnet accommodating hole and the outer peripheral portion of the rotor. A gap is provided between the adjacent magnetic poles, B is the distance between the adjacent magnetic poles, A is the shortest distance between the side surfaces of the adjacent teeth, C is the width of the teeth, and When the length in the circumferential direction is D, B ≧ A and D ≧ C are satisfied, and a gap between the outer peripheral portion of the rotor and the tip of the teeth is g.
The shortest radial length at each position in the circumferential direction of the gap
When was the L, g × 0.2 ≦ L ≦ g × 0.5 is configured to satisfy the permanent magnet motor.
【請求項2】 請求項1に記載の永久磁石電動機であっ
て、 ティース先端部の周方向の長さをHとした時、 D≧H を満足するように構成されている、 永久磁石電動機。
2. The permanent magnet electric motor according to claim 1, wherein D ≧ H is satisfied when the circumferential length of the tooth tip portion is H.
【請求項3】 請求項1または2に記載の永久磁石電動
機であって、磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との
間に設けられている空隙部は、回転子の外周部に形成さ
れた凹部である、永久磁石電動機。
3. The permanent magnet electric motor according to claim 1 or 2 , wherein the void portion provided between the end wall of the magnet housing hole and the outer peripheral portion of the rotor is the outer peripheral portion of the rotor. A permanent magnet electric motor, which is a recess formed in the.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の永久磁
石電動機であって、固定子の外径が90mmである、永
久磁石電動機。
4. The permanent magnet electric motor according to claim 1 , wherein the stator has an outer diameter of 90 mm.
【請求項5】 圧縮機で圧縮した熱交換媒体を用いて室
内の温度を調整する空調装置であって、圧縮機の駆動電
動機として請求項1〜4のいずれかに記載の永久磁石電
動機を用いた、空調装置。
5. An air conditioner for adjusting the temperature in a room using a heat exchange medium compressed by a compressor, wherein the permanent magnet electric motor according to claim 1 is used as a driving motor for the compressor. There was an air conditioner.
【請求項6】 圧縮機で圧縮した熱交換媒体を用いて庫
内の温度を調整する冷蔵庫であって、圧縮機の駆動電動
機として請求項1〜4のいずれかに記載の永久磁石電動
機を用いた、冷蔵庫。
6. A refrigerator in which the temperature inside the refrigerator is adjusted by using a heat exchange medium compressed by a compressor, wherein the permanent magnet electric motor according to any one of claims 1 to 4 is used as a drive motor for the compressor. I had a refrigerator.
【請求項7】 電動機により駆動される車載装置であっ
て、電動機として請求項1〜4のいずれかに記載の永久
磁石電動機を用いた、車載装置。
7. An in-vehicle device driven by an electric motor, the in-vehicle device using the permanent magnet electric motor according to claim 1 as an electric motor.
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