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WO2019215865A1 - ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置 - Google Patents

ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019215865A1
WO2019215865A1 PCT/JP2018/018085 JP2018018085W WO2019215865A1 WO 2019215865 A1 WO2019215865 A1 WO 2019215865A1 JP 2018018085 W JP2018018085 W JP 2018018085W WO 2019215865 A1 WO2019215865 A1 WO 2019215865A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insertion hole
rotor
core
magnet insertion
core portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/018085
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石川　淳史
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2020517693A priority Critical patent/JP6942246B2/ja
Priority to US17/048,322 priority patent/US11831204B2/en
Priority to CN201880092874.0A priority patent/CN112075011B/zh
Priority to PCT/JP2018/018085 priority patent/WO2019215865A1/ja
Publication of WO2019215865A1 publication Critical patent/WO2019215865A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/001—Compression cycle type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/005—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle of the single unit type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems

Definitions

  • the present invention relates to a rotor, an electric motor, a compressor, and an air conditioner.
  • Patent Document 1 discloses a rotor core having a magnet hole into which a permanent magnet is inserted, wherein an inner surface of the magnet hole is alternately provided with a portion in contact with the permanent magnet and a portion not in contact with the axial direction.
  • Patent Document 2 discloses a rotor provided with permanent magnets that are finely divided in the axial direction and the circumferential direction.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2015-116105 see FIG. 4
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2005-354899 see FIG. 5
  • Patent Document 1 since there are many non-contact portions between the inner surface of the magnet hole and the permanent magnet, the magnetic flux of the permanent magnet hardly reaches the stator through the rotor core. Therefore, the magnetic flux effectively interlinked with the stator windings is reduced, leading to a reduction in magnetic force. Moreover, in the structure of patent document 2, a leakage magnetic flux is easy to generate
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to reduce eddy current loss while suppressing a decrease in magnetic force.
  • the rotor according to the present invention is an annular rotor core centered on an axis, and is a first core portion having a first magnet insertion hole and a second core having a second magnet insertion hole in the direction of the axis.
  • a rotor core having a portion, a first permanent magnet disposed in the first magnet insertion hole and configured by a rare earth magnet, and a second permanent magnet disposed in the second magnet insertion hole and configured by a rare earth magnet. Permanent magnet.
  • the radial width around the axis of the first magnet insertion hole is wider than the radial width of the second magnet insertion hole.
  • the first core portion has one or more N1 slits on the outer side in the radial direction of the first magnet insertion hole, the length in the radial direction being longer than the length in the circumferential direction about the axis.
  • the second core portion has zero or more N2 slits on the outer side in the radial direction of the second magnet insertion hole, the length in the radial direction being longer than the length in the circumferential direction.
  • N1> N2 holds, and the ratio of the length in the axial direction of the second core portion to the length in the axial direction of the rotor core is 70% or more and less than 100.
  • the present invention includes a rotor core having a first core portion having a number N1 of slits and a second core portion having a number N2 ( ⁇ N1) of slits, and a second length relative to the axial length of the rotor core. Since the ratio of the axial length of the core portion is 70% or more and less than 100, eddy current loss can be reduced. Moreover, since a leakage magnetic flux can be reduced compared with the case where a permanent magnet is divided
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a portion corresponding to one magnetic pole of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a portion corresponding to one magnetic pole of the rotor according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view in the direction of the arrows along line IV-IV in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the direction of the arrows along line VV in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • 6 is a cross-sectional view of a second core portion of a rotor according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a second core portion of a rotor according to a second modification of the first embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of a second core portion of a rotor according to a third modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a portion corresponding to one magnetic pole of a rotor according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a rotor according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing a portion corresponding to one magnetic pole of a rotor according to a third embodiment.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a rotor according to a third embodiment. It is a figure which shows the compressor which can apply the electric motor of each embodiment. It is a figure which shows the air conditioning apparatus using the compressor of FIG.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing electric motor 100 of the first embodiment.
  • An electric motor 100 shown in FIG. 1A is incorporated inside a cylindrical shell 5.
  • Shell 5 is a part of a container of compressor 500 (FIG. 18) in which electric motor 100 is incorporated.
  • the electric motor 100 includes a rotatable rotor 2 and a stator 1 provided so as to surround the rotor 2.
  • the stator 1 is incorporated inside the shell 5 described above.
  • An air gap (that is, a gap) G of, for example, 0.5 mm is provided between the stator 1 and the rotor 2.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view (that is, a cross-sectional view) in a plane orthogonal to the axis C1.
  • the stator 1 has a stator core 10 and a winding 15 wound around the stator core 10.
  • the stator core 10 is formed by laminating a plurality of laminated elements in the axial direction and fastening them by caulking or the like.
  • the laminated element is obtained by punching a magnetic steel sheet having a thickness of 0.25 to 0.5 mm, for example.
  • the stator core 10 has an annular yoke 11 centering on the axis C1 and a plurality of teeth 12 projecting radially inward from the yoke 11. Although the number of teeth 12 is 18 here, it is not limited to this.
  • a winding 15 is wound around the teeth 12 of the stator core 10 via an insulating portion (insulator) (not shown).
  • a slot 13 for accommodating the winding 15 is formed between the teeth 12 adjacent in the circumferential direction.
  • FIG. 1B is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the winding 15.
  • the winding 15 has a conductor 15a made of aluminum or copper and a refrigerant-resistant insulating coating 15b covering the periphery of the conductor 15a. Since the winding 15 contacts the refrigerant inside the compressor 500 (FIG. 18), the conductor 15a is protected by a refrigerant-resistant insulating coating 15b.
  • the winding method of the winding 15 may be distributed winding wound over a plurality of teeth 12 or concentrated winding wound around each tooth 12.
  • the outer periphery of the stator core 10 is formed with a plurality of contact surfaces 17 that are cylindrical surfaces centered on the axis C1 and a plurality of notches 16 that are flat surfaces parallel to the axis C1.
  • the plurality of contact surfaces 17 and the plurality of notches 16 are alternately formed in the circumferential direction.
  • the number of the contact surfaces 17 and the notches 16 is six, but is not limited thereto.
  • the contact surface 17 is fitted to the inner peripheral surface 51 of the shell 5. Further, a gap is formed between the notch 16 and the inner peripheral surface 51 of the shell 5. This gap becomes a refrigerant flow path in which the refrigerant of the compressor 500 flows in the axial direction.
  • the rotor 2 has an annular rotor core 20 centered on the axis C1.
  • the rotor core 20 has a cylindrical outer peripheral surface with the axis C1 as the center.
  • a shaft hole 24 is formed at the radial center of the rotor core 20.
  • a rotary shaft 25 is fixed to the shaft hole 24 by press fitting.
  • the rotor 2 has a plurality of magnetic poles in the circumferential direction.
  • the number of magnetic poles is equal to the number of first permanent magnets 22A described later, and is also equal to the number of second permanent magnets 22B (FIG. 6).
  • the number of magnetic poles of the rotor 2 is six.
  • the number of magnetic poles of the rotor 2 is not limited to six, and may be two or more.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a portion corresponding to one magnetic pole of the rotor 2 and a part of the stator 1 facing this via an air gap.
  • a radial straight line passing through the center of the magnetic pole of the rotor 2 is defined as a magnetic pole center line M1.
  • a boundary between adjacent magnetic poles is indicated by a symbol M2.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a portion corresponding to one magnetic pole of the rotor 2.
  • 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, that is, a longitudinal cross-sectional view of the rotor 2.
  • the first permanent magnet 22A in the rotor 2 is represented by a solid line.
  • the rotor core 20 has two first core portions 20A and one second core portion 20B in the axial direction. More specifically, one second core portion 20B is disposed between the two first core portions 20A in the axial direction.
  • the first core portion 20A has a length L1 in the axial direction
  • the second core portion 20B has a length L2 in the axial direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 3, that is, a cross-sectional view of the first core portion 20A.
  • the first core portion 20A is formed by laminating laminated elements in the axial direction and fastening them by caulking or the like.
  • the laminated element is obtained by punching a magnetic steel sheet having a thickness of 0.25 to 0.5 mm, for example.
  • a first magnet insertion hole 21A is formed along the outer periphery of the first core portion 20A.
  • the first magnet insertion hole 21A penetrates the first core portion 20A in the axial direction.
  • six first magnet insertion holes 21A (see FIG. 1) having the same number of magnetic poles as the rotor 2 described above are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the magnetic pole center line M1 described above passes through the center in the circumferential direction of the first magnet insertion hole 21A.
  • the first magnet insertion hole 21A extends linearly in a direction orthogonal to the magnetic pole center line M1.
  • the first magnet insertion hole 21 ⁇ / b> A includes an outer edge 201 that is a radially outer edge and an inner edge 202 that is a radially inner edge.
  • the first permanent magnet 22A is inserted into the first magnet insertion hole 21A.
  • the first permanent magnet 22A constitutes one magnetic pole.
  • the first permanent magnet 22A has a flat plate shape and has a plate surface orthogonal to the magnetic pole center line M1.
  • the first permanent magnet 22A is magnetized so as to have different magnetic poles on the radially outer side and the radially inner side of the first core portion 20A. Moreover, the magnetization directions of the first permanent magnets 22A of the adjacent magnetic poles are opposite to each other.
  • a of 1st permanent magnets are comprised with the rare earth magnet (more specifically, rare earth sintered magnet) which has neodymium (Nd), iron (Fe), and boron (B) as a main component, and the surface is insulating. It is covered with a film. Since the rare earth magnet has a high residual magnetic flux density and a coercive force, the motor efficiency and the demagnetization resistance are improved. In order to further increase the coercive force, dysprosium (Dy) or terbium (Tb) may be added to the rare earth magnet.
  • Dy dysprosium
  • Tb terbium
  • Flux barriers 23 are formed on both sides in the circumferential direction of the first magnet insertion hole 21A.
  • the flux barrier 23 is a gap extending in the radial direction from the circumferential end of the first magnet insertion hole 21A toward the outer periphery of the first core 20A.
  • the flux barrier 23 is provided in order to reduce the leakage magnetic flux between adjacent magnetic poles (that is, the magnetic flux flowing through the gap M2).
  • side slits 35 are formed on the inner sides in the circumferential direction of the two flux barriers 23, respectively.
  • the side slit 35 is a slit having a longer length in the circumferential direction than a length in the radial direction, and extends along the outer periphery of the first core portion 20A.
  • the side slit 35 increases the magnetic resistance in the flux barrier 23 and enhances the effect of reducing the leakage magnetic flux between adjacent magnetic poles. Due to the action of reducing the leakage magnetic flux by the side slit 35 and the flux barrier 23, the magnetic flux (effective magnetic flux) linked to the teeth 12 of the stator 1 is increased, and the motor efficiency is improved.
  • the first core portion 20A has several N1 (N1 is an integer of 1 or more) slits on the radially outer side of the first magnet insertion hole 21A.
  • N1 is an integer of 1 or more
  • two slits 31, 32, 33, and 34 are formed from the center in the circumferential direction of one first magnet insertion hole 21A to the outer side in the circumferential direction. That is, the number N1 of slits is 8.
  • the number N1 is not limited to 8, but may be 1 or more.
  • the number N1 does not include the number of side slits 35.
  • the slits 31, 32, 33, and 34 each have a shape in which the length in the radial direction is longer than the length in the circumferential direction.
  • the slits 31, 32, 33, and 34 are provided for reducing torque ripple.
  • the slits 31, 32, 33, and 34 are desirably formed symmetrically about the magnetic pole center line M1. Note that being formed symmetrically means that the shape and arrangement are symmetrical.
  • the longitudinal direction of the slits 31, 32, 33, 34 is parallel to the magnetic pole center line M1.
  • the magnetic flux of the first permanent magnet 22A can be guided to the stator 1 with the shortest distance.
  • the longitudinal directions of the slits 31, 32, 33, and 34 may be inclined with respect to the magnetic pole center line M1, but in that case, it is desirable that the slits be inclined symmetrically about the magnetic pole center line M1. .
  • first core portion 20A has a first through hole 26, a second through hole 27, and a third through hole 28 on the radially inner side of the first magnet insertion hole 21A.
  • These through holes 26, 27, and 28 are refrigerant flow paths.
  • the first through holes 26 are formed on both sides of the magnetic pole center line M1, two for each magnetic pole.
  • the second through holes 27 are formed one by one for each magnetic pole, radially inward of the first through hole 26 and on the magnetic pole center line M1.
  • the third through holes 28 are formed one by one for each magnetic pole, radially inward of the second through holes 27 and in the gap M2. Note that it is not always necessary to provide all of the through holes 26, 27, and 28, and any of the through holes 26, 27, and 28 may be provided. In FIG. 1A described above, the through holes 26, 27, and 28 are omitted.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 3, that is, a cross-sectional view at the second core portion 20B.
  • the second core portion 20B is formed by laminating laminated elements in the axial direction and fastening them by caulking or the like.
  • the laminated element is obtained by punching a magnetic steel sheet having a thickness of 0.25 to 0.5 mm, for example.
  • a second magnet insertion hole 21B is formed along the outer periphery of the second core portion 20B.
  • the second magnet insertion hole 21B penetrates the second core portion 20B in the axial direction.
  • six second magnet insertion holes 21B having the same number of magnetic poles of the rotor 2 described above are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the first magnet insertion hole 21A (FIG. 5) and the second magnet insertion hole 21B are formed continuously in the axial direction.
  • the magnetic pole center line M1 described above passes through the center in the circumferential direction of the second magnet insertion hole 21B.
  • the second magnet insertion hole 21B extends linearly in a direction orthogonal to the magnetic pole center line M1.
  • the second magnet insertion hole 21B has an outer edge 203 that is a radially outer edge, and an inner edge 204 that is a radially inner edge.
  • the second permanent magnet 22B is inserted into the second magnet insertion hole 21B.
  • the second permanent magnet 22B constitutes one magnetic pole.
  • the second permanent magnet 22B has a flat plate shape and has a plate surface orthogonal to the magnetic pole center line M1.
  • the second permanent magnet 22B is magnetized in the same manner as the first permanent magnet 22A adjacent in the axial direction.
  • the second permanent magnet 22B is composed of a rare earth magnet (more specifically, a rare earth sintered magnet) mainly composed of neodymium, iron, and boron, and has an insulating surface. It is covered with a film. In order to further increase the coercive force, dysprosium or terbium may be added to the rare earth magnet.
  • a rare earth magnet more specifically, a rare earth sintered magnet
  • dysprosium or terbium may be added to the rare earth magnet.
  • Flux barriers 23 are formed on both sides in the circumferential direction of the second magnet insertion hole 21B.
  • the flux barrier 23 is continuous with the flux barrier 23 (FIG. 5) of the first core portion 20A in the axial direction.
  • the flux barrier 23 of the second core portion 20B and the flux barrier 23 (FIG. 5) of the first core portion 20A have the same shape and arrangement.
  • Side slits 35 are formed on the inner sides in the circumferential direction of the two flux barriers 23, respectively.
  • the side slit 35 is continuous with the side slit 35 (FIG. 5) of the first core portion 20A in the axial direction.
  • the side slit 35 of the second core part 20B and the side slit 35 (FIG. 5) of the first core part 20A have the same shape and arrangement.
  • the second core portion 20B has slits of several N2 (N2 is an integer greater than or equal to 0 and smaller than N1) on the radially outer side of the second magnet insertion hole 21B.
  • N2 is zero. That is, no slit is provided on the radially outer side of the second magnet insertion hole 21B of the second core portion 20B.
  • the number N2 is not limited to 0 as long as it is smaller than the number N1, and may be 1 or more.
  • the number N2 does not include the number of side slits 35.
  • the second core portion 20B has a first through hole 26, a second through hole 27, and a third through hole 28 on the radially inner side of the second magnet insertion hole 21B.
  • the first through hole 26 is continuous with the first through hole 26 (FIG. 5) of the first core portion 20A in the axial direction.
  • the second through hole 27 is continuous with the second through hole 27 (FIG. 5) of the first core portion 20A in the axial direction.
  • the third through hole 28 is continuous with the third through hole 28 (FIG. 5) of the first core portion 20A in the axial direction.
  • the first magnet insertion hole 21A and the second magnet insertion hole 21B are continuous with each other in the axial direction.
  • the radial width W1 of the first magnet insertion hole 21A is wider than the radial width W2 of the second magnet insertion hole 21B.
  • the radial width of the first permanent magnet 22A is wider than the radial width of the second permanent magnet 22B.
  • the outer end edges 201 and 203 of the magnet insertion holes 21A and 21B have the same radial position.
  • the inner edge 202 of the first magnet insertion hole 21A is located radially inward of the inner edge 204 of the second magnet insertion hole 21B.
  • the present invention is not limited to such a configuration, and a configuration in which the inner end edges 202 and 204 have the same radial position and the outer end edge 201 is positioned radially inward of the outer end edge 203 is also possible.
  • the rotor core 20 includes a plurality of electromagnetic steel plates punched into the shape of the first core portion 20A shown in FIG. 5 and a plurality of electromagnetic steel plates punched into the shape of the second core portion 20B shown in FIG. It is configured by stacking in the direction.
  • the circumferential positions at both ends in the circumferential direction of the first magnet insertion hole 21A (FIG. 5) are the same as the circumferential positions at both ends in the circumferential direction of the second magnet insertion hole 21B (FIG. 6).
  • the first core portion 20A having the wide first magnet insertion hole 21A is disposed on both axial sides of the second core portion 20B having the narrow second magnet insertion hole 21B. Yes. Therefore, the second permanent magnet 22B is inserted into the second magnet insertion hole 21B from one side of the rotor core 20 in the axial direction, and then each first magnet insertion hole 21A from both sides of the rotor core 20 in the axial direction. The first permanent magnet 22A can be inserted into the.
  • the inserted permanent magnets 22A and 22B are guided to the outer end edges 201 and 203. Therefore, the permanent magnets 22A and 22B can be easily inserted into the magnet insertion holes 21A and 21B.
  • the permanent magnets 22A and 22B are composed of rare earth magnets, they have conductivity.
  • the permanent magnets 22A and 22B pass the magnetic flux generated in the winding 15 of the stator 1 (that is, the stator magnetic flux), but according to the time change (d ⁇ / dt) of the stator magnetic flux ⁇ passing through the permanent magnets 22A and 22B.
  • An eddy current flows in each of the permanent magnets 22A and 22B. Since the eddy current becomes a loss (that is, eddy current loss), it causes a reduction in the motor efficiency. Further, since the temperature of the permanent magnets 22A and 22B rises due to Joule heat, it also causes high temperature demagnetization of the permanent magnets 22A and 22B.
  • An induced electromotive force is generated inside the eddy current, and eddy currents easily flow.
  • the eddy current loss is reduced by reducing the number N2 of the radially outer slits of the second magnet insertion hole 21B of the second core portion 20B.
  • the stator magnetic flux is more easily guided to the permanent magnet along the slit, and demagnetization of the permanent magnet is more likely to occur.
  • the number N1 of the slits 31 to 34 of the first core portion 20A is larger than the number N2 of the slits of the second core portion 20B.
  • the permanent magnet 22B is more difficult to demagnetize (that is, the demagnetization resistance is higher).
  • the demagnetization resistance of the rotor 2 as a whole coincides with the lower demagnetization resistance of the first permanent magnet 22A and the second permanent magnet 22B. Therefore, in order to improve the demagnetization resistance of the rotor 2 as a whole, it is necessary to improve the demagnetization resistance of the first permanent magnet 22A.
  • the width W1 of the first magnet insertion hole 21A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B (W1> W2).
  • the width of the first permanent magnet 22A inserted into the first magnet insertion hole 21A is wider than the width of the second permanent magnet 22B inserted into the second magnet insertion hole 21B. Therefore, the concentration of the stator magnetic flux in the first permanent magnet 22A is relaxed, and demagnetization of the first permanent magnet 22A is less likely to occur. That is, the demagnetization proof strength of the first permanent magnet 22A can be brought close to that of the second magnet insertion hole 21B.
  • eddy current loss can be reduced without increasing torque ripple and without reducing demagnetization resistance.
  • the motor efficiency can be improved, and since the heat generation of the permanent magnets 22A and 22B can be suppressed, high temperature demagnetization can be prevented.
  • the second permanent magnet 22B can be made thinner than the first permanent magnet 22A, the material cost can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost of the electric motor 100.
  • the leakage magnetic flux unlike the case where the permanent magnet is divided in the circumferential direction is less likely to be generated, and hence the reduction of the magnetic force can be suppressed.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is the ratio (%) of the axial length L2 of the second core portion 20B to the axial length (L1 ⁇ 2 + L2) of the rotor core 20. And expressed by L2 / (L1 ⁇ 2 + L2) ⁇ 100.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 may be considered as the ratio of the volume of the second core portion 20B to the volume of the rotor core 20, or the second ratio relative to the weight of the rotor core 20. It may be considered as a proportion of the weight of the core portion 20B.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 and the volume of the permanent magnets 22A and 22B.
  • the volume of the permanent magnets 22A and 22B is such that when the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 0, that is, the permanent magnet 22A when the rotor core 20 is configured by only the first core portion 20A.
  • the volume of 22B is taken as a reference value (100%), and is expressed as a relative value to this reference value.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 and the eddy current loss.
  • the eddy current loss is the reference value (100) when the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 0, that is, when the rotor core 20 is configured only by the first core portion 20A. %) And expressed as a relative value to this reference value.
  • the eddy current loss decreases as the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 increases.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 70% or more, the eddy current loss is reduced to 50% or less when the rotor core 20 is configured by only the first core portion 20A. I understand that.
  • This reduction effect of eddy current loss (50%) is generally equivalent to the effect when the permanent magnet is divided into two in the circumferential direction. That is, the rotor core 20 in which the first core portion 20A and the second core portion 20B are combined in the axial direction is used, and the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is set to 70% or more. Thus, it can be seen that the same effect as that obtained when the permanent magnet is divided into two in the circumferential direction can be obtained.
  • the upper limit of the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is the case where the first core portion 20A is composed of only one electromagnetic steel sheet. Therefore, the range of the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 70% or more and less than 100%.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 and the generated torque.
  • the generated torque is the reference value (100%) when the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 0, that is, when the rotor core 20 is configured by only the first core portion 20A. And expressed as a relative value to the reference value.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 and the torque ripple.
  • the torque ripple is defined by (T max ⁇ T min ) / T ave ⁇ 100 based on the maximum torque value T max , the minimum torque value T min, and the average torque value T ave in one electrical angle cycle.
  • the torque ripple of 100% means that the difference between the maximum value and the minimum value (T max -T min ) of the torque is the same as the average value T ave of the torque.
  • the torque ripple has a maximum value (55%) when the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 100%, that is, when the rotor core 20 is configured by only the second core portion 20B.
  • the torque ripple is reduced by 10% with respect to the maximum value (5% on the vertical scale in FIG. 10).
  • a 10% reduction in torque ripple corresponds to a reduction in noise of 1 dB. Therefore, in order to obtain a reduction effect equivalent to 1 dB of noise, the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is desirably 90% or less.
  • the rotor core 20 includes the first core portion 20A having the first magnet insertion hole 21A and the second core portion having the second magnet insertion hole 21B.
  • the permanent magnets 22A and 22B made of rare earth magnets are disposed in the magnet insertion holes 21A and 21B.
  • the radial width W1 of the first magnet insertion hole 21A is wider than the radial width W2 of the second magnet insertion hole 21B.
  • the first core portion 20A has a large number N1 (1 ⁇ N1) of slits 31 to 34 radially outside the first magnet insertion hole 21A, and the second core portion 20B On the outer side in the radial direction of the second magnet insertion hole 21B, there are a number N2 (0 ⁇ N2 ⁇ N1) of slits that are long in the circumferential direction.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 70% or more and less than 100%.
  • the number N2 of slits of the second core portion 20B is smaller than the number N1 of slits of the first core portion 20A, and the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 70%.
  • the width W1 of the first magnet insertion hole 21A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B, the demagnetization resistance of the first permanent magnet 22A and the demagnetization resistance of the second permanent magnet 22B Can be approached equally.
  • the 2nd permanent magnet 22B can be comprised thinly compared with 22 A of 1st permanent magnets, manufacturing cost can be reduced.
  • the magnetic flux leakage unlike the case where the permanent magnet is divided in the circumferential direction is not easily generated, it is possible to suppress a decrease in magnetic force.
  • the permanent magnets 22A and 22B can be easily inserted into the magnet insertion holes 21A and 21B.
  • the weight balance in the axial direction of the rotor 2 is also improved.
  • the second permanent magnet 22B is passed through the first magnet insertion hole 21A and the second magnet insertion hole 21A is passed through the second magnet insertion hole 21A. It can be inserted into the magnet insertion hole 21B, and the insertion work is facilitated.
  • the first magnet insertion hole 21A and the second magnet insertion hole 21B have their outer end edges.
  • the insertion of the permanent magnets 22A and 22B can be guided by 201 and 203 (or the inner end edges 202 and 204), and the insertion work is further facilitated.
  • the slits 31, 32, 33, and 34 of the first core portion 20A are formed symmetrically with respect to the magnetic pole center line M1, the spatial harmonics of the magnetic flux generated in the air gap are suppressed, torque ripple and The radial excitation force (attraction force of the rotor core 20 by the stator magnetic field) can be suppressed.
  • first core portion 20A has side slits 35 on both sides in the circumferential direction of the first magnet insertion hole 21A
  • second core portion 20B has both sides in the circumferential direction of the second magnet insertion hole 21B. Since the side slits 35 are provided, leakage magnetic flux between adjacent magnetic poles can be reduced.
  • the core portion on the radially outer side than the magnet insertion holes 21A and 21B can be made smaller. Therefore, the centrifugal force applied to the core portion on the radially outer side than the magnet insertion holes 21A and 21B can be reduced, and the durability of the rotor core 20 can be improved.
  • the rotor 2 can be cooled by the refrigerant flowing through the through holes 26, 27, 28. Thereby, the high temperature demagnetization of permanent magnet 22A, 22B can be suppressed.
  • the electric motor 100 can be cooled by the refrigerant flowing between the notch 16 and the shell 5.
  • the winding 15 of the stator 1 has a conductor 15a made of copper or aluminum and an insulating coating 15b covering the surface of the conductor 15a, for example, corrosion of the winding 15 is prevented in the refrigerant of the compressor 500. can do.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the second core portion 20B of the rotor 2 according to the first modification of the first embodiment.
  • two slits 32, 33, and 34 are formed on the outer side in the radial direction of one second magnet insertion hole 21B. That is, the number N2 of slits is 6. Since the number N1 of slits of the first magnet insertion hole 21A of the first core portion 20A is 8, as described above, N1> N2 is established.
  • the slits 32, 33, and 34 of the second core portion 20B have, for example, shapes and arrangements with the slits 32, 33, and 34 of the eight slits 31, 32, 33, and 34 of the first core portion 20A. The same. However, the configuration is not limited to this, and it is only necessary that six slits be provided on the radially outer side of each second magnet insertion hole 21B.
  • the slits 32, 33, and 34 of the second core portion 20B are formed symmetrically with respect to the magnetic pole center line M1. Thereby, the space harmonic of the magnetic flux which generate
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 70% or more and less than 100. Further, the width W1 of the first magnet insertion hole 21A of the first core portion 20A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B of the second core portion 20B.
  • the rotor 2 of the first modified example is configured in the same manner as the rotor 2 of the first embodiment, except that the second core portion 20B has slits 32, 33, 34 on the radially outer side of the magnet insertion hole 21B. ing.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the second core portion 20B of the rotor 2 according to the second modification of the first embodiment.
  • the second core portion 20B of the second modification two slits 33 and 34 are formed on the outer side in the radial direction of one second magnet insertion hole 21B. That is, the number of slits N2 is four. Since the number N1 of slits of the first magnet insertion hole 21A of the first core portion 20A is 8, as described above, N1> N2 is established.
  • the slits 33 and 34 of the second core part 20B have, for example, the same shape and arrangement as the slits 33 and 34 of the eight slits 31, 32, 33, and 34 of the first core part 20A.
  • the configuration is not limited to this, and it is only necessary that four slits be provided on the outer side in the radial direction of each second magnet insertion hole 21B.
  • the slits 33 and 34 of the second core portion 20B are formed symmetrically with respect to the magnetic pole center line M1.
  • the longitudinal direction of the slits 33 and 34 of the second core portion 20B is preferably parallel to the magnetic pole center line M1.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 70% or more and less than 100. Further, the width W1 of the first magnet insertion hole 21A of the first core portion 20A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B of the second core portion 20B.
  • the rotor 2 of the second modification is configured in the same manner as the rotor 2 of the first embodiment except that the second core portion 20B has slits 33 and 34 on the radially outer side of the second magnet insertion hole 21B. Has been.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of second rotor 20B of rotor 2 according to the third modification of the first embodiment.
  • the second core portion 20B of the third modified example two slits 34 are formed on the outer side in the radial direction of one second magnet insertion hole 21B. That is, the number N2 of slits is 2. Since the number N1 of slits of the first magnet insertion hole 21A of the first core portion 20A is 8, as described above, N1> N2 is established.
  • the slit 34 of the second core portion 20B has the same shape and arrangement as the slit 34 of the eight slits 31, 32, 33, 34 of the first core portion 20A, for example.
  • the present invention is not limited to this configuration, and it is only necessary to provide two slits on the outer side in the radial direction of the second magnet insertion hole 21B.
  • the slits 34 of the second core portion 20B are formed symmetrically with respect to the magnetic pole center line M1.
  • the longitudinal direction of the slit 34 of the second core portion 20B is preferably parallel to the magnetic pole center line M1.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is 70% or more and less than 100. Further, the width W1 of the first magnet insertion hole 21A of the first core portion 20A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B of the second core portion 20B.
  • the rotor 2 of the third modified example is configured in the same manner as the rotor 2 of the first embodiment except that the second core portion 20B has a slit 34 on the radially outer side of the second magnet insertion hole 21B. Yes.
  • the second core portion 20B has slits on the outer side in the radial direction of the second magnet insertion hole 21B. This is less than the number N1 of slits in the core portion 20A (N2 ⁇ N1). Therefore, eddy current loss in the permanent magnets 22A and 22B can be reduced.
  • the widths W1 and W2 of the magnet insertion holes 21A and 21B satisfy W1> W2, the demagnetization resistance of the first permanent magnet 22A and the demagnetization resistance of the second permanent magnet 22B can be made close to each other. it can.
  • the second core portion 20B has a slit on the radially outer side of the second magnet insertion hole 21B, the effect of reducing torque ripple is improved as compared with the first embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a portion corresponding to one magnetic pole of rotor 2 of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view in the direction of the arrows along line XV-XV in FIG. 14, that is, a vertical cross-sectional view of the rotor 2.
  • the two first core portions 20A are provided on both axial sides of the second core portion 20B.
  • two second core portions 20B are provided on both axial sides of the first core portion 20A.
  • the first core portion 20A has the same configuration as that of the first core portion 20A (FIG. 5) of the first embodiment, and is arranged at the center in the axial direction of the rotor core 20.
  • the second core portion 20B has the same configuration as the second core portion 20B (FIG. 6) of the first embodiment, and is disposed at both axial ends of the rotor core 20.
  • the first core portion 20A has an axial length L3, and each second core portion 20B has an axial length L4.
  • the width W1 of the first magnet insertion hole 21A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is represented by L4 ⁇ 2 / (L3 + L4 ⁇ 2) ⁇ 100. The ratio is 70% or more and less than 100.
  • the second core portion 20B does not have a slit on the outer side in the radial direction of the second magnet insertion hole 21B.
  • the second magnet insertion hole 21B You may have several N2 ( ⁇ N1) slits on the radially outer side of 21B.
  • the second magnet insertion hole 21B having a narrow width W2 is positioned on both axial sides of the first magnet insertion hole 21A having a wide width W1. Therefore, before the rotor core 20 is completed, it is necessary to insert the first permanent magnet 22A into the first magnet insertion hole 21A.
  • the first permanent magnet 22A is inserted into the first magnet insertion hole 21A when the first core portion 20A is formed by laminating the electromagnetic steel plates. Thereafter, electromagnetic steel plates are laminated on both axial sides of the first core portion 20A to form the second core portion 20B, and the second permanent magnets 22B are inserted into the respective second magnet insertion holes 21B.
  • the rotor 2 of the second embodiment is the same as the rotor 2 of the first embodiment except that the rotor core 20 has two second core portions 20B provided on both sides in the axial direction of the first core portion 20A. It is configured.
  • the number N2 of slits of the second core part 20B is smaller than the number N1 of slits of the first core part 20A, and the second core in the rotor core 20 Since the ratio of the axial length of the portion 20B is 70% or more and less than 100%, eddy current loss can be reduced. Further, since the width W1 of the first magnet insertion hole 21A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B, the demagnetization resistance of the first permanent magnet 22A and the demagnetization resistance of the second permanent magnet 22B Can be approached equally. Moreover, since the 2nd permanent magnet 22B can be comprised thinly compared with 22 A of 1st permanent magnets, manufacturing cost can be reduced.
  • the two second core portions 20B are provided on both sides in the axial direction of the first core portion 20A, the weight balance in the axial direction of the rotor 2 is improved.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a portion corresponding to one magnetic pole of rotor 2 of the electric motor according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view in the direction of the arrow in line segment XVII-XVII in FIG. 16, that is, a vertical cross-sectional view of the rotor 2.
  • the rotor core 20 according to the first embodiment described above includes two first core portions 20A and one second core portion 20B, and the rotor core 20 according to the second embodiment includes two second core portions 20B. And one first core portion 20A.
  • the rotor core 20 of the third embodiment has one first core part 20A and one second core part 20B.
  • the first core unit 20A has the same configuration as the first core unit 20A (FIG. 5) of the first embodiment, and the second core unit 20B is the second core unit 20B of the first embodiment.
  • the configuration is the same as that shown in FIG.
  • the first core portion 20A and the second core portion 20B are provided so as to be adjacent to each other in the axial direction.
  • the first core portion 20A has an axial length L5, and each second core portion 20B has an axial length L6.
  • the width W1 of the first magnet insertion hole 21A is wider than the width W2 of the second magnet insertion hole 21B.
  • the ratio of the axial length of the second core portion 20B in the rotor core 20 is represented by L6 / (L5 + L6). The ratio is 70% or more and less than 100.
  • the second core portion 20B does not have a slit on the outer side in the radial direction of the second magnet insertion hole 21B.
  • the second magnet insertion hole 21B You may have several N2 ( ⁇ N1) slits on the radially outer side of 21B.
  • the rotor core 20 is laminated in the axial direction with an electromagnetic steel sheet punched into the shape of the first core part 20A shown in FIG. 5 and an electromagnetic steel sheet punched into the shape of the second core part 20B shown in FIG. It is constituted by. Further, the first permanent magnet 22A is inserted into the first magnet insertion hole 21A of the first core portion 20A from one side of the rotor core 20 (the lower side in FIG. 17). Further, the second permanent magnet 22B is inserted into the second magnet insertion hole 21B of the second core portion 20B from the other side of the rotor core 20 (upper side in FIG. 17).
  • the rotor 2 of the third embodiment is configured in the same manner as the rotor 2 of the first embodiment, except that the rotor core 20 has one first core portion 20A and one second core portion 20B.
  • the rotor core 20 has the first core portion 20A and the second core portion 20B one by one.
  • the configuration of the rotor core 20 is simplified, and the assembly process is also simplified. Thereby, the manufacturing cost of the electric motor 100 can be reduced.
  • the magnet insertion holes 21A and 21B extend linearly so as to be orthogonal to the magnetic pole center line M1, but the present invention is limited to such examples. is not.
  • the magnet insertion holes 21 ⁇ / b> A and 21 ⁇ / b> B may extend in a V shape whose center in the circumferential direction protrudes radially inward.
  • a plurality of permanent magnets may be arranged in one magnet insertion hole.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a compressor 500 including the electric motor 100 of the first embodiment.
  • the electric motors of the second and third embodiments or the modifications may be used.
  • the compressor 500 is a scroll compressor, and in the storage container 502, a compression mechanism 510, an electric motor 100 that drives the compression mechanism 510, a main shaft 501 that connects the compression mechanism 510 and the electric motor 100, and compression of the main shaft 501. It has a subframe 503 that supports the opposite end (subshaft) of the mechanism 510, and refrigerating machine oil 504 that is stored in a sump 505 at the bottom of the storage container 502.
  • the compression mechanism 510 includes a fixed scroll 511 and an orbiting scroll 512, an Oldham ring 513, a compliant frame 514, and a guide frame 515 combined so as to form a compression chamber between the respective plate-like spiral teeth. Have.
  • a suction pipe 506 passing through the storage container 502 is press-fitted into the heel fixed scroll 511.
  • a discharge pipe 507 that passes through the storage container 502 and discharges high-pressure refrigerant gas discharged from the discharge port of the fixed scroll 511 to the outside (refrigeration cycle) is provided.
  • the containment vessel 502 has a cylindrical shell 5 into which the electric motor 100 is incorporated by shrink fitting.
  • a glass terminal 508 for electrically connecting the stator 1 of the electric motor 100 and the drive circuit is fixed to the storage container 502 by welding.
  • the motors 100 according to the first to third embodiments and the modifications described above have improved motor efficiency by reducing eddy current loss. Therefore, by using the electric motor 100 as the power source of the compressor 500, the operating efficiency of the compressor 500 can be improved and the energy consumption can be reduced.
  • the scroll compressor has been described as an example of the compressor, but the electric motor described in each of the above-described embodiments and modifications may be applied to a compressor other than the scroll compressor.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of the air conditioning apparatus 400.
  • An air conditioning apparatus 400 shown in FIG. 19 includes a compressor 401, a condenser 402, a throttle device (decompression device) 403, and an evaporator 404.
  • the compressor 401, the condenser 402, the expansion device 403, and the evaporator 404 are connected by a refrigerant pipe 407 to constitute a refrigeration cycle. That is, the refrigerant circulates in the order of the compressor 401, the condenser 402, the expansion device 403, and the evaporator 404.
  • the compressor 401, the condenser 402, and the expansion device 403 are provided in the outdoor unit 410.
  • the compressor 401 includes the compressor 500 shown in FIG.
  • the outdoor unit 410 is provided with an outdoor fan 405 that supplies outdoor air to the condenser 402.
  • the evaporator 404 is provided in the indoor unit 420.
  • the indoor unit 420 is provided with an indoor blower 406 that supplies indoor air to the evaporator 404.
  • the operation of the air conditioner 400 is as follows.
  • the compressor 401 compresses and sends out the sucked refrigerant.
  • the condenser 402 exchanges heat between the refrigerant flowing in from the compressor 401 and the outdoor air, condenses and liquefies the refrigerant, and sends it out to the refrigerant pipe 407.
  • the outdoor blower 405 supplies outdoor air to the condenser 402.
  • the expansion device 403 adjusts the pressure and the like of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 407 by changing the opening degree.
  • the evaporator 404 exchanges heat between the refrigerant in the low pressure state by the expansion device 403 and the indoor air, causes the refrigerant to evaporate (vaporize) the heat of the air, and sends it to the refrigerant pipe 407.
  • the indoor fan 406 supplies indoor air to the evaporator 404. Thereby, the cold air from which heat has been removed by the evaporator 404 is supplied to the room.
  • the electric motor 100 described in the first to third embodiments and the modifications is applied to the compressor 401 (the compressor 500 in FIG. 18), the operating efficiency of the compressor 401 during the operation of the air conditioner 400 is improved. The stability of operation can be improved.
  • compressor 500 to which the electric motor described in the first to third embodiments and the modifications is applied may be used not only for the air conditioner 400 shown in FIG. 19 but also for other types of air conditioners.

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Abstract

ロータは、軸線を中心とする環状のロータコアであって、軸線の方向に、第１の磁石挿入孔を有する第１のコア部と、第２の磁石挿入孔を有する第２のコア部とを有するロータコアと、第１の磁石挿入孔内に配置され、希土類磁石で構成された第１の永久磁石と、第２の磁石挿入孔内に配置され、希土類磁石で構成された第２の永久磁石とを有する。第１の磁石挿入孔の軸線を中心とする径方向の幅は、第２の磁石挿入孔の径方向の幅よりも広い。第１のコア部は、第１の磁石挿入孔の径方向の外側に、径方向の長さが軸線を中心とする周方向の長さよりも長い、１以上の数Ｎ１のスリットを有する。第２のコア部は、第２の磁石挿入孔の径方向の外側に、径方向の長さが周方向の長さよりも長い、０以上の数Ｎ２のスリットを有する。Ｎ１＞Ｎ２が成り立ち、ロータコアの軸線の方向の長さに対する第２のコア部の軸線の方向の長さの割合が、７０％以上、１００未満である。

Description

ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置
　本発明は、ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置に関する。
　業務用エアコン等の大型空調装置では、圧縮機の容量の増加に伴い、電動機の回転数の高速化が求められている。電動機の回転数を高速化すると、電動機の巻線に流れる電流の周波数が高くなる。一方、永久磁石に希土類磁石を用いた永久磁石埋込型の電動機では、高周波数域で永久磁石に渦電流が発生し、電動機効率が低下する可能性がある。そのため、渦電流の低減が課題となる。
　特許文献１には、永久磁石を挿入する磁石孔を有するロータコアであって、磁石孔の内面に、永久磁石に接触する部分と接触しない部分とを軸方向に交互に設けたものが開示されている。また、特許文献２には、軸方向および周方向に細かく分割された永久磁石を備えたロータが開示されている。
特開２０１５－１１６１０５号公報（図４参照） 特開２００５－３５４８９９号公報（図５参照）
　しかしながら、特許文献１の構成では、磁石孔の内面と永久磁石との非接触部分が多いため、永久磁石の磁束がロータコアを通ってステータまで到達しにくい。そのため、ステータの巻線に有効に鎖交する磁束が減少し、磁力の低下につながる。また、特許文献２の構成では、周方向に分割された永久磁石の間で漏れ磁束が発生しやすく、やはり磁力の低下につながる。
　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、磁力の低下を抑制しながら、渦電流損を低減することを目的とする。
　本発明のロータは、軸線を中心とする環状のロータコアであって、軸線の方向に、第１の磁石挿入孔を有する第１のコア部と、第２の磁石挿入孔を有する第２のコア部とを有するロータコアと、第１の磁石挿入孔内に配置され、希土類磁石で構成された第１の永久磁石と、第２の磁石挿入孔内に配置され、希土類磁石で構成された第２の永久磁石とを有する。第１の磁石挿入孔の軸線を中心とする径方向の幅は、第２の磁石挿入孔の径方向の幅よりも広い。第１のコア部は、第１の磁石挿入孔の径方向の外側に、径方向の長さが軸線を中心とする周方向の長さよりも長い、１以上の数Ｎ１のスリットを有する。第２のコア部は、第２の磁石挿入孔の径方向の外側に、径方向の長さが周方向の長さよりも長い、０以上の数Ｎ２のスリットを有する。Ｎ１＞Ｎ２が成り立ち、ロータコアの軸線の方向の長さに対する第２のコア部の軸線の方向の長さの割合が、７０％以上、１００未満である。
　本発明は、数Ｎ１のスリットを有する第１のコア部と、数Ｎ２（＜Ｎ１）のスリットを有する第２のコア部とを有するロータコアを有し、ロータコアの軸方向長さに対する第２のコア部の軸方向長さの割合が、７０％以上、１００未満であるため、渦電流損を低減することができる。また、永久磁石を周方向に分割した場合と比較して、漏れ磁束を低減できるため、磁力の低下を抑制することができる。また、第２の永久磁石を第１の永久磁石よりも薄く構成できるため、製造コストを低減することができる。
実施の形態１の電動機を示す断面図（Ａ）および巻線の断面構造を示す模式図（Ｂ）である。 実施の形態１の電動機の１磁極に相当する部分を示す断面図である。 実施の形態１のロータの１磁極に相当する部分を模式的に示す斜視図である。 図３の線分ＩＶ－ＩＶにおける矢視方向の縦断面図である。 図３の線分Ｖ－Ｖにおける矢視方向の断面図である。 図３の線分ＶＩ－ＶＩにおける矢視方向の断面図である。 ロータコアにおける第２のコア部の軸方向長さの割合と、永久磁石の体積との関係を示すグラフである。 ロータコアにおける第２のコア部の軸方向長さの割合と、永久磁石の渦電流損との関係を示すグラフである。 ロータコアにおける第２のコア部の軸方向長さの割合と、発生トルクとの関係を示すグラフである。 ロータコアにおける第２のコア部の軸方向長さの割合と、トルクリプルとの関係を示すグラフである。 実施の形態１の第１の変形例のロータの第２のコア部における断面図である。 実施の形態１の第２の変形例のロータの第２のコア部における断面図である。 実施の形態１の第３の変形例のロータの第２のコア部における断面図である。 実施の形態２のロータの１磁極に相当する部分を模式的に示す斜視図である。 実施の形態２のロータを示す縦断面図である。 実施の形態３のロータの１磁極に相当する部分を模式的に示す斜視図である。 実施の形態３のロータを示す縦断面図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機を示す図である。 図１８の圧縮機を用いた空気調和装置を示す図である。
実施の形態１．
＜電動機の構成＞
　図１（Ａ）は、実施の形態１の電動機１００を示す断面図である。図１（Ａ）に示す電動機１００は、円筒状のシェル５の内側に組み込まれている。シェル５は、電動機１００が組み込まれる圧縮機５００（図１８）の容器の一部である。
　電動機１００は、回転可能なロータ２と、ロータ２を囲むように設けられたステータ１とを有する。ステータ１は、上述したシェル５の内側に組み込まれている。ステータ１とロータ２との間には、例えば０．５ｍｍのエアギャップ（すなわち隙間）Ｇが設けられている。
　以下では、ロータ２の回転軸である軸線Ｃ１の方向を、「軸方向」と称する。また、軸線Ｃ１を中心とする円周に沿った方向を、「周方向」と称する。また、軸線Ｃ１を中心とする半径方向を、「径方向」と称する。なお、図１は、軸線Ｃ１に直交する面における断面図（すなわち横断面図）である。
＜ステータの構成＞
　ステータ１は、ステータコア１０と、ステータコア１０に巻き付けられた巻線１５とを有する。ステータコア１０は、複数の積層要素を軸方向に積層し、カシメ等により締結したものである。積層要素は、例えば、厚さ０．２５～０．５ｍｍの電磁鋼板を打ち抜き加工したものである。
　ステータコア１０は、軸線Ｃ１を中心とする環状のヨーク１１と、ヨーク１１から径方向内側に突出する複数のティース１２とを有する。ティース１２の数は、ここでは１８個であるが、これに限定されるものではない。ステータコア１０のティース１２には、図示しない絶縁部（インシュレータ）を介して、巻線１５が巻き付けられる。周方向に隣り合うティース１２の間には、巻線１５を収容するためのスロット１３が形成される。
　図１（Ｂ）は、巻線１５の断面構造を示す模式図である。巻線１５は、アルミニウムまたは銅で構成された導体１５ａと、導体１５ａの周囲を覆う耐冷媒性の絶縁被膜１５ｂとを有する。巻線１５は、圧縮機５００（図１８）の内部の冷媒に接するため、耐冷媒性の絶縁被膜１５ｂで導体１５ａを保護している。巻線１５の巻き方は、複数のティース１２に跨って巻き付けられる分布巻であってもよく、あるいは、１つのティース１２毎に巻き付けられる集中巻であってもよい。
　ステータコア１０の外周には、軸線Ｃ１を中心とする円筒面である複数の当接面１７と、軸線Ｃ１に平行な平坦面である複数の切欠き部１６とが形成されている。複数の当接面１７と複数の切欠き部１６とは、周方向に交互に形成されている。ここでは、当接面１７および切欠き部１６の数は、それぞれ６個であるが、これに限定されるものではない。
　当接面１７は、シェル５の内周面５１に嵌合する。また、切欠き部１６とシェル５の内周面５１との間には、隙間が形成される。この隙間は、圧縮機５００の冷媒が軸方向に流れる冷媒流路となる。
＜ロータの構成＞
　ロータ２は、軸線Ｃ１を中心とする環状のロータコア２０を有する。ロータコア２０は、軸線Ｃ１を中心とする円筒状の外周面を有する。ロータコア２０の径方向の中心には、シャフト孔２４が形成されている。シャフト孔２４には、回転シャフト２５が圧入によって固定されている。
　ロータ２は、周方向に複数の磁極を有する。磁極の数は、後述する第１の永久磁石２２Ａの数と等しく、第２の永久磁石２２Ｂ（図６）の数とも等しい。ここでは、ロータ２の磁極数は６極である。但し、ロータ２の磁極数は６極に限定されるものではなく、２極以上であればよい。
　図２は、ロータ２の１磁極に相当する部分と、これにエアギャップを介して対向するステータ１の一部を示す断面図である。図２において、ロータ２の磁極の中心を通る径方向の直線を、磁極中心線Ｍ１とする。隣り合う磁極との境界（すなわち極間）を、符号Ｍ２で示す。
　図３は、ロータ２の１磁極に相当する部分を模式的に示す斜視図である。図４は、図３における線分ＩＶ－ＩＶにおける矢視方向の断面図、すなわちロータ２の縦断面図である。なお、図３では、ロータ２内の第１の永久磁石２２Ａは、実線で表されている。
　図３および図４に示すように、ロータコア２０は、軸方向に、２つの第１のコア部２０Ａと、１つの第２のコア部２０Ｂとを有する。より具体的には、軸方向において、２つの第１のコア部２０Ａの間に、１つの第２のコア部２０Ｂが配置されている。第１のコア部２０Ａは軸方向に長さＬ１を有し、第２のコア部２０Ｂは軸方向に長さＬ２を有する。
　図５は、図３における線分Ｖ－Ｖにおける矢視方向の断面図、すなわち第１のコア部２０Ａにおける断面図である。第１のコア部２０Ａは、積層要素を軸方向に積層し、カシメ等により締結したものである。積層要素は、例えば、厚さ０．２５～０．５ｍｍの電磁鋼板を打ち抜き加工したものである。
　第１のコア部２０Ａの外周に沿って、第１の磁石挿入孔２１Ａが形成されている。第１の磁石挿入孔２１Ａは、第１のコア部２０Ａを軸方向に貫通している。ここでは、上述したロータ２の磁極数と同じ６個の第１の磁石挿入孔２１Ａ（図１参照）が、周方向に等間隔に形成されている。
　上述した磁極中心線Ｍ１は、第１の磁石挿入孔２１Ａの周方向の中心を通る。第１の磁石挿入孔２１Ａは、磁極中心線Ｍ１に対して直交する方向に直線状に延在している。また、第１の磁石挿入孔２１Ａは、径方向外側の端縁である外側端縁２０１と、径方向内側の端縁である内側端縁２０２とを有する。
　第１の磁石挿入孔２１Ａには、第１の永久磁石２２Ａが挿入されている。第１の永久磁石２２Ａは、１磁極を構成する。第１の永久磁石２２Ａは平板状であり、磁極中心線Ｍ１に直交する板面を有する。
　第１の永久磁石２２Ａは、第１のコア部２０Ａの径方向外側と径方向内側とで異なる磁極を有するように着磁されている。また、隣り合う磁極の第１の永久磁石２２Ａは、着磁方向が互いに逆になっている。
　第１の永久磁石２２Ａは、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を主成分とする希土類磁石（より具体的には、希土類焼結磁石）で構成され、表面が絶縁性の被膜で覆われている。希土類磁石は、残留磁束密度および保磁力が高いため、電動機効率および減磁耐力が向上する。保磁力をさらに高めるために、希土類磁石にディスプロシウム（Ｄｙ）またはテルビウム（Ｔｂ）を加えてもよい。
　第１の磁石挿入孔２１Ａの周方向の両側には、フラックスバリア２３が形成されている。フラックスバリア２３は、第１の磁石挿入孔２１Ａの周方向端部から第１のコア部２０Ａの外周に向けて径方向に延在する空隙である。フラックスバリア２３は、隣り合う磁極間の漏れ磁束（すなわち極間Ｍ２を通って流れる磁束）を低減するために設けられる。
　第１のコア部２０Ａにおいて、２つのフラックスバリア２３の周方向内側には、サイドスリット３５がそれぞれ形成されている。サイドスリット３５は、周方向の長さが径方向の長さよりも長いスリットであり、第１のコア部２０Ａの外周に沿って延在している。
　サイドスリット３５は、フラックスバリア２３における磁気抵抗を増加させ、隣り合う磁極間の漏れ磁束を低減する効果を高めるものである。サイドスリット３５およびフラックスバリア２３による漏れ磁束の低減作用により、ステータ１のティース１２に鎖交する磁束（有効磁束）が増加し、電動機効率が向上する。
　第１のコア部２０Ａは、第１の磁石挿入孔２１Ａの径方向外側に、数Ｎ１（Ｎ１は１以上の整数）のスリットを有している。ここでは、１つの第１の磁石挿入孔２１Ａの周方向中心から周方向外側にかけて、スリット３１，３２，３３，３４が２つずつ形成されている。すなわち、スリットの数Ｎ１は、８である。但し、数Ｎ１は８に限らず、１以上であればよい。なお、数Ｎ１には、サイドスリット３５の数は含まない。
　スリット３１，３２，３３，３４は、いずれも、径方向の長さが周方向の長さよりも長い形状を有する。スリット３１，３２，３３，３４は、トルクリプルの低減のために設けられている。トルクリプルの低減効果を高めるためには、スリット３１，３２，３３，３４は、磁極中心線Ｍ１を中心として対称に形成されていることが望ましい。なお、対称に形成されるとは、形状および配置が対称であることを言う。
　スリット３１，３２，３３，３４の長手方向は、磁極中心線Ｍ１に平行であることが望ましい。スリット３１，３２，３３，３４を磁極中心線Ｍ１に平行にすることで、第１の永久磁石２２Ａの磁束を最短距離でステータ１に導くことができる。なお、スリット３１，３２，３３，３４の長手方向は、磁極中心線Ｍ１に対して傾斜していてもよいが、その場合には磁極中心線Ｍ１を中心として対称に傾斜していることが望ましい。
　また、第１のコア部２０Ａは、第１の磁石挿入孔２１Ａよりも径方向内側に、第１の貫通穴２６、第２の貫通穴２７および第３の貫通穴２８を有する。これらの貫通穴２６，２７，２８は、冷媒流路である。
　第１の貫通穴２６は、１磁極に２つずつ、磁極中心線Ｍ１の両側に形成されている。第２の貫通穴２７は、１磁極に１つずつ、第１の貫通穴２６よりも径方向内側で、且つ磁極中心線Ｍ１上に形成されている。第３の貫通穴２８は、１磁極に１つずつ、第２の貫通穴２７よりも径方向内側で、且つ極間Ｍ２に形成されている。なお、必ずしも貫通穴２６，２７，２８の全てが設けられている必要はなく、貫通穴２６，２７，２８のうちの何れかが設けられていればよい。上述した図１（Ａ）では、貫通穴２６，２７，２８は省略されている。
　図６は、図３における線分ＶＩ－ＶＩにおける矢視方向の断面図、すなわち第２のコア部２０Ｂにおける断面図である。第２のコア部２０Ｂは、積層要素を軸方向に積層し、カシメ等により締結したものである。積層要素は、例えば、厚さ０．２５～０．５ｍｍの電磁鋼板を打ち抜き加工したものである。
　第２のコア部２０Ｂの外周に沿って、第２の磁石挿入孔２１Ｂが形成されている。第２の磁石挿入孔２１Ｂは、第２のコア部２０Ｂを軸方向に貫通している。ここでは、上述したロータ２の磁極数と同じ６個の第２の磁石挿入孔２１Ｂが、周方向に等間隔に形成されている。第１の磁石挿入孔２１Ａ（図５）と第２の磁石挿入孔２１Ｂとは、軸方向に連続して形成されている。
　上述した磁極中心線Ｍ１は、第２の磁石挿入孔２１Ｂの周方向の中心を通る。第２の磁石挿入孔２１Ｂは、磁極中心線Ｍ１に対して直交する方向に直線状に延在する。また、第２の磁石挿入孔２１Ｂは、径方向外側の端縁である外側端縁２０３と、径方向内側の端縁である内側端縁２０４とを有する。
　第２の磁石挿入孔２１Ｂには、第２の永久磁石２２Ｂが挿入されている。第２の永久磁石２２Ｂは、１磁極を構成する。第２の永久磁石２２Ｂは平板状であり、磁極中心線Ｍ１に直交する板面を有する。また、第２の永久磁石２２Ｂは、軸方向に隣接する第１の永久磁石２２Ａと同様に着磁されている。
　第２の永久磁石２２Ｂは、第１の永久磁石２２Ａと同様、ネオジウム、鉄およびボロンを主成分とする希土類磁石（より具体的には、希土類焼結磁石）で構成され、表面が絶縁性の被膜で覆われている。また、保磁力をさらに高めるために、希土類磁石にディスプロシウムまたはテルビウムを加えてもよい。
　第２の磁石挿入孔２１Ｂの周方向の両側には、フラックスバリア２３が形成されている。フラックスバリア２３は、第１のコア部２０Ａのフラックスバリア２３（図５）と軸方向に連続している。第２のコア部２０Ｂのフラックスバリア２３と、第１のコア部２０Ａのフラックスバリア２３（図５）とは、形状および配置が同じである。
　２つのフラックスバリア２３の周方向内側には、サイドスリット３５がそれぞれ形成されている。サイドスリット３５は、第１のコア部２０Ａのサイドスリット３５（図５）と軸方向に連続している。第２のコア部２０Ｂのサイドスリット３５と、第１のコア部２０Ａのサイドスリット３５（図５）とは、形状および配置が同じである。
　また、第２のコア部２０Ｂは、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に、数Ｎ２（Ｎ２は０以上で、Ｎ１より小さい整数）のスリットを有している。ここでは、数Ｎ２は０である。すなわち、第２のコア部２０Ｂの第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側には、スリットは設けられていない。数Ｎ２は、数Ｎ１より小さければ、０に限らず、１以上であってもよい。なお、数Ｎ２には、サイドスリット３５の数は含まない。
　第２のコア部２０Ｂは、第２の磁石挿入孔２１Ｂよりも径方向内側に、第１の貫通穴２６、第２の貫通穴２７および第３の貫通穴２８を有する。第１の貫通穴２６は、第１のコア部２０Ａの第１の貫通穴２６（図５）と軸方向に連続している。第２の貫通穴２７は、第１のコア部２０Ａの第２の貫通穴２７（図５）と軸方向に連続している。第３の貫通穴２８は、第１のコア部２０Ａの第３の貫通穴２８（図５）と軸方向に連続している。
　図４に戻り、第１の磁石挿入孔２１Ａと第２の磁石挿入孔２１Ｂとは、軸方向に互いに連続している。第１の磁石挿入孔２１Ａの径方向の幅Ｗ１は、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向の幅Ｗ２よりも広い。また、第１の永久磁石２２Ａの径方向の幅は、第２の永久磁石２２Ｂの径方向の幅よりも広い。
　磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂの外側端縁２０１，２０３は、径方向位置が互いに同じである。一方、第１の磁石挿入孔２１Ａの内側端縁２０２は、第２の磁石挿入孔２１Ｂの内側端縁２０４よりも径方向内側に位置する。なお、このような構成に限らず、内側端縁２０２，２０４の径方向位置が互いに同じで、外側端縁２０１が外側端縁２０３よりも径方向内側に位置する構成も可能である。
　ロータコア２０は、図５に示した第１のコア部２０Ａの形状に打ち抜いた複数の電磁鋼板と、図６に示した第２のコア部２０Ｂの形状に打ち抜いた複数の電磁鋼板とを、軸方向に積層することにより構成される。第１の磁石挿入孔２１Ａ（図５）の周方向両端の周方向位置は、第２の磁石挿入孔２１Ｂ（図６）の周方向両端の周方向位置と同じである。
　ロータコア２０では、幅の広い第１の磁石挿入孔２１Ａを有する第１のコア部２０Ａが、幅の狭い第２の磁石挿入孔２１Ｂを有する第２のコア部２０Ｂの軸方向両側に配置されている。そのため、ロータコア２０の軸方向の一方の側から、第２の磁石挿入孔２１Ｂに第２の永久磁石２２Ｂを挿入し、その後、ロータコア２０の軸方向の両側から、各第１の磁石挿入孔２１Ａに第１の永久磁石２２Ａを挿入することができる。
　上記の通り、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂの外側端縁２０１，２０３の径方向位置が互いに同じであるため、挿入される永久磁石２２Ａ，２２Ｂが外側端縁２０１，２０３に案内される。そのため、永久磁石２２Ａ，２２Ｂを磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂに容易に挿入することができる。
＜作用＞
　次に、実施の形態１の電動機１００の作用について説明する。永久磁石２２Ａ，２２Ｂは、希土類磁石で構成されているため、導電性を有する。永久磁石２２Ａ，２２Ｂには、ステータ１の巻線１５で発生した磁束（すなわちステータ磁束）が通過するが、永久磁石２２Ａ，２２Ｂを通過するステータ磁束Φの時間変化（ｄΦ／ｄｔ）に応じて、永久磁石２２Ａ，２２Ｂのそれぞれの内部に渦電流が流れる。渦電流は、損失（すなわち渦電流損）となるため、電動機効率の低下の原因となる。また、ジュール熱により永久磁石２２Ａ，２２Ｂの温度が上昇するため、永久磁石２２Ａ，２２Ｂの高温減磁の原因ともなる。
　一般に、磁石挿入孔の径方向外側のスリットの数が多いほど、スリットと磁石挿入孔との間の領域にステータ磁束が集中しやすくなり（すなわち磁束密度が高くなり）、磁束の変動によって永久磁石の内部で誘導起電力が発生し、渦電流が流れやすくなる。この実施の形態１では、第２のコア部２０Ｂの第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側のスリットの数Ｎ２を少なくすることにより、渦電流損を低減している。
　一方、磁石挿入孔の径方向外側のスリットの数が少ない場合、渦電流損は低減されるが、トルクリプル（トルク脈動）が増加し、電動機１００の騒音および振動の原因となる。この実施の形態１では、第１のコア部２０Ａが第１の磁石挿入孔２１Ａの径方向外側に数Ｎ１（＞Ｎ２）のスリット３１～３４を有するため、トルクリプルを低減し、これにより電動機１００の騒音および振動を低減することができる。
　また、磁石挿入孔の径方向外側のスリットの数が多いほど、ステータ磁束がスリットに沿って永久磁石に誘導されやすくなり、永久磁石の減磁が生じやすくなる。この実施の形態１では、第１のコア部２０Ａのスリット３１～３４の数Ｎ１が、第２のコア部２０Ｂのスリットの数Ｎ２よりも多いため、第１の永久磁石２２Ａよりも第２の永久磁石２２Ｂの方が減磁しにくい（すなわち減磁耐力が高い）。
　但し、ロータ２の全体としての減磁耐力は、第１の永久磁石２２Ａおよび第２の永久磁石２２Ｂのうちの低い方の減磁耐力と一致する。そのため、ロータ２の全体としての減磁耐力を向上するためには、第１の永久磁石２２Ａの減磁耐力を向上する必要がある。
　そこで、この実施の形態１では、第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１を、第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広くしている（Ｗ１＞Ｗ２）。これにより、第１の磁石挿入孔２１Ａに挿入される第１の永久磁石２２Ａの幅が、第２の磁石挿入孔２１Ｂに挿入される第２の永久磁石２２Ｂの幅よりも広くなる。そのため、第１の永久磁石２２Ａにおけるステータ磁束の集中が緩和され、第１の永久磁石２２Ａの減磁が生じにくくなる。すなわち、第１の永久磁石２２Ａの減磁耐力を、第２の磁石挿入孔２１Ｂと同等に近付けることができる。
　このように、第１のコア部２０Ａと第２のコア部２０Ｂとを組み合わせることにより、トルクリプルを増加させることなく、また、減磁耐力を低下させることなく、渦電流損を低減することができる。渦電流損の低減により、電動機効率を向上することができ、また、永久磁石２２Ａ，２２Ｂの発熱が抑えられるため、高温減磁を防止することができる。
　また、第１の永久磁石２２Ａと比較して第２の永久磁石２２Ｂを薄く構成できるため、材料コストを低減し、これにより電動機１００の製造コストを低減することができる。加えて、永久磁石を周方向に分割した場合のような漏れ磁束が生じにくく、従って磁力の低下を抑制することができる。
　次に、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合について説明する。ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合とは、ロータコア２０の軸方向長さ（Ｌ１×２＋Ｌ２）に対する、第２のコア部２０Ｂの軸方向長さＬ２の割合（％）であり、Ｌ２／（Ｌ１×２＋Ｌ２）×１００で表される。
　なお、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、ロータコア２０の体積に対する第２のコア部２０Ｂの体積の割合と考えてもよく、あるいは、ロータコア２０の重量に対する第２のコア部２０Ｂの重量の割合と考えてもよい。
　図７は、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合と、永久磁石２２Ａ，２２Ｂの体積との関係を示すグラフである。永久磁石２２Ａ，２２Ｂの体積は、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が０の場合、すなわちロータコア２０を第１のコア部２０Ａのみで構成した場合の永久磁石２２Ａ，２２Ｂの体積を基準値（１００％）とし、この基準値に対する相対値で表す。
　図７から、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が増加するほど、永久磁石２２Ａ，２２Ｂの体積が減少することが分かる。これは、第２のコア部２０Ｂの第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２が第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１より狭いためである。
　図８は、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合と、渦電流損との関係を示すグラフである。渦電流損は、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が０の場合、すなわちロータコア２０を第１のコア部２０Ａのみで構成した場合の渦電流損を基準値（１００％）とし、この基準値に対する相対値で表す。
　図８から、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が増加するほど、渦電流損が減少することが分かる。特に、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が７０％以上では、渦電流損が、ロータコア２０を第１のコア部２０Ａのみで構成した場合の５０％以下に低減することが分かる。
　この渦電流損の低減効果（５０％）は、一般に、永久磁石を周方向に２分割した場合の効果と同等である。すなわち、第１のコア部２０Ａと第２のコア部２０Ｂとを軸方向に組み合わせたロータコア２０を用い、そのロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合を７０％以上にすることで、永久磁石を周方向に２分割した場合と同等の効果が得られることが分かる。
　永久磁石を周方向に２分割した場合、渦電流損は低減されるが、周方向に分割された永久磁石の間で漏れ磁束が発生する。このように漏れ磁束が発生すると、トルク定数（すなわち、発生トルクＴ＝定数Ｋ×電流Ｉと表した場合の定数Ｋ）が低下する。この実施の形態１では、永久磁石を周方向に分割する必要がないため、漏れ磁束によるトルク定数の低下を抑えることができる。すなわち、永久磁石を周方向に２分割した場合のような、漏れ磁束による磁力の低下を抑えることができる。
　なお、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合の上限は、第１のコア部２０Ａが１枚の電磁鋼板のみで構成されている場合とする。そのため、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合の範囲は、７０％以上、１００％未満である。
　図９は、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合と、発生トルクとの関係を示すグラフである。発生トルクは、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が０の場合、すなわちロータコア２０を第１のコア部２０Ａのみで構成した場合の発生トルクを基準値（１００％）とし、この基準値に対する相対値で表す。
　図９から、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が増加するほど、発生トルクが増加することが分かる。これは、第２のコア部２０Ｂのスリットの数Ｎ２が少ない（具体的には０である）ため、第２の永久磁石２２Ｂからステータ１に向かう磁束を遮るものが少なく、その結果、ティース１２に鎖交する磁束（有効磁束）が増加するためである。
　図１０は、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合と、トルクリプルとの関係を示すグラフである。トルクリプルは、電気角１周期におけるトルクの最大値Ｔｍａｘと、トルクの最小値Ｔｍｉｎと、トルクの平均値Ｔａｖｅとに基づき、（Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ）／Ｔａｖｅ×１００で定義される。例えば、トルクリプル１００％とは、トルクの最大値と最小値との差（Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ）が、トルクの平均値Ｔａｖｅと同じであることを意味する。
　図１０から、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が増加するほど、トルクリプルが増加することが分かる。これは、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が増加するほど、トルクリプル低減のためのスリット３１～３４を有する第１のコア部２０Ａの軸方向長さの割合が減少することによるものである。
　トルクリプルは、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が１００％の場合、すなわちロータコア２０を第２のコア部２０Ｂのみで構成した場合に最大値（５５％）となる。ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が９０％の場合には、トルクリプルが最大値に対して１０％（図１０の縦軸目盛では５％）低下する。トルクリプルの１０％の低減は、騒音１ｄＢの低減に相当する。そのため、騒音１ｄＢ分の低減効果を得るためには、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、９０％以下であることが望ましい。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１のロータ２では、ロータコア２０が、第１の磁石挿入孔２１Ａを有する第１のコア部２０Ａと、第２の磁石挿入孔２１Ｂを有する第２のコア部とを備え、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂには、希土類磁石で構成された永久磁石２２Ａ，２２Ｂが配置される。第１の磁石挿入孔２１Ａの径方向の幅Ｗ１は、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向の幅Ｗ２よりも広い。第１のコア部２０Ａは、第１の磁石挿入孔２１Ａの径方向外側に、径方向に長い数Ｎ１（１≦Ｎ１）のスリット３１～３４を有し、第２のコア部２０Ｂは、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に、周方向に長い数Ｎ２（０≦Ｎ２＜Ｎ１）のスリットを有する。ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、７０％以上、１００％未満である。
　このように、第２のコア部２０Ｂのスリットの数Ｎ２が第１のコア部２０Ａのスリットの数Ｎ１よりも少なく、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が７０％以上、１００％未満であるため、渦電流損を低減することができる。また、第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１が第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広いため、第１の永久磁石２２Ａの減磁耐力と第２の永久磁石２２Ｂの減磁耐力とを同等に近付けることができる。また、第１の永久磁石２２Ａと比較して第２の永久磁石２２Ｂを薄く構成できるため、製造コストを低減することができる。また、永久磁石を周方向に分割した場合のような漏れ磁束が生じにくいため、磁力の低下を抑制することができる。
　また、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合を９０％以下とすることにより、トルクリプルに起因する騒音を低減することができる。
　また、第２のコア部２０Ｂの軸方向の両側に２つの第１のコア部２０Ａが設けられているため、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂへの永久磁石２２Ａ，２２Ｂの挿入が容易であり、また、ロータ２の軸方向の重量バランスも向上する。
　また、第１の磁石挿入孔２１Ａと第２の磁石挿入孔２１Ｂとが軸方向に互いに連続しているため、第２の永久磁石２２Ｂを第１の磁石挿入孔２１Ａを通過させて第２の磁石挿入孔２１Ｂに挿入することができ、挿入作業が容易になる。
　また、第１の磁石挿入孔２１Ａと第２の磁石挿入孔２１Ｂとは、外側端縁２０１，２０３（または内側端縁２０２，２０４）が互いに同一の径方向位置にあるため、その外側端縁２０１，２０３（または内側端縁２０２，２０４）によって永久磁石２２Ａ，２２Ｂの挿入を案内することができ、挿入作業がさらに容易になる。
　また、第１のコア部２０Ａのスリット３１，３２，３３，３４が、磁極中心線Ｍ１に対して対称に形成されているため、エアギャップに発生する磁束の空間高調波を抑制し、トルクリプルおよび径方向加振力（ステータ磁界によるロータコア２０の吸引力）を抑制することができる。
　また、第１のコア部２０Ａが、第１の磁石挿入孔２１Ａの周方向の両側にサイドスリット３５を有し、第２のコア部２０Ｂが、第２の磁石挿入孔２１Ｂの周方向の両側にサイドスリット３５を有するため、隣り合う磁極間の漏れ磁束を低減することができる。
　また、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂは、磁極中心線Ｍ１に直交するように直線状に延在しているため、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂよりも径方向外側のコア部分を小さくすることができる。そのため、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂよりも径方向外側のコア部分に加わる遠心力を低減し、ロータコア２０の耐久性を向上することができる。
　また、ロータコア２０を軸方向に貫通する貫通穴２６，２７，２８が設けられているため、貫通穴２６，２７，２８を流れる冷媒により、ロータ２を冷却することができる。これにより、永久磁石２２Ａ，２２Ｂの高温減磁を抑制することができる。
　また、ステータコア１０の外周に切欠き部１６が設けられているため、この切欠き部１６とシェル５との間を流れる冷媒により、電動機１００を冷却することができる。
　また、ステータ１の巻線１５が、銅またはアルミニウムで構成された導体１５ａと、導体１５ａの表面を覆う絶縁被膜１５ｂとを有するため、例えば圧縮機５００の冷媒中において巻線１５の腐食を防止することができる。
第１の変形例．
　図１１は、実施の形態１の第１の変形例のロータ２の第２のコア部２０Ｂにおける断面図である。第１の変形例の第２のコア部２０Ｂでは、１つの第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に、スリット３２，３３，３４が２つずつ形成されている。すなわち、スリットの数Ｎ２は、６である。第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａのスリットの数Ｎ１は、上記の通り８であるため、Ｎ１＞Ｎ２が成り立つ。
　第２のコア部２０Ｂのスリット３２，３３，３４は、例えば、第１のコア部２０Ａの８個のスリット３１，３２，３３，３４のうちのスリット３２，３３，３４と、形状および配置が同じである。しかしながら、このような構成に限らず、各第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に６個のスリットが設けられていればよい。
　第２のコア部２０Ｂのスリット３２，３３，３４は、磁極中心線Ｍ１に対して対称に形成されていることが望ましい。これにより、エアギャップに発生する磁束の空間高調波を抑制し、トルクリプルおよび径方向加振力を低減することができる。また、第２のコア部２０Ｂのスリット３２，３３，３４の長手方向は、磁極中心線Ｍ１と平行であることが望ましい。これにより、第２の永久磁石２２Ｂの磁束を最短距離でステータ１に導くことができる。
　この第１の変形例においても、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、７０％以上、１００未満である。また、第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１は、第２のコア部２０Ｂの第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広い。
　第１の変形例のロータ２は、第２のコア部２０Ｂが磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側にスリット３２，３３，３４を有することを除き、実施の形態１のロータ２と同様に構成されている。
第２の変形例．
　図１２は、実施の形態１の第２の変形例のロータ２の第２のコア部２０Ｂにおける断面図である。第２の変形例の第２のコア部２０Ｂでは、１つの第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に、スリット３３，３４が２つずつ形成されている。すなわち、スリットの数Ｎ２は、４である。第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａのスリットの数Ｎ１は、上記の通り８であるため、Ｎ１＞Ｎ２が成り立つ。
　第２のコア部２０Ｂのスリット３３，３４は、例えば、第１のコア部２０Ａの８個のスリット３１，３２，３３，３４のうちのスリット３３，３４と、形状および配置が同じである。しかしながら、このような構成に限らず、各第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に４個のスリットが設けられていればよい。
　第２のコア部２０Ｂのスリット３３，３４は、磁極中心線Ｍ１に対して対称に形成されていることが望ましい。また、第２のコア部２０Ｂのスリット３３，３４の長手方向は、磁極中心線Ｍ１と平行であることが望ましい。
　この第２の変形例においても、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、７０％以上、１００未満である。また、第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１は、第２のコア部２０Ｂの第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広い。
　第２の変形例のロータ２は、第２のコア部２０Ｂが第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側にスリット３３，３４を有することを除き、実施の形態１のロータ２と同様に構成されている。
第３の変形例．
　図１３は、実施の形態１の第３の変形例のロータ２の第２のコア部２０Ｂにおける断面図である。第３の変形例の第２のコア部２０Ｂでは、１つの第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に、２つのスリット３４が形成されている。すなわち、スリットの数Ｎ２は、２である。第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａのスリットの数Ｎ１は、上記の通り８であるため、Ｎ１＞Ｎ２が成り立つ。
　第２のコア部２０Ｂのスリット３４は、例えば、第１のコア部２０Ａの８個のスリット３１，３２，３３，３４のうちのスリット３４と、形状および配置が同じである。しかしながら、このような構成に限らず、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に２つのスリットが設けられていればよい。
　第２のコア部２０Ｂのスリット３４は、磁極中心線Ｍ１に対して対称に形成されていることが望ましい。また、第２のコア部２０Ｂのスリット３４の長手方向は、磁極中心線Ｍ１と平行であることが望ましい。
　この第３の変形例においても、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、７０％以上、１００未満である。また、第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１は、第２のコア部２０Ｂの第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広い。
　第３の変形例のロータ２は、第２のコア部２０Ｂが第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側にスリット３４を有することを除き、実施の形態１のロータ２と同様に構成されている。
　第１～第３の変形例（図１１～図１３）では、第２のコア部２０Ｂが第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側にスリットを有するが、そのスリットの数Ｎ２は、第１のコア部２０Ａのスリットの数Ｎ１よりも少ない（Ｎ２＜Ｎ１）。そのため、永久磁石２２Ａ，２２Ｂにおける渦電流損を低減することができる。また、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂの幅Ｗ１，Ｗ２がＷ１＞Ｗ２を満足するため、第１の永久磁石２２Ａの減磁耐力と第２の永久磁石２２Ｂの減磁耐力とを同等に近付けることができる。
　また、第２のコア部２０Ｂが第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側にスリットを有するため、実施の形態１よりもトルクリプルの低減効果が向上する。
実施の形態２．
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。図１４は、実施の形態２の電動機のロータ２の１磁極に相当する部分を示す斜視図である。図１５は、図１４における線分ＸＶ－ＸＶにおける矢視方向の断面図、すなわちロータ２の縦断面図である。
　上述した実施の形態１では、２つの第１のコア部２０Ａが第２のコア部２０Ｂの軸方向両側に設けられていた。これに対し、この実施の形態２では、２つの第２のコア部２０Ｂが第１のコア部２０Ａの軸方向両側に設けられている。
　第１のコア部２０Ａは、実施の形態１の第１のコア部２０Ａ（図５）と同様の構成を有し、ロータコア２０の軸方向中央に配置されている。第２のコア部２０Ｂは、実施の形態１の第２のコア部２０Ｂ（図６）と同様の構成を有し、ロータコア２０の軸方向両端に配置されている。
　図１５に示すように、第１のコア部２０Ａは軸方向の長さＬ３を有し、各第２のコア部２０Ｂは軸方向の長さＬ４を有する。第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１は、第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広い。ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、Ｌ４×２／（Ｌ３＋Ｌ４×２）×１００で表される。当該割合は、７０％以上、１００未満である。
　なお、第２のコア部２０Ｂは、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側にスリットを有さないが、各変形例（図１１～１３）で説明したように、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に数Ｎ２（＜Ｎ１）のスリットを有していてもよい。
　この実施の形態２では、幅Ｗ１の広い第１の磁石挿入孔２１Ａの軸方向両側に、幅Ｗ２の狭い第２の磁石挿入孔２１Ｂが位置する。そのため、ロータコア２０が完成する前に、第１の磁石挿入孔２１Ａに第１の永久磁石２２Ａを挿入する必要がある。
　そのため、電磁鋼板を積層して第１のコア部２０Ａを形成した段階で、その第１の磁石挿入孔２１Ａに第１の永久磁石２２Ａを挿入する。その後、第１のコア部２０Ａの軸方向両側に電磁鋼板を積層して第２のコア部２０Ｂを形成し、それぞれの第２の磁石挿入孔２１Ｂに第２の永久磁石２２Ｂを挿入する。
　実施の形態２のロータ２は、ロータコア２０において、２つの第２のコア部２０Ｂが第１のコア部２０Ａの軸方向両側に設けられていることを除き、実施の形態１のロータ２と同様に構成されている。
　以上説明したように、この第２の実施の形態においても、第２のコア部２０Ｂのスリットの数Ｎ２が第１のコア部２０Ａのスリットの数Ｎ１よりも少なく、ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合が７０％以上、１００％未満であるため、渦電流損を低減することができる。また、第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１が第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広いため、第１の永久磁石２２Ａの減磁耐力と第２の永久磁石２２Ｂの減磁耐力とを同等に近付けることができる。また、第１の永久磁石２２Ａと比較して第２の永久磁石２２Ｂを薄く構成できるため、製造コストを低減することができる。
　また、第１のコア部２０Ａの軸方向の両側に、２つの第２のコア部２０Ｂが設けられているため、ロータ２の軸方向の重量バランスが向上する。
実施の形態３．
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１６は、実施の形態３の電動機のロータ２の１磁極に相当する部分を示す斜視図である。図１７は、図１６における線分ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩにおける矢視方向の断面図、すなわちロータ２の縦断面図である。
　上述した実施の形態１のロータコア２０は、２つの第１のコア部２０Ａと１つの第２のコア部２０Ｂとを有し、実施の形態２のロータコア２０は、２つの第２のコア部２０Ｂと１つの第１のコア部２０Ａとを有していた。
　これに対し、実施の形態３のロータコア２０は、第１のコア部２０Ａと第２のコア部２０Ｂとを１つずつ有する。第１のコア部２０Ａは、実施の形態１の第１のコア部２０Ａ（図５）と同様の構成を有し、第２のコア部２０Ｂは、実施の形態１の第２のコア部２０Ｂ（図６）と同様の構成を有する。第１のコア部２０Ａと第２のコア部２０Ｂとは、軸方向に隣り合うように設けられている。
　図１７に示すように、第１のコア部２０Ａは軸方向の長さＬ５を有し、各第２のコア部２０Ｂは軸方向の長さＬ６を有する。第１の磁石挿入孔２１Ａの幅Ｗ１は、第２の磁石挿入孔２１Ｂの幅Ｗ２よりも広い。ロータコア２０における第２のコア部２０Ｂの軸方向長さの割合は、Ｌ６／（Ｌ５＋Ｌ６）で表される。当該割合は、７０％以上、１００未満である。
　なお、第２のコア部２０Ｂは、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側にスリットを有さないが、各変形例（図１１～１３）で説明したように、第２の磁石挿入孔２１Ｂの径方向外側に数Ｎ２（＜Ｎ１）のスリットを有していてもよい。
　ロータコア２０は、図５に示した第１のコア部２０Ａの形状に打ち抜いた電磁鋼板と、図６に示した第２のコア部２０Ｂの形状に打ち抜いた電磁鋼板とを、軸方向に積層することにより構成される。また、ロータコア２０の一方の側（図１７における下側）から、第１のコア部２０Ａの第１の磁石挿入孔２１Ａに第１の永久磁石２２Ａを挿入する。また、ロータコア２０の他方の側（図１７における上側）から、第２のコア部２０Ｂの第２の磁石挿入孔２１Ｂに第２の永久磁石２２Ｂを挿入する。
　実施の形態３のロータ２は、ロータコア２０が第１のコア部２０Ａと第２のコア部２０Ｂとを１つずつ有することを除き、実施の形態１のロータ２と同様に構成されている。
　以上説明したように、この実施の形態３によれば、実施の形態１で説明した効果に加えて、ロータコア２０が第１のコア部２０Ａと第２のコア部２０Ｂとを１つずつ有するため、ロータコア２０の構成が簡単になり、組立工程も簡単になる。これにより、電動機１００の製造コストを低減することができる。
　上述した実施の形態１～３および各変形例では、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂが、磁極中心線Ｍ１に直交するように直線状に延在していたが、このような例に限定されるものではない。例えば、磁石挿入孔２１Ａ，２１Ｂは、周方向中心が径方向内側に突出するＶ字状に延在していてもよい。また、１つの磁石挿入孔に、複数の永久磁石を配置してもよい。
＜スクロール圧縮機＞
　次に、上述した実施の形態１～３および各変形例の電動機が適用可能な圧縮機について説明する。図１８は、実施の形態１の電動機１００を備えた圧縮機５００の構成を示す断面図である。なお、実施の形態１の電動機１００に代えて、実施の形態２，３または各変形例の電動機を用いてもよい。
　圧縮機５００は、スクロール圧縮機であり、格納容器５０２内に、圧縮機構５１０と、圧縮機構５１０を駆動する電動機１００と、圧縮機構５１０と電動機１００とを連結する主軸５０１と、主軸５０１の圧縮機構５１０の反対側の端部（副軸部）を支持するサブフレーム５０３と、格納容器５０２の底部の油だめ５０５に貯留される冷凍機油５０４とを有する。
  圧縮機構５１０は、それぞれの板状渦巻歯の間に圧縮室を形成するように組み合わされた固定スクロール５１１および揺動スクロール５１２と、オルダムリング５１３と、コンプライアントフレーム５１４と、ガイドフレーム５１５とを有する。
  固定スクロール５１１には、格納容器５０２を貫通した吸入管５０６が圧入されている。また、格納容器５０２を貫通して、固定スクロール５１１の吐出ポートから吐出される高圧の冷媒ガスを外部（冷凍サイクル）に吐出する吐出管５０７が設けられている。
　格納容器５０２は、電動機１００が焼嵌めによって組み込まれる円筒状のシェル５を有する。また、格納容器５０２には、電動機１００のステータ１と駆動回路とを電気的に接続するためのガラス端子５０８が溶接により固定されている。
　上述した実施の形態１～３および各変形例の電動機１００は、渦電流損の低減により電動機効率を向上している。そのため、圧縮機５００の動力源に電動機１００を用いることで、圧縮機５００の運転効率を向上し、消費エネルギーを低減することができる。
　ここでは、圧縮機の一例としてスクロール圧縮機について説明したが、上述した各実施の形態および変形例で説明した電動機は、スクロール圧縮機以外の圧縮機に適用してもよい。
＜空気調和装置＞
　次に、上述した圧縮機５００を備えた空気調和装置４００について説明する。図１９は、空気調和装置４００の構成を示す図である。図１９に示した空気調和装置４００は、圧縮機４０１と、凝縮器４０２と、絞り装置（減圧装置）４０３と、蒸発器４０４とを有する。圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４０７によって連結されて冷凍サイクルを構成している。すなわち、圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４の順に、冷媒が循環する。
　圧縮機４０１、凝縮器４０２および絞り装置４０３は、室外機４１０に設けられている。圧縮機４０１は、図１８に示した圧縮機５００で構成されている。室外機４１０には、凝縮器４０２に室外の空気を供給する室外側送風機４０５が設けられている。蒸発器４０４は、室内機４２０に設けられている。この室内機４２０には、蒸発器４０４に室内の空気を供給する室内側送風機４０６が設けられている。
　空気調和装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機４０１は、吸入した冷媒を圧縮して送り出す。凝縮器４０２は、圧縮機４０１から流入した冷媒と室外の空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて冷媒配管４０７に送り出す。室外側送風機４０５は、凝縮器４０２に室外の空気を供給する。絞り装置４０３は、開度を変化させることによって、冷媒配管４０７を流れる冷媒の圧力等を調整する。
　蒸発器４０４は、絞り装置４０３により低圧状態にされた冷媒と室内の空気との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発（気化）させて、冷媒配管４０７に送り出す。室内側送風機４０６は、蒸発器４０４に室内の空気を供給する。これにより、蒸発器４０４で熱が奪われた冷風が、室内に供給される。
　圧縮機４０１（図１８の圧縮機５００）には、実施の形態１～３および各変形例で説明した電動機１００が適用されるため、空気調和装置４００の運転時における圧縮機４０１の運転効率を高め、動作の安定性を向上することができる。
　なお、実施の形態１～３および各変形例で説明した電動機を適用した圧縮機５００は、図１９に示した空気調和装置４００に限らず、他の種類の空気調和装置に用いてもよい。
　以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変形を行なうことができる。
　１　ステータ、　２　ロータ、　５　シェル、　１０　ステータコア、　１１　ヨーク、　１２　ティース、　１３　スロット、　１５　巻線、　１５ａ　導体、　１５ｂ　絶縁被膜、　１６　切欠き部、　１７　当接面、　２０　ロータコア、　２０Ａ　第１のコア部、　２０Ｂ　第２のコア部、　２１Ａ　第１の磁石挿入孔、　２１Ｂ　第２の磁石挿入孔、　２２Ａ　第１の永久磁石、　２２Ｂ　第２の永久磁石、　２３　フラックスバリア、　２４　シャフト孔、　２５　回転シャフト、　２６　第１の貫通穴、　２７　第２の貫通穴、　２８　第３の貫通穴、　３１，３２，３３，３４　スリット、　３５　サイドスリット、　１００　電動機、　２０１，２０３　外側端縁、　２０２，２０４　内側端縁、　４００　空気調和装置、　４０１　圧縮機、　４０２　凝縮器、　４０３　絞り装置、　４０４　蒸発器、　４０５　室外側送風機、　４０６　室内側送風機、　４０７　冷媒配管、　４１０　室外機、　４２０　室内機、　５００　圧縮機、　５０１　主軸、　５０２　格納容器、　５０３　サブフレーム、　５０６　吸入管、　５０７　吐出管、　５０８　ガラス端子、　５１０　圧縮機構、　５１１　固定スクロール、　５１２　揺動スクロール、　５１３　オルダムリング、　５１４　コンプライアントフレーム、　５１５　ガイドフレーム。

Claims (17)

  1. 　軸線を中心とする環状のロータコアであって、前記軸線の方向に、第１の磁石挿入孔を有する第１のコア部と、第２の磁石挿入孔を有する第２のコア部とを有するロータコアと、
    　前記第１の磁石挿入孔内に配置され、希土類磁石で構成された第１の永久磁石と、
    　前記第２の磁石挿入孔内に配置され、希土類磁石で構成された第２の永久磁石と
    を有し、
    　前記第１の磁石挿入孔の前記軸線を中心とする径方向の幅は、前記第２の磁石挿入孔の前記径方向の幅よりも広く、
    　前記第１のコア部は、前記第１の磁石挿入孔の前記径方向の外側に、前記径方向の長さが前記軸線を中心とする周方向の長さよりも長い、１以上の数Ｎ１のスリットを有し、
    　前記第２のコア部は、前記第２の磁石挿入孔の前記径方向の外側に、前記径方向の長さが前記周方向の長さよりも長い、０以上の数Ｎ２のスリットを有し、
    　Ｎ１＞Ｎ２が成り立ち、
    　前記ロータコアの前記軸線の方向の長さに対する前記第２のコア部の前記軸線の方向の長さの割合が、７０％以上、１００未満である
    　ロータ。
  2. 　前記ロータコアの前記軸線の方向の長さに対する前記第２のコア部の前記軸線の方向の長さの割合が、９０％以下である
    　請求項１に記載のロータ。
  3. 　前記ロータコアは、前記第２のコア部の前記軸線の方向の両側に、２つの前記第１のコア部を有する
    　請求項１または２に記載のロータ。
  4. 　前記ロータコアは、前記第１のコア部の前記軸線の方向の両側に、２つの前記第２のコア部を有する
    　請求項１または２に記載のロータ。
  5. 　前記ロータコアは、前記軸線の方向に隣り合うように前記第１のコア部と前記第２のコア部とを１つずつ有する
    　請求項１または２に記載のロータ。
  6. 　前記第１の磁石挿入孔と前記第２の磁石挿入孔とは、前記軸線の方向に互いに連続している
    　請求項１から５までの何れか１項に記載のロータ。
  7. 　前記第１の磁石挿入孔と前記第２の磁石挿入孔とは、前記径方向の外側または内側の端縁が、互いに同一の径方向位置にある
    　請求項１から６までの何れか１項に記載のロータ。
  8. 　前記第１のコア部の前記数Ｎ１のスリットは、前記第１の磁石挿入孔の前記周方向の中心を通る前記径方向の直線に対して対称に形成された複数のスリットである
    　請求項１から７までの何れか１項に記載のロータ。
  9. 　前記第２のコア部の前記数Ｎ２のスリットは、前記第２の磁石挿入孔の前記周方向の中心を通る前記径方向の直線に対して対称に形成された複数のスリットである
    　請求項１から８までの何れか１項に記載のロータ。
  10. 　前記第１のコア部は、前記第１の磁石挿入孔の前記周方向の両端に、前記周方向の長さが前記径方向の長さよりも長いサイドスリットを有し、
    　前記第２のコア部は、前記第２の磁石挿入孔の前記周方向の両端に、前記周方向の長さが前記径方向の長さよりも長いサイドスリットを有する
    　請求項１から９までのいずれか１項に記載のロータ。
  11. 　前記第１の磁石挿入孔は、当該第１の磁石挿入孔の前記周方向の中心を通る前記径方向の直線に直交するように直線状に延在し、
    　前記第２の磁石挿入孔は、当該第２の磁石挿入孔の前記周方向の中心を通る前記径方向の直線に直交するように直線状に延在している
    　請求項１から１０までのいずれか１項に記載のロータ。
  12. 　前記ロータコアは、当該ロータコアを軸方向に貫通する貫通穴を有する
    　請求項１から１０までのいずれか１項に記載のロータ。
  13. 　請求項１から１２までの何れか１項に記載のロータと、
    　前記ロータを囲むステータコアと、前記ステータコアに巻かれた巻線とを有するステータと
    　を有する電動機。
  14. 　前記ステータコアは、当該ステータコアの外周に切欠き部を有する
    　請求項１３に記載の電動機。
  15. 　前記巻線は、銅またはアルミニウムで構成された導体と、前記導体の表面を覆う絶縁被膜とを有する
    　請求項１３または１４に記載の電動機。
  16. 　格納容器と、
    　前記格納容器内に配置された圧縮機構と、
    　前記圧縮機構を駆動する電動機と
    　を備え、
    　前記電動機は、
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載のロータと、
    　前記ロータを囲み、前記ロータとの間にエアギャップを有するステータと
    　を有する圧縮機。
  17. 　圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を備え、
    　前記圧縮機は、
    　格納容器と、
    　前記格納容器内に配置された圧縮機構と、
    　前記圧縮機構を駆動する電動機と
    　を備え、
    　前記電動機は、
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載のロータと、
    　前記ロータを囲み、前記ロータとの間にエアギャップを有するステータと
    　を有する空気調和装置。
     
     
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