永久磁鐵嵌入型電動機和壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種永久磁鐵嵌入型電動機，是將層疊多片電磁鋼板所形成的轉(zhuǎn)子鐵芯（7）配置在定子內(nèi)而形成的永久磁鐵嵌入型電動機，其中，構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯（7）的磁極的磁鐵包括：鐵氧體磁鐵（4），其設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯（7）的外周側(cè)，并且沿轉(zhuǎn)子鐵芯（7）的圓周方向配置有與磁極數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量；以及稀土類磁鐵（3），其配置在鐵氧體磁鐵（4）之間，鐵氧體磁鐵（4）被配置成鐵氧體磁鐵（4）的中心位于磁極（21）的極間（20），并且以使磁化方向相對于上述極間互為反向的方式被磁化。
【專利說明】永久磁鐵嵌入型電動機和壓縮機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種永久磁鐵嵌入型電動機和搭載有該電動機的壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]在一般的永久磁鐵嵌入型電動機中，采用鐵氧體磁鐵和稀土類磁鐵中的任一種作為構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁極的永久磁鐵。在使用鐵氧體磁鐵的情況下，雖然廉價并且因容易成型而能夠得到各種形狀的永久磁鐵，但是由于磁通密度較小，所以難以使電動機小型化。另一方面，在使用稀土類磁鐵的情況下，雖然由于磁通密度較大而容易使電動機小型化，但是價格較高并且因難以成型因而使永久磁鐵的形狀受到限制。因此，現(xiàn)有的一般的永久磁鐵嵌入型電動機要在考慮電動機的用途和成本的基礎(chǔ)上采用鐵氧體磁鐵和稀土類磁鐵中的任一種，所以存在磁通密度和成本之間成為無法兼顧的關(guān)系的問題。
[0003]為了解決上述問題，在下述專利文獻I所示的現(xiàn)有技術(shù)中，公開了如下結(jié)構(gòu):構(gòu)成勵磁磁極的磁鐵包括:稀土類磁極，其沿著轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)徑的周圍，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向上配置有與磁極數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量；以及鐵氧體磁鐵，其沿著由該稀土類磁鐵構(gòu)成的磁極的邊界配置，其中，將鐵氧體磁鐵作為相鄰磁極的共有部分，各磁極由至少3個永久磁鐵構(gòu)成。通過結(jié)合使用高價的稀土類磁鐵和廉價的鐵氧體磁鐵，而具有實現(xiàn)低成本化的效果。
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利第3832530號公報(圖1等)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在上述專利文獻I的現(xiàn)有技術(shù)中，為了避免磁鐵雙方成為彼此磁氣回路上的磁阻，而將稀土類磁鐵配置地比鐵氧體磁鐵靠近軸用中心孔側(cè)。因此，與將稀土類磁鐵和鐵氧體磁鐵配置在同一圓周上的情況相比，轉(zhuǎn)子的磁極表面的鐵芯量、即稀土類磁鐵與轉(zhuǎn)子外周面之間的鐵芯面積增加，所以存在磁吸力(轉(zhuǎn)子的半徑方向激振力)與該鐵芯面積成比例地增大從而噪音和振動變大的問題。
[0007]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠減小噪音和振動的永久磁鐵嵌入型電動機和壓縮機。
[0008]為了解決上述問題，實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的永久磁鐵嵌入型電動機，是將層疊多片電磁鋼板所形成的轉(zhuǎn)子鐵芯配置在定子內(nèi)而形成的永久磁鐵嵌入型電動機，其特征在于:構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子鐵芯的磁極的磁鐵包括:鐵氧體磁鐵，其設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周偵牝并且沿上述轉(zhuǎn)子鐵芯的圓周方向配置有與磁極數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量；以及稀土類磁鐵，其配置在上述鐵氧體磁鐵之間，上述鐵氧體磁鐵被配置成上述鐵氧體磁鐵的中心位于上述磁極的極間，并且以使磁化方向相對于上述極間互為反向的方式被磁化。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，能夠起到減小噪音和振動的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的永久磁鐵嵌入型電動機的截面圖。
[0011]圖2是表示圖1所示的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0012]圖3是主要表示磁鐵插入孔的截面圖。
[0013]圖4是使用磁化方向為徑向取向的鐵氧體磁鐵的轉(zhuǎn)子的截面圖。
[0014]圖5是用于說明圖4所示的鐵氧體磁鐵的磁氣回路與稀土類磁鐵的磁氣回路之間的關(guān)系的截面圖。
[0015]圖6是使用磁鐵的磁化方向為平行取向的鐵氧體磁鐵的轉(zhuǎn)子的截面圖。
[0016]圖7是使用磁鐵的磁化方向為極取向的鐵氧體磁鐵的轉(zhuǎn)子的截面圖。
[0017]圖8是僅使用稀土類磁鐵的現(xiàn)有永久磁鐵嵌入型電動機的截面圖。
[0018]圖9是用于說明鐵氧體磁鐵的厚度與寬度的關(guān)系的圖。
[0019]圖10是用于說明稀土類磁鐵的磁極開口部與齒部寬度之間的關(guān)系的圖。
[0020]符號的說明
[0021]1、120 轉(zhuǎn)子
[0022]2 定子(stator)
[0023]3稀土類磁鐵
[0024]3a、4a軸孔側(cè)表面
[0025]4鐵氧體磁鐵
[0026]6 縫隙
[0027]7 轉(zhuǎn)子鐵芯(rotor core)
[0028]7a鐵芯部
[0029]8 軸孔
[0030]9 孑 L
[0031]14磁鐵間薄壁部
[0032]15鐵氧體磁鐵外周薄壁部
[0033]15a磁鐵外周薄壁部
[0034]17徑向取向的焦點
[0035]18 齒部
[0036]19空氣孔(間隙)
[0037]20 極間
[0038]21 磁極
[0039]22鐵氧體磁鐵插入孔
[0040]23稀土類磁鐵插入孔
[0041]100、110永久磁鐵嵌入型電動機
【具體實施方式】
[0042]下面，基于附圖對本發(fā)明涉及的永久磁鐵嵌入型電動機和壓縮機的實施方式進行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明并非由該實施方式限定。
[0043]實施方式
[0044]圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的永久磁鐵嵌入型電動機(以下稱為“電動機”)100的截面圖，圖2是表示圖1所示的轉(zhuǎn)子I結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是主要表示磁鐵插入孔的截面圖，圖4是使用磁化方向為徑向取向的鐵氧體磁鐵4的轉(zhuǎn)子I的截面圖，圖5是用于說明圖4所示的鐵氧體磁鐵4的磁氣回路與稀土類磁鐵3的磁氣回路之間的關(guān)系的截面圖，圖6是使用磁鐵的磁化方向為平行取向的鐵氧體磁鐵4的轉(zhuǎn)子I的截面圖，圖7是使用磁鐵的磁化方向為極取向的鐵氧體磁鐵4的轉(zhuǎn)子I的截面圖。
[0045]在圖1中，本發(fā)明的實施方式涉及的電動機100具有定子2和轉(zhuǎn)子I。在定子2的內(nèi)周部，沿著圓周方向以等角間隔形成有多個齒部。
[0046]在圖2中，轉(zhuǎn)子I主要具有磁鐵嵌入式轉(zhuǎn)子鐵芯7、稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4。在圖2中，作為一個示例，鐵氧體磁鐵4的軸孔側(cè)表面4a與稀土類磁鐵3的軸孔側(cè)表面3a配置在同一圓周上。
[0047]轉(zhuǎn)子鐵芯7通過層疊電磁鋼板而制成，轉(zhuǎn)子外周面形成為圓筒形，例如由6極的磁極21構(gòu)成，各磁極21由I個Nd-Fe-B類的稀土類磁鐵3和2個鐵氧體磁鐵4的各半側(cè)構(gòu)成。
[0048]鐵氧體磁鐵4呈板狀，其軸孔側(cè)表面4a形成為大致圓弧形。稀土類磁鐵3呈平板狀，沿著其厚度方向(轉(zhuǎn)子I的半徑方向)被平行地磁化。此外，Nd-Fe-B類的稀土類磁鐵3的殘留磁通密度是濕式鐵氧體磁鐵4的殘留磁通密度的大致3倍。稀土類磁鐵3的厚度形成得比鐵氧體磁鐵4的厚度薄，在本實施方式的轉(zhuǎn)子I中，例如稀土類磁鐵3的厚度為2mm左右，鐵氧體磁鐵4的厚度為4mm左右。
[0049]在轉(zhuǎn)子I的中心部設(shè)置有軸孔8，其用于將用于傳遞旋轉(zhuǎn)能量的軸(未圖示)和轉(zhuǎn)子鐵芯7連接。轉(zhuǎn)子鐵芯7和軸通過熱裝、壓入等而被連結(jié)。而且，在軸孔8與磁鐵(3、4)之間設(shè)置有孔9，其用于使制冷劑或制冷機油通過。
[0050]在圖3中，在軸孔8與轉(zhuǎn)子外周面之間設(shè)置有:鐵氧體磁鐵插入孔22，其靠轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)炔⑶已剞D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向形成有與磁極數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量；以及稀土類磁鐵插入孔23，其在鐵氧體磁鐵插入孔22之間與鐵氧體磁鐵插入孔22形成在同一圓周上。稀土類磁鐵3收納在稀土類磁鐵插入孔23中，鐵氧體磁鐵4收納在鐵氧體磁鐵插入孔22中。此外，在以下的說明中，將鐵氧體磁鐵插入孔22稱為插入孔22，將稀土類磁鐵插入孔23稱為插入孔23。
[0051]在插入孔22與插入孔23之間設(shè)置有磁鐵間薄壁部14，在插入孔22與轉(zhuǎn)子外周面之間設(shè)置有鐵氧體磁鐵外周薄壁部15。磁鐵間薄壁部14和鐵氧體磁鐵外周薄壁部15各自的厚度例如是與形成轉(zhuǎn)子鐵芯7的電磁鋼板(未圖示)的厚度相同程度的0.35_。另外，在以下的說明中，將磁鐵間薄壁部14稱為薄壁部14，將鐵氧體磁鐵外周薄壁部15稱為薄壁部15。
[0052]在圖2所示的鐵氧體磁鐵4與薄壁部15之間，在鐵氧體磁鐵4的靠轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)刃纬捎锌諝饪?9。例如通過對插入孔22的轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)冗M行切削加工來形成該空氣孔19。
[0053]在稀土類磁鐵3的靠轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)却嬖阼F芯部7a，其形成的厚度比薄壁部15的厚度厚。S卩，本實施方式的轉(zhuǎn)子I的稀土類磁鐵3與轉(zhuǎn)子外周面之間的鐵芯面積(鐵芯部7a的厚度)，大于插入孔22與轉(zhuǎn)子外周面之間的鐵芯面積(薄壁部15的厚度)。
[0054]在該鐵芯部7a設(shè)置有縫隙6，用于緩和磁通密度的不平衡和磁凸極性。
[0055]圖2所示的極間20表示相鄰的磁極21 (N極和S極)反轉(zhuǎn)的邊界線，在磁極21的中心配置有稀土類磁鐵3，鐵氧體磁鐵4配置成鐵氧體磁鐵4的中心位于極間20。配置于極間20的鐵氧體磁鐵4至少由I個構(gòu)成，并且以使磁化方向相對于極間20互為反向的方式被磁化。以下，對磁化方向進行說明。
[0056]在圖4中，稀土類磁鐵3的磁化方向為平行，鐵氧體磁鐵4的磁化方向是徑向取向。并且鐵氧體磁鐵4的磁化方向以相對于極間20互為反向的方式被磁化。在圖4中，示出了徑向取向的焦點17以作為磁化方向反轉(zhuǎn)的位置。鐵氧體磁鐵4的磁化方向以極間20為界限，呈與稀土類磁鐵3的方向大致相同的朝向。
[0057]這里，在結(jié)合使用稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4的情況下，當(dāng)磁鐵雙方被配置成互為對方磁鐵的磁氣回路上的磁阻時，交鏈于定子2的有效磁通量減少，故不予優(yōu)選。例如在鐵氧體磁鐵4的磁化方為相對于極間20垂直的情況下，稀土類磁鐵3就存在于鐵氧體磁鐵4的磁化方向上。因此，從鐵氧體磁鐵4的角度來看，稀土類磁鐵3成為磁阻，而無法有效地利用鐵氧體磁鐵4的磁通。在上述現(xiàn)有技術(shù)中，為了有效地利用鐵氧體磁鐵4的磁通，而將稀土類磁鐵3配置地比鐵氧體磁鐵4靠近內(nèi)周側(cè)(軸孔8側(cè))。
[0058]然而與之相反的，在使鐵氧體磁鐵4的磁化方向為平行取向、徑向取向或極取向的情況下，稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4難以成為彼此磁氣回路上的磁阻。在圖5中，示意性地示出了配置于轉(zhuǎn)子I的稀土類磁鐵3的磁氣回路(磁通的流動)和鐵氧體磁鐵4的磁氣回路。從各磁鐵產(chǎn)生的磁通，經(jīng)過圖1所示的定子2，構(gòu)成大致由虛線表示的磁氣回路。在本實施方式的轉(zhuǎn)子I中，形成雙方的磁氣回路不會相互干涉的并列回路。因此，轉(zhuǎn)子I能夠最大限地利用稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4的磁通。
[0059]此外，相對于僅使用稀土類磁鐵3的現(xiàn)有電動機，以相同的轉(zhuǎn)子磁通進行比較的情況下，本實施方式的轉(zhuǎn)子I由于鐵氧體磁鐵4產(chǎn)生的輔助磁通而能夠相應(yīng)地削減稀土類磁鐵3的量。
[0060]另外，鐵氧體磁鐵4的磁通，由于在極間20磁化方向反轉(zhuǎn)而容易短路，為了減少該短路磁通，鐵氧體磁鐵4的磁化方向優(yōu)選朝向近似垂直于極間20 (不完全垂直)的方向。
[0061]因此，本實施方式涉及的轉(zhuǎn)子I，通過使鐵氧體磁鐵4的磁化方向為圖4所示那樣的徑向取向或圖7所示那樣的極取向，能夠增加交鏈于定子2的有效磁通量。另外，鐵氧體磁鐵4的磁化方向不限于徑向取向和極取向，也可以是如圖6所示那樣的平行取向。在這種情況下，交鏈于定子2的有效磁通量雖然相比徑向取向和極取向的情況有所下降，但是能夠避免成為如上所述的磁阻的結(jié)構(gòu)。
[0062]圖8是僅使用稀土類磁鐵3的現(xiàn)有永久磁鐵嵌入型電動機110的截面圖。在現(xiàn)有的永久磁鐵嵌入型電動機Iio中，存在相鄰的稀土類磁鐵3之間(相鄰的N極和S極)的短路磁通較大的問題。具體說明的話，例如在從圖2所示的磁極21發(fā)出的磁通在圖1所示的定子2的線圈交鏈的情況下，該磁通作為磁力矩被有效利用。然而，在從磁極21發(fā)出的磁通不通過定子2的線圈而短路的情況下，該磁通無法作為磁力矩加以利用。
[0063]如圖2所示，由于在相鄰的稀土類磁鐵3之間存在磁阻較大的鐵氧體磁鐵4，所以本實施方式的轉(zhuǎn)子I為稀土類磁鐵3的磁通難以短路的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果，能夠使交鏈于定子2的有效磁通量增加。
[0064]相鄰的稀土類磁鐵3之間的磁通的短路，是指磁通試圖穿過圖2所示的薄壁部15。本實施方式的轉(zhuǎn)子I中，由于鐵氧體磁鐵4配置于轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)?，而使薄壁?5薄化，因此與稀土類磁鐵3單體的永久磁鐵嵌入型電動機110的磁鐵外周薄壁薄壁部15a相比，能夠增大其磁阻。此外，由于本實施方式的薄壁部15因鐵氧體磁鐵4的磁通而磁飽和，所以難以產(chǎn)生短路磁通。其結(jié)果，能夠使交鏈于定子2的有效磁通量增加。
[0065]此外，在結(jié)合使用稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4的情況下，需要圖2所示那樣的薄壁部14，但是會因該薄壁部14而產(chǎn)生從磁鐵的表面朝向背面的磁通的短路路徑，而使得交鏈于定子2的有效磁通量下降。在本實施方式的轉(zhuǎn)子I中，稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4配置在同一圓周上，而薄壁部14進一步薄化，并且稀土類磁鐵3的磁通和鐵氧體磁鐵4的磁通在薄壁部14處短路(從磁鐵的表面到背面短路)，所以薄壁部14容易磁飽和。因此，與由稀土類磁鐵3單體或鐵氧體磁鐵4單體結(jié)構(gòu)的情況相比，能夠減少短路磁通量。其結(jié)果，能夠使交鏈于定子2的有效磁通量增加。
[0066]此外，在電動機100中，磁極21表面的鐵芯是使由轉(zhuǎn)子I偏心時的磁吸力引起的噪音和振動增加的原因。因此，優(yōu)選減小磁極21表面的鐵芯面積的設(shè)計。本實施方式的轉(zhuǎn)子1，通過將稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4配置在同一圓周上，能夠減小存在于稀土類磁鐵3的轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)鹊蔫F芯部7a的面積。因此，能夠減輕上述噪音和振動。
[0067]此外，稀土類磁鐵3的殘留磁通密度是鐵氧體磁鐵4的殘留磁通密度的大致3倍。因此，在結(jié)合使用稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4的情況下，轉(zhuǎn)子外周面的稀土類磁鐵3與鐵氧體磁鐵4的邊界面上的磁通密度的能量變化量較大，該能量變化成為使得噪音和振動增加的原因。本實施方式轉(zhuǎn)子I的結(jié)構(gòu)為存在于稀土類磁鐵3的轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)鹊蔫F芯部7a大于存在于鐵氧體磁鐵4的轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)鹊蔫F芯(薄壁部15)。因此，在磁通密度較高的稀土類磁鐵3的表面上的磁通密度的集中被緩和，上述磁通密度的能量變化量變小，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)噪音和振動較小的電動機100。
[0068]另外，在稀土類磁鐵3的表面的鐵芯部7a設(shè)置有縫隙6的情況下，通過調(diào)整縫隙6的寬度、位置，能夠緩和上述磁通密度的能量變化，并且能夠減小磁吸力，因而對于降低噪和振動是有效的。
[0069]此外，通過將稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4配置在同一圓周上，能夠在對磁特性影響較小的轉(zhuǎn)子I的磁鐵內(nèi)周部確保出較大的空間。因此，能夠容易地在此空間進行鉚接或設(shè)置通氣孔(孔9)，從而改善轉(zhuǎn)子I的制造性、冷卻性能。在使制冷劑、油經(jīng)過電動機內(nèi)部的壓縮機的情況下，由于開設(shè)有孔9而制冷劑、油的循環(huán)量得到增加，因此改善性能的效果也大。
[0070]此外，在本實施方式的轉(zhuǎn)子I中，在鐵氧體磁鐵4與薄壁部15之間形成有空氣孔
19。通過設(shè)置空氣孔19，能夠得到下述效果。在定子2中流過退磁相位的電流的情況下，產(chǎn)生與磁鐵的磁化方向相反方向的磁場(反磁場)。由于稀土類磁鐵3嵌入地稍靠近軸孔8側(cè)，所以針對稀土類磁鐵3的反磁場穿過薄壁部14而被釋放。然而，對于鐵氧體磁鐵4來說由于其配置地靠轉(zhuǎn)子外周面附近，所以針對鐵氧體磁鐵4的反磁場容易使鐵氧體磁鐵4退磁。因此，本實施方式的轉(zhuǎn)子1，通過在鐵氧體磁鐵4的轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)仍O(shè)置空氣孔19，使鐵氧體磁鐵4難以退磁，因而能夠改善轉(zhuǎn)子I對于退磁的可靠性。
[0071]圖9是用于說明鐵氧體磁鐵4的厚度與寬度的關(guān)系的圖。圖9所示的鐵氧體磁鐵4，在設(shè)磁化方向厚度(半徑方向的長度)為T、設(shè)鐵氧體磁鐵4的寬度(旋轉(zhuǎn)方向的長度)為W的情況下，以W > T的方式形成。
[0072]本實施方式的電動機100，由于在相鄰的稀土類磁鐵3之間存在磁阻較大的鐵氧體磁鐵4，稀土類磁鐵3的磁通難以短路，因而能夠使交鏈于定子2的有效磁通量增加。而且，由于鐵氧體磁鐵4的寬度W越寬，越能夠使相鄰的稀土類磁鐵3之間的磁阻增加，所以通過采用W > T的結(jié)構(gòu)，能夠提高減少短路磁通的效果。此外，由于厚度T越小，越能夠使稀土類磁鐵3靠近轉(zhuǎn)子外周面附近，所以能夠減小稀土類磁鐵3與轉(zhuǎn)子外周面之間的鐵芯面積(鐵芯部7a的厚度)，從而能夠進一步減輕噪音和振動。
[0073]圖10是用于說明稀土類磁鐵3的磁極開口部A與齒部寬度B之間的關(guān)系的圖。圖10所示的電動機100，在設(shè)稀土類磁鐵3表面的磁極開口部的寬度(相鄰的鐵氧體磁鐵4之間的長度)為A、設(shè)齒部18的齒部寬度(與轉(zhuǎn)子外周面相對的齒部18的端面寬度)為B的情況下，以B > A的方式形成。
[0074]如圖8所示那樣的稀土類磁鐵3單體的轉(zhuǎn)子120，為了有效地利用轉(zhuǎn)子120的磁鐵空間，在轉(zhuǎn)子表面以較大的寬度配置有稀土類磁鐵3，多數(shù)情況下稀土類磁鐵3表面的磁極開口部的寬度(與寬度A相當(dāng))大于齒部寬度B。在這種情況下，稀土類磁鐵3的磁通經(jīng)由齒部18而容易與相鄰的磁鐵短路。
[0075]本實施方式的電動機100，通過結(jié)合使用稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4，能夠使稀土類磁鐵3表面的磁極開口部的寬度A形成得較小。因此，寬度A小于齒部寬度B，能夠抑制磁通密度較高的稀土類磁鐵3的磁通經(jīng)由齒部18而與相鄰的稀土類磁鐵3短路，從而能夠得到磁鐵的磁通利用率較高的電動機100。特別是，在本實施方式的電動機100中，由于稀土類磁鐵3被磁阻較大的鐵氧體磁鐵4包圍，所以通過使寬度A成為小于齒部寬度B，稀土類磁鐵3的磁通就容易流過磁阻較小的齒部18。
[0076]另外，在本實施方式中，對將鐵氧體磁鐵4的軸孔側(cè)表面4a和稀土類磁鐵3的軸孔側(cè)表面3a配置在同一圓周上的結(jié)構(gòu)例進行了說明，不過例如也可以將稀土類磁鐵3配置地比鐵氧體磁鐵4靠軸孔8側(cè)，或者將稀土類磁鐵3配置地靠縫隙6偵U。
[0077]如上述說明的那樣，本實施方式涉及的電動機100，是將層疊多片電磁鋼板所形成的轉(zhuǎn)子鐵芯(rotor core) 7配置在定子(stator) 2內(nèi)而形成的永久磁鐵嵌入型電動機,其中，構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯7的磁極21的磁鐵包括:鐵氧體磁鐵4，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯7的外周側(cè)，并且沿轉(zhuǎn)子鐵芯7的圓周方向配置有與磁極數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量；以及稀土類磁鐵3，其配置在鐵氧體磁鐵4之間，鐵氧體磁鐵4被配置成鐵氧體磁鐵4的中心位于磁極21的極間20，并且以使磁化方向相對于極間20互為反向的方式被磁化，因此形成稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4雙方的磁氣回路不會相互干涉的并列回路，能夠最大限地利用稀土類磁鐵3和鐵氧體磁鐵4的磁通。此外，相對于僅使用稀土類磁鐵3的現(xiàn)有電動機，以相同的轉(zhuǎn)子磁通進行比較的情況下，本實施方式的轉(zhuǎn)子I由于鐵氧體磁鐵4產(chǎn)生輔助磁通而能夠相應(yīng)地削減稀土類磁鐵3的量。其結(jié)果，能夠減小存在于稀土類磁鐵3的轉(zhuǎn)子外周面?zhèn)鹊蔫F芯部7a的面積，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化、高效率化、低噪音化和低振動化。
[0078]此外，本實施方式涉及的電動機100，由于在稀土類磁鐵3之間存在磁阻較大的鐵氧體磁鐵4，所以相鄰的稀土類磁鐵3之間的磁通難以短路，而且也難以產(chǎn)生從磁鐵的表面到背面的短路磁通。因此，在按每單位體積的稀土類磁鐵3來考慮的情況下，能夠增加交鏈于定子2的有效磁通量，增大磁力矩，實現(xiàn)施加電流的減小、高輸出化，以及由于磁通量增加還能夠相應(yīng)地削減稀土類磁鐵量。
[0079]此外，本實施方式涉及的鐵氧體磁鐵4構(gòu)成為，磁化方向為平行取向、徑向取向或極取向，因此從鐵氧體磁鐵4來看，稀土類磁鐵3不會成為磁阻，特別是在徑向取向或極取向的情況下，由于鐵氧體磁鐵4的磁化方向朝向近似垂直于極間20的方向，所以能夠增加交鏈于定子2的有效磁通量。因此，相對于僅使用稀土類磁鐵3的現(xiàn)有電動機，以相同的轉(zhuǎn)子磁通進行比較的情況下，由于鐵氧體磁鐵4產(chǎn)生的輔助磁通而能夠相應(yīng)地削減稀土類磁鐵3的量，能夠進一步實現(xiàn)低成本化和高效率化。
[0080]此外，由于本實施方式涉及的稀土類磁鐵3與鐵氧體磁鐵4配置在同一圓周上，所以能夠減小鐵芯部7a的面積，其是由轉(zhuǎn)子I偏心時的磁吸力引起的噪音和振動增加的原因。因此，與未將稀土類磁鐵3與鐵氧體磁鐵4配置在同一圓周上的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)低噪音化和低振動化音。
[0081 ] 此外，在本實施方式涉及的轉(zhuǎn)子鐵芯7形成有插入孔22，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯7上靠外周側(cè)，用于插入鐵氧體磁鐵4，在鐵氧體磁鐵4的外周面與插入孔22之間形成有間隙(空氣孔19)，因此能夠在設(shè)計階段排除容易退磁的部位，防止磁通量因退磁而發(fā)生變化，從而提聞可罪性，并且能夠提聞搭載有電動機100的廣品的質(zhì)量。
[0082]此外，本實施方式涉及的鐵氧體磁鐵4，在設(shè)轉(zhuǎn)子鐵芯7的半徑方向上的厚度為T、設(shè)轉(zhuǎn)子鐵芯7的旋轉(zhuǎn)方向上的長度為W的情況下，以W > T的方式形成，因此W越寬，稀土類磁鐵3之間的磁阻越增加，能夠提高減少短路磁通的效果。此外，T越小，軸孔側(cè)表面4a越能夠靠近轉(zhuǎn)子外周面附近，由此軸孔側(cè)表面3a也能夠靠近轉(zhuǎn)子外周面附近，所以能夠減小稀土類磁鐵3與轉(zhuǎn)子外周面之間的鐵芯面積(鐵芯部7a的厚度)，而能夠進一步減輕噪首和振動。
[0083]此外，在本實施方式涉及的定子2的內(nèi)周部側(cè)形成有多個齒部18，其在周向上相互之間隔著間隔而形成，在設(shè)稀土類磁鐵3表面的磁極開口部的寬度為A、設(shè)齒部18的寬度為B的情況下，永久磁鐵嵌入型電動機以B > A的方式形成，因此能夠抑制稀土類磁鐵3的磁通經(jīng)由齒部而18與相鄰的稀土類磁鐵3短路，從而能夠得到磁鐵的磁通利用率較高的電動機100。
[0084]此外，在空調(diào)機等的壓縮機中使用本實施方式涉及的電動機100的情況下，制冷劑或油的循環(huán)量增加，因此能夠改善性能。
[0085]此外，本發(fā)明的實施方式涉及的永久磁鐵嵌入型電動機和壓縮機是表示本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一個示例，很顯然還能夠進一步與其它公知技術(shù)組合，還能夠在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，進行省略一部分等的變更而構(gòu)成。
[0086]如上所述，本發(fā)明能夠應(yīng)用于永久磁鐵嵌入型電動機和壓縮機，特別是作為能夠降低噪音和振動的發(fā)明是有效的。
【權(quán)利要求】
1.一種永久磁鐵嵌入型電動機，是將層疊多片電磁鋼板所形成的轉(zhuǎn)子鐵芯配置在定子內(nèi)而形成的永久磁鐵嵌入型電動機，其特征在于: 構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子鐵芯的磁極的磁鐵包括: 鐵氧體磁鐵，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周側(cè)，并且沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的圓周方向配置有與磁極數(shù)相當(dāng)?shù)臄?shù)量；以及 稀土類磁鐵，其配置在所述鐵氧體磁鐵之間， 所述鐵氧體磁鐵被配置成所述鐵氧體磁鐵的中心位于所述磁極的極間，并且以使磁化方向相對于所述極間互為反向的方式被磁化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵嵌入型電動機，其特征在于: 所述鐵氧體磁鐵的所述磁化方向為平行取向、徑向取向或極取向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵嵌入型電動機，其特征在于: 所述稀土類磁鐵與所述鐵氧體磁鐵被配置在同一圓周上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵嵌入型電動機，其特征在于: 在所述轉(zhuǎn)子鐵芯形成有插入孔，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周側(cè)，用于插入所述鐵氧體磁鐵， 在所述鐵氧體磁鐵的外周面與所述插入孔之間形成有間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵嵌入型電動機，其特征在于: 所述鐵氧體磁鐵，設(shè)其在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的半徑方向上的厚度為T、設(shè)其在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的旋轉(zhuǎn)方向上的長度為W的情況下，以W > T的方式形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵嵌入型電動機，其特征在于: 在所述定子的內(nèi)周部側(cè)形成有多個齒部，其在周向上相互之間隔著間隔而形成， 在設(shè)所述稀土類磁鐵表面的磁極開口部的寬度為A、設(shè)所述齒部的寬度為B的情況下，所述永久磁鐵嵌入型電動機以B > A的方式形成。
7.—種壓縮機，其特征在于: 搭載有權(quán)利要求1至6中任一項所述的永久磁鐵嵌入型電動機。
【文檔編號】H02K1/27GK103891103SQ201180074492
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月31日
【發(fā)明者】仁吾昌弘, 馬場和彥, 土田和慶 申請人:三菱電機株式會社