同步感应电动机的制作方法
专利名称：同步感应电动机的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种同步感应电动机，具备有设于转子接触部的周边部的2次导体(secondary conductor)以及埋入至转子接触部的永久磁石。
且，在近年来使用的电动机是把永久磁石埋入至感应电动机的转子的2极结构。而单相2极结构的同步感应电动机系自己起动，且在运转时是利用埋入的永久磁石的作用，以进行同步运转。借此，可改善从起动开始直到进入同步运转为止的电动机的过渡期时的力矩，并可使运转时2次铜损的减少以改善运转效率。
然而，当把永久磁石组入至同步感应电动机的转子时，不论怎样永久磁石的磁场都会通过回转轴内。因此，回转轴会被磁化，且会因铁粉等附着于此而造成回转轴磨耗等的问题。
且，当把永久磁石组入回转子时，回转轴和轴承部会因永久磁石的磁力吸引，而使转子和轴承部的摩擦变大。因此，转子仍然会有磨耗的问题。
亦即，本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的磁场不通过回转轴。
又，本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场避开回转轴。
又，本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场仅通过回转轴以外的转子接触部。
在上述的同步感应电动机中，在永久磁石和回转轴之间的转子接触部上形成有一空隙。
又，在上述的同步感应电动机中，一对永久磁石配置成夹回转轴，且在通过此些永久磁石和回转轴的线的两侧上，配置一拉入此些永久磁石所构成的磁场的永久磁石。
又，在上述的同步感应电动机中，永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各永久磁石，以回转轴为略中心而配置成放射状。
根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的磁场不通过回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场避开回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场仅通过回转轴以外的转子接触部。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，在永久磁石和回转轴之间的转子接触部上形成有一空隙。所以减少通过由永久磁石所构成的磁场。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，一对永久磁石配置成夹回转轴，且在通过此些永久磁石和回转轴的线的两侧上，配置一拉入此些永久磁石所构成的磁场的永久磁石。所以可阻止由永久磁石所构成的磁场通过回转轴。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各永久磁石，以回转轴为略中心而配置成放射状。所以可使由永久磁石所构成的磁可从回转轴离开。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤转子。
图1为适用本发明的同步感应电动机的密闭型电动压缩机的纵断面图例；图2为将密闭容器分割为两者的密闭型压缩机的平面图；图3为电动机的横断俯视图；图4为转子的局部剖视的横断俯视图；图5为转子的侧面图；图6为转子的局部纵断侧视图；图7为同图6的转子的横断俯视图；图8为运用搭载本发明的同步感应电动机的密闭型电动机的空气压缩机、或是电冰箱等的冷媒回路图；图9为同步感应电动机的电气回路；图10为图4的永久磁石的配置的转子的磁场的分析图；图11为同图10的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图12为在图4的永久磁石之配置的转子接触部形成空隙的转子的磁场分析图；图13同图12的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图14为在图4的永久磁石的配置的转子接触部上，形成多个空隙的转子的磁场分析图；图15为同图14的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图16为由永久磁石所构成的磁场避开回转轴的结构的转子磁场分析图；图17为同图14的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图18为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图19为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图20为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图21为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图22为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图23为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图。
1密闭容器2同步感应电动机3压缩机4定子5转子5A转子接触部5B2次导体5D空隙6回转轴7定子卷线31永久磁石31SA永久磁石31SB永久磁石31NA永久磁石
31NB永久磁石C密闭型电动压缩机AC单相交流商用电源同步感应电动机2为单相2极结构，且由被固定在密闭容器1的内壁的定子4，及在定子4内侧以回转轴6为中心且回转自如地被支持着的转子5所构成。定子4具有定子卷线7以将转动磁场提供给转子5。
压缩机3具备由中间分隔板8所分隔的第1旋转用汽缸9及第2旋转用汽缸10。在各汽缸9、10上各别安装着以回转轴6回转驱动的偏心部11、12，此些偏心部11、12的偏心位置相互相差180度相位13、14分别为在汽缸9、10内回转的第1滚轴(roller)、第2滚轴，其分别利用偏心部11、12的回转以在汽缸内回转。15、16分别为第1框体、第2框体，第1框体15和中间分隔板8之间形成汽缸9的闭压缩空间，第2框体也同样和中间分隔板8形成汽缸10的闭压缩空间。且，第1框体15和第2框体16分别具有轴承17、18，以各自支持着回转轴6的下部，使之可回转自如。
19、20为吐出消音器，其分别安装成覆于第1框体15、第2框体上。且，汽缸9和吐出消音器19连通至设于框体15的未图标的吐出孔，汽缸10和吐出消音器20连通至设于框体16的未图标的吐出孔。21为设于密闭容器1外部的旁路(bypass)管，连通至吐出消音器20的内部。
且，22为设于密闭容器1上的吐出管，23、24分别为连系汽缸9、10的吸入管。25为密闭终端(terminal)，从密闭容器1的外部，往定子4的定子卷线7提供电力(连系密闭终端25和定子卷线7的导线未图标)。60为使转子5的回转平衡良好的平衡器。
26为回转铁心，其是由未图标的厚度0.3mm～0.7mm的电磁钢板以所定的形状冲切的转子用铁板积层多个片，再相互填隙以积层为一体(又，也可不用填隙而以焊接方式一体化)。66、67为安装在转子铁心26的上下端的端面构件。该端面构件66、67为由不锈钢、铝、铜、黄铜等的非磁性体的平板材所构成。又，若使用磁性体为端面构件66、67时，因端面构件66、67由磁路构成，会引起转子5的磁石产生磁性短路，并恶化同步感应电动机2的运转性能，所以要做成非磁性体。
图2为把密闭容器分割成两者的密闭型电动压缩机C的平面图，图3为密闭型电动压缩机C的横断俯视图，图4为转子5的横断俯视图，图5为转子5的侧面图。定子卷线7被卷回至定子4上，与此定子卷线7相连的拉线50、定子卷线7的线圈端一起被联机到聚酯(polyester)线70，且此拉线50被连接到前述密闭终端25。
转子5是由以强磁性体所构成的转子接触部5A、位于此转子接触部5A周边部以铸造成型的笼型的2次导体5B、位于转子接触部5A的两端面的周边部以环状突出一定尺寸并和该笼型2的2次导体5B一体铸造成型的另边的端环69、埋入转子接触部5A的永久磁石31所构成。此永久磁石31是把永久磁石材料插入后述的槽44内，以进行后着磁。着磁是把埋入回转轴6一侧(例如图中右侧)的永久磁石31(31SA、31SB)分别极化为同S极，而把埋入回转轴6另侧(图中左侧)的永久磁石31(31NA、31NB)分别极化为同N极。
多个笼型的2次导体5B设在转子接触部5A的周边部，且跨过回转轴6的延伸方向，把铝铸件射出成型到笼型上所形成的未图标的圆筒形的孔。该笼型的2次导体5B，从一端跨至另端而在回转轴6的圆周方向以所定的角度倾斜成螺旋状，即形成所谓的具斜交角的结构(图5)。
在转子接触部5A上形成有多个往上下方向贯通的两端开口的槽44(在本实施例中为4个)，此槽44的两端开口被前述的一对端面构件66、67闭塞(图6)。在笼型的2次导体5B和端环68、69的铸件成型时，利用一边的端环69，把一边的端面构件67固定至转子接触部5A。且，另边的端面构件69利用作为固定具的多个铆钉66A...固定至转子接触部5A。
在此场合，从槽44的开口把未着磁的永久磁石31的磁石材料插入后，由另边的端面构件66闭塞开口，而将此端面构件66以铆钉66A...固定填隙至设于转子接触部5A的接合孔5C。以此方式，磁石材料系分别被固定至各槽44中。且以此方式，两端面构件66、67被固定至转子接触部5A的两端，各永久磁石31...被固定至槽44内。该永久磁石31，例如由镨(praseodymium)为永久磁石，或是利用在表面施以镍电镀等的钕(neodymium)永久磁石的稀土元素(rare earthelement)永久磁石材料构成强磁力。此永久磁石31、31设置在回转轴6的对向，且此对向的永久磁石31、31分别埋入不同的磁极(图7)。
被埋入至回转轴6的一侧(例如在图中为右侧及上侧)的永久磁石31SA、31SB分别为同S极，被埋入另侧(在图中为左侧及下侧)的永久磁石31NA、31NB分别为同N极。亦即，各永久磁石31SA、31SB、永久磁石31NA、31NB是以回转轴6为中心配置成略四方形，且往回转轴6的圆周方向外侧分别埋入相异的S极、N极的两极结构，利用后述的主卷线7A、辅助卷线7B的磁力线，付予回转子5的回转力。且，虽然，图6、图7的永久磁石31的配置和前述图2、图3、图4的永久磁石31的配置不同，但把图6、图7的永久磁石31配置成像图2、图3、图4那样也无妨。且，把图2、图3、图4的永久磁石31配置成像图6、图7那样也无妨。
像这样，当使用于运用搭载同步感应电动机2的密闭型电动压缩机的空调机(air conditioner)，或是电冰箱的冷媒回路(图8)，可进行空调或是冷却冰箱内的库内。亦即，冷媒回路内所封入的冷媒，当密闭型电动压缩机C的压缩机3被驱动时，从吸入管23吸入，并以第1旋转用汽缸9及第2旋转用汽缸10压缩，再从吐出管22吐出至配管27。吐出至配管27的压缩气体冷媒，流入到凝结器28(condenser)，在此放热并凝缩而成为液冷媒，再流入至受液器(受液槽)29。
流入受液器29并暂时贮留的液冷媒，从受液器29的出口侧的配管29A，经由干燥机30、湿度指示器35、电磁阀36、由温度自动膨胀阀37集中后，流入蒸发器38(evaporator)，并在此蒸发气化。在此时，利用自周围吸热以完全发挥完冷却作用之后，冷媒从蒸发器38的出口侧的配管38A流入到收集器(accumulator)39，在此气液分离之后，经由逆止阀40再被吸入到压缩机3以重复冷冻循环。
出前述受液器29的液冷媒是从配管29A分支，经由毛细管41、高低压压力开关42、毛细管43连接到蒸发器38及收集器39之间的配管38A。此高低压压力开关42经由毛细管41、43以检出配管29A及配管38A的压力，两配管29A、38A的压力，当达所定的压力差以上，且吸入到密闭型电动压缩机C的冷媒不足时，从受液器29而来的液冷媒便流入至压缩机3内以保护之。且，温度自动膨胀阀37根据设于蒸发器38的出口侧的感温筒34所检出的温度而自动调整开度。
另一方面，图9为同步感应电动机2的电气回路。在图9中，由单相交流商用电源AC提供电力的同步感应电动机2具备主卷线7A及辅助卷线7B。单相交流商用电源AC的一边所连接的主卷线7A连接至单相交流商用电源AC的另边。且，单相交流商用电源AC的一边所连接的辅助卷线7B，经由PTC46、起动凝结器48串联连接至单相交流商用电源AC的另边，并连接至和PTC46、起动凝结器48并联的运转凝结器47。
该PTC46为依温度比例增大阻抗值的半导体组件，同步感应电动机2起动时阻抗值低，当电流流过而发热时阻抗值高。且，49为电源开关，其从检知线电流的电流感应型的线电流检知器，及单相交流商用电源AC，把电力供给给定子卷线7，并兼作为具遮断定子卷线7的电流供给的保护开关的过载继电器。且，运转凝结器47设定为适于定常运转的容量，在运转凝结器47和起动凝结器48并联连接的状态下，此些凝结器47、48被设定成适于起动的容量。
其次，说明同步感应电动机2的动作。当电源开关被关闭时，电流从单相交流商用电源AC流至主卷线7A及辅助卷线7B。同步感应电动机2起动时，因为PTC46的温度低，阻抗值也低，当流入大电流至PTC46也使大电流流入辅助卷线7B，辅助卷线7B，根据并联连接的运转凝结器47、起动凝结器48和主卷线7A的电流相位差所得的起动力矩，开始同步感应电动机2的起始运动。利用此通电PTC46会自己发热，阻抗阻会增大，使得电流几乎不会流到PTC46自体。借此，起动凝结器48利用切离的运转凝结器47，根据主卷线7A和辅助卷线7B的电流相位差，以继绩同步感应电动机2的定常运转。利用该密闭型电动压缩机C，以空调机进行室内的空气调和。而在冰箱中则可冷却库内。
另方面，图10为图4所示的转子5的磁场分析。在转子5内，两个永久磁石31、31形成彼此互拉的磁场，在图10中仅绘示S极侧。由图10及图4可知，设于转子5上而在回转轴上呈对向的永久磁石31、31系，在回转轴6上分别配置不同的磁极，依此配置的转子5的磁通量，因永久磁石31的磁力及其它条件，为0.294×10-2[韦伯，Wb]。
当润滑油流入该转子5及回转轴6之间，且因为被插入永久磁石31的转子接触部5A为强磁性体，两个永久磁石31、31的大部份的磁力线(以下称为磁场)是通过转子接触部5A而形成互拉的磁场。而，一部份的磁场则不通过转子接触部5A，而经由空隙(含有润滑油)在回转轴6内形成磁场。且，磁性体容易通过磁场，而无磁性体的空隙会比磁性体减少通过的磁场，此为公知技术，因而省略详细的说明。
此回转轴6的磁通密度，因永久磁石31的磁力及其它的条件，测定结果分布于约从0.3特斯拉(tesla)到最大约0.42之间(图11)。亦即，永久磁石31的磁场会通过回转轴6内，并借此磁化回转轴6。且，在图4中，不同的永久磁石31、31为左右配置，在图10中，不同的永久磁石31、31为上下配置，然而两者相同也可以。且，虽永久磁石31的磁极做成S极，因为N极和S极形成相对称的磁场，N极侧则未图标。
图12为图10的转子5上设有空隙5D的磁场分析图。空隙5D，沿着回转轴6周围，在转子接触部5A上形成圆弧状，且从回转轴6以一定间隔往回转轴6的延伸方向贯通而形成。此空隙5D以永久磁石31最接近回转轴6的部份为中心，以所定尺寸分离成两侧，再从此处延伸一定尺寸，并沿回转轴6形成圆弧状。亦即，因为在空隙上很难形成磁场，利用在转子5上形成空隙5D，使通过的磁场减少而使转子5内的磁场方向变化。在此场合，转子5的磁通力为0.294×10-2[韦伯]。
在此场合，转子接触部5A上所设的空隙5D沿回转轴6的周围以形成，磁场也是沿着回转轴6周围而形成。但是，两个永久磁石31、31的磁场的一部份通过两空隙5D之间而形成在回转轴6内。此回转轴6的磁通密度分布于约0.25特斯拉到最大约0.4特斯拉之间(图13)。亦即，永久磁石31的磁场会通过依所定距离分开，以通过设置的空隙5D、5D之间，并将存在于其间的回转轴磁化。
图14为设有和图12的空隙5D不同位置的多个空隙5D的回转轴6的磁场分析图。空隙5D和前述同样地是沿着回转轴6周围，在转子接触部5A上形成圆弧状，且从回转轴6以一定宽度间隔，沿回转轴6的延伸方向贯通而形成。此空隙5D，以永久磁石31最接近回转轴6的部份为中心，在所定宽度的两侧上，沿着回转转6形成圆弧状的空隙5D。亦即，空隙部5D，在转子5上的各永久磁石31、31互拉的中心上，以一定的宽度设置。借此，使磁场的通过减少，以改变转子5内的磁场。此场合转子5的磁通量为0.288×10-2[韦伯]。
在此场合，设于转子接触部5A的空隙5D沿回转轴6的周围而形成，空隙5D，以永久磁石31最接近回转轴6的部份为中心，以所定尺寸宽往两侧延伸而设置，磁场在通过空隙5D时的减少是如图所示，避开空隙5D而通过。在此场合，两永久磁31、31所构成的磁场会因空隙5D而形成回避回转轴6的形状。此回转轴6的磁通密度的分布从约0.23特斯拉到最大约0.32特斯拉之间(图15)。亦即，因为永久磁石31的磁场回避空隙5D以通过回转轴6的周围，所以回转轴6几乎不会被磁化。
且，图16为变更永久磁石31的配置后，转子5的磁场分析图。在此场合，在回转轴6上呈对向设置的两个永久磁石31SA之间(一边的永久磁石31SA未图标)，设置永久磁石31SB，且把各永久磁石31SB、31SB，往设于转子5的外侧的永久磁石31SA的中心倾斜地配置。换言之，使永久磁石31SA的磁场流，往离开回转轴6的方向倾斜。亦即，通过永久磁石31SA和回转轴6的线的两侧，配置有永久磁石31SB、31SB，以拉入由永久磁石31SA所构成的磁场。
以此方式，永久磁石31SA的磁场流变更至永久磁石31SB方向。亦即，把永久磁石31SA和永久磁石31SB配置成互拉的方式，变更转子5内的磁场方向，使磁场仅通过回转轴6以外的转子接触部5A。此场合回转子5的磁通量为0.264×10-2[韦伯]。在此场合，两永久磁石31SA所构成的磁场则因永久磁石31SB而形成回避回转轴6的形状。此回转轴6的磁通密度分布为从约0.03特斯拉到最大约0.18特斯拉之间(图17)。亦即，因为永久磁石31的磁场避开了空隙5D而通过回转轴6的周围，所以回转轴6几乎不会被磁化。
由像这样的转子5的磁场分析的结果可知，回转轴6最不被磁化者系，对于图16的永久磁石31SA变更永久磁石31SB的配置者为最佳，但是，在此配置下，转子5的磁力也不能说一定充份。相对于此，在回转轴6上对向设置的两永久磁石31、31间的磁场上，设置空隙5D的图14的转子5，比不被磁化的回转轴6的转子5的磁力高，此一情况已被证实。即，从实验结果可知，把像图14那样的空隙5D设在转子接触部5A上，可阻止铁粉附着在回转轴6上，因而可改善同步感应电动机2的性能下降。且，把欲设在两永久磁石31、31之间的空隙5D，仅设在中心也无妨。
2极结构的永久磁石31的配置，例如可为图18～图23所示的转子5。在图18中，在转子接触部5A的回转轴6的左右对向，配置永久磁石31SB、31SB及永久磁石31NB、31NB，且把此些永久磁石31SB、31SB和永久磁石31NB、31NB往回转轴6的中心配置成略呈く字状。在此些永久磁石31的外侧(离开回转轴6之侧)上，对向配置一对永久磁石，以构成回转轴6的右侧为S极，左侧为N极的2极结构。图19对图18的转子5，进一步地把永久磁石31SB、31SB及永久磁石31NB、31NB往回转轴6侧倾斜而配置。则构成回转轴6的右侧为S极，左侧为N极的2极结构。
又，在图20中，在转子接触部5A上，把2枚永久磁石31配置成略呈く字形，并以回转轴6为中心配置成左右对向的略纵长菱形。再把回转轴6的右侧做成S极，把左侧做成N极的2极结构。亦即，即使如图18至图20所示那样配置永久磁石31的转子5，在对向的永久磁石31、31互拉的中心位置，利用在如前述转子接触部5A上，形成如图14的空隙5D，可防止因永久磁石31的磁力而使回转轴6磁化。
又，在图21中在转子接触部5A上设有8枚永久磁石31，且此永久磁石31从回转轴6看来配置成倒八字状。亦即，设成倒八字状的永久磁石31是以一定的间隔，以左右相隔分别设成2段，且设成在回转轴6的对向两侧。然后，把回转轴6的右做成S极，把左侧做成N极的2极结构。且，在图22中，倒8字状的永久磁石31依所定的间隔设成3段，把回转轴6的右侧做成S极，把左侧做成N极的2极结构。亦即，图21至图22所示的转子5，永久磁石31以回转轴6为略中心而配置成放射状，如图16的磁场从回转轴6离开。借此，在回转轴6上呈对向配置的两个永久磁石31、31的磁场，避开回转轴6而相通，所以该回转轴6不会被磁化。
更，在图23中，在转子接触部5A上设有6枚永久磁石，此些永久磁石31配置在回转轴6周围而呈略6角形，并构成回转轴6的右侧为S极，而左侧为N极的2极结构。对向的永久磁石31位于互拉的中心，以在前述的转子接触部5A上，形成如图14所示的空隙5D，借此，可更进一步防止因永久磁石的磁力而磁化回转轴6。亦即，设置如图23所示配置的永久磁石31的转子5，利用在如图12转子5上设空隙5D，对向的两永久磁石31的磁场可避开空隙5D，以通过转子接触部5A而不通过回转轴6，所以回转轴6几近不会被磁化。又，在第19、20、23图中，32虽为遮断S极侧的永久磁石31、N极侧的永久磁石31的空隙，没有此空隙32亦可。
像这样，在转子接触部5A上以回转轴6为中心而呈对向的永久磁石31、31的互拉的中心上，形成空隙5D，使磁场不通过回转轴6的配置，或者是使永久磁石31的磁场避开回转轴6的结构，可防止回转轴6的磁化。以此方式，可阻止铁粉等附着在回转轴6上，且可防止回转轴6和轴承部17、18因永久磁石31的磁力吸引而摩擦产生磨耗。
且，在实施例中密闭型电动压缩机C的一例虽采用旋转式压缩机，但并不限于此，对于采用由相互啮合的一对涡卷件所构成的密闭式的涡卷压缩机的密闭型电动压缩机C的同步感应电动机，本发明也有效。
发明效果根据如以上详述的本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的磁场不通过回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
且，根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场避开回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
再，根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场仅通过回转轴以外的转子接触部。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
再，根据本发明的同步感应电动机，在永久磁石和回转轴之间的转子接触部上形成有一空隙。所以减少通过由永久磁石所构成的磁场。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
再，根据本发明的同步感应电动机，一对永久磁石配置成夹回转轴，且在通过此些永久磁石和回转轴之线的两侧上，配置一拉入此些永久磁石所构成的磁场的永久磁石。所以可阻止由永久磁石所构成的磁场通过回转轴。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
更，根据本发明的同步感应电动机，永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各永久磁石，以回转轴为略中心而配置成放射状。所以可使由永久磁石所构成的磁可从回转轴离开。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
权利要求
1.一种同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且由该定子回转的一转子所构成，其特征是，该同步感应电动机包括一2次导体，设于构成该转子的一转子接触部的周边部；以及多个永久磁石，埋入至该转子接触部，其中该些永久磁石所构成的的一磁场，不通过该回转轴。
2.一种同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且由该定子回转的一转子所构成，其特征是，该同步感应电动机包括一2次导体，设于构成该转子的一转子接触部的周边部；以及多个永久磁石，埋入至该转子接触部，其中该永久磁石所构成的一磁场避开该回转轴。
3.一种同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且由该定子回转的一转子所构成，其特征是，该同步感应电动机包括一2次导体，设于构成该转子的一转子接触部的周边部；以及多个永久磁石，埋入至该转子接触部，其中该永久磁石所构成的一磁场仅通过该回转轴以外之该转子接触部。
4.如权利要求1、2或3所述的同步感应电动机，其特征是，在该永久磁石和该回转轴之间的该转子接触部上形成有一空隙。
5.如权利要求3所述的同步感应电动机，其特征是，一对该永久磁石配置成夹该回转轴，且在通过该些永久磁石和该回转轴的线的两侧上，配置一拉入该些永久磁石所构成的该磁场的永久磁石。
6.如权利要求1、2或3所述的同步感应电动机，其特征是，该些永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各该些永久磁石系，以该回转轴为略中心而配置成放射状。
全文摘要
一种同步感应电动机(2)，由具有一定子卷线(7)的一定子(4)、以及固定于一回转轴(6)，且在定子(4)内回转的一转子(5)所构成。具备设于构成转子(5)的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石。永久磁石夹回转轴(6)而配置于两侧。且在通过永久磁石和回转轴(6)的线的两侧上，配置拉入永久磁石所构成的磁场的永久磁石。可大幅地防止(2)极结构的同步感应电动机的转子所安装的回转轴的磁化。
文档编号H02K1/00GK1447491SQ0312094
公开日2003年10月8日 申请日期2003年3月24日 优先权日2002年3月27日
发明者簗岛俊人, 小礒繁美, 五十岚惠司郎, 榎本和广, 竹泽正昭, 中山善友, 新井和彦, 村田荣一, 小野寺昇 申请人:三洋电机株式会社
技术领域：
本发明是有关于一种同步感应电动机，具备有设于转子接触部的周边部的2次导体(secondary conductor)以及埋入至转子接触部的永久磁石。
且，在近年来使用的电动机是把永久磁石埋入至感应电动机的转子的2极结构。而单相2极结构的同步感应电动机系自己起动，且在运转时是利用埋入的永久磁石的作用，以进行同步运转。借此，可改善从起动开始直到进入同步运转为止的电动机的过渡期时的力矩，并可使运转时2次铜损的减少以改善运转效率。
然而，当把永久磁石组入至同步感应电动机的转子时，不论怎样永久磁石的磁场都会通过回转轴内。因此，回转轴会被磁化，且会因铁粉等附着于此而造成回转轴磨耗等的问题。
且，当把永久磁石组入回转子时，回转轴和轴承部会因永久磁石的磁力吸引，而使转子和轴承部的摩擦变大。因此，转子仍然会有磨耗的问题。
亦即，本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的磁场不通过回转轴。
又，本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场避开回转轴。
又，本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场仅通过回转轴以外的转子接触部。
在上述的同步感应电动机中，在永久磁石和回转轴之间的转子接触部上形成有一空隙。
又，在上述的同步感应电动机中，一对永久磁石配置成夹回转轴，且在通过此些永久磁石和回转轴的线的两侧上，配置一拉入此些永久磁石所构成的磁场的永久磁石。
又，在上述的同步感应电动机中，永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各永久磁石，以回转轴为略中心而配置成放射状。
根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的磁场不通过回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场避开回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场仅通过回转轴以外的转子接触部。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，在永久磁石和回转轴之间的转子接触部上形成有一空隙。所以减少通过由永久磁石所构成的磁场。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，一对永久磁石配置成夹回转轴，且在通过此些永久磁石和回转轴的线的两侧上，配置一拉入此些永久磁石所构成的磁场的永久磁石。所以可阻止由永久磁石所构成的磁场通过回转轴。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
根据本发明的同步感应电动机，永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各永久磁石，以回转轴为略中心而配置成放射状。所以可使由永久磁石所构成的磁可从回转轴离开。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤转子。
图1为适用本发明的同步感应电动机的密闭型电动压缩机的纵断面图例；图2为将密闭容器分割为两者的密闭型压缩机的平面图；图3为电动机的横断俯视图；图4为转子的局部剖视的横断俯视图；图5为转子的侧面图；图6为转子的局部纵断侧视图；图7为同图6的转子的横断俯视图；图8为运用搭载本发明的同步感应电动机的密闭型电动机的空气压缩机、或是电冰箱等的冷媒回路图；图9为同步感应电动机的电气回路；图10为图4的永久磁石的配置的转子的磁场的分析图；图11为同图10的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图12为在图4的永久磁石之配置的转子接触部形成空隙的转子的磁场分析图；图13同图12的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图14为在图4的永久磁石的配置的转子接触部上，形成多个空隙的转子的磁场分析图；图15为同图14的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图16为由永久磁石所构成的磁场避开回转轴的结构的转子磁场分析图；图17为同图14的转子的回转轴内的磁通密度示意图；图18为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图19为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图20为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图21为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图22为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图；图23为永久磁石的其它配置例所示的转子的横断俯视图。
1密闭容器2同步感应电动机3压缩机4定子5转子5A转子接触部5B2次导体5D空隙6回转轴7定子卷线31永久磁石31SA永久磁石31SB永久磁石31NA永久磁石
31NB永久磁石C密闭型电动压缩机AC单相交流商用电源同步感应电动机2为单相2极结构，且由被固定在密闭容器1的内壁的定子4，及在定子4内侧以回转轴6为中心且回转自如地被支持着的转子5所构成。定子4具有定子卷线7以将转动磁场提供给转子5。
压缩机3具备由中间分隔板8所分隔的第1旋转用汽缸9及第2旋转用汽缸10。在各汽缸9、10上各别安装着以回转轴6回转驱动的偏心部11、12，此些偏心部11、12的偏心位置相互相差180度相位13、14分别为在汽缸9、10内回转的第1滚轴(roller)、第2滚轴，其分别利用偏心部11、12的回转以在汽缸内回转。15、16分别为第1框体、第2框体，第1框体15和中间分隔板8之间形成汽缸9的闭压缩空间，第2框体也同样和中间分隔板8形成汽缸10的闭压缩空间。且，第1框体15和第2框体16分别具有轴承17、18，以各自支持着回转轴6的下部，使之可回转自如。
19、20为吐出消音器，其分别安装成覆于第1框体15、第2框体上。且，汽缸9和吐出消音器19连通至设于框体15的未图标的吐出孔，汽缸10和吐出消音器20连通至设于框体16的未图标的吐出孔。21为设于密闭容器1外部的旁路(bypass)管，连通至吐出消音器20的内部。
且，22为设于密闭容器1上的吐出管，23、24分别为连系汽缸9、10的吸入管。25为密闭终端(terminal)，从密闭容器1的外部，往定子4的定子卷线7提供电力(连系密闭终端25和定子卷线7的导线未图标)。60为使转子5的回转平衡良好的平衡器。
26为回转铁心，其是由未图标的厚度0.3mm～0.7mm的电磁钢板以所定的形状冲切的转子用铁板积层多个片，再相互填隙以积层为一体(又，也可不用填隙而以焊接方式一体化)。66、67为安装在转子铁心26的上下端的端面构件。该端面构件66、67为由不锈钢、铝、铜、黄铜等的非磁性体的平板材所构成。又，若使用磁性体为端面构件66、67时，因端面构件66、67由磁路构成，会引起转子5的磁石产生磁性短路，并恶化同步感应电动机2的运转性能，所以要做成非磁性体。
图2为把密闭容器分割成两者的密闭型电动压缩机C的平面图，图3为密闭型电动压缩机C的横断俯视图，图4为转子5的横断俯视图，图5为转子5的侧面图。定子卷线7被卷回至定子4上，与此定子卷线7相连的拉线50、定子卷线7的线圈端一起被联机到聚酯(polyester)线70，且此拉线50被连接到前述密闭终端25。
转子5是由以强磁性体所构成的转子接触部5A、位于此转子接触部5A周边部以铸造成型的笼型的2次导体5B、位于转子接触部5A的两端面的周边部以环状突出一定尺寸并和该笼型2的2次导体5B一体铸造成型的另边的端环69、埋入转子接触部5A的永久磁石31所构成。此永久磁石31是把永久磁石材料插入后述的槽44内，以进行后着磁。着磁是把埋入回转轴6一侧(例如图中右侧)的永久磁石31(31SA、31SB)分别极化为同S极，而把埋入回转轴6另侧(图中左侧)的永久磁石31(31NA、31NB)分别极化为同N极。
多个笼型的2次导体5B设在转子接触部5A的周边部，且跨过回转轴6的延伸方向，把铝铸件射出成型到笼型上所形成的未图标的圆筒形的孔。该笼型的2次导体5B，从一端跨至另端而在回转轴6的圆周方向以所定的角度倾斜成螺旋状，即形成所谓的具斜交角的结构(图5)。
在转子接触部5A上形成有多个往上下方向贯通的两端开口的槽44(在本实施例中为4个)，此槽44的两端开口被前述的一对端面构件66、67闭塞(图6)。在笼型的2次导体5B和端环68、69的铸件成型时，利用一边的端环69，把一边的端面构件67固定至转子接触部5A。且，另边的端面构件69利用作为固定具的多个铆钉66A...固定至转子接触部5A。
在此场合，从槽44的开口把未着磁的永久磁石31的磁石材料插入后，由另边的端面构件66闭塞开口，而将此端面构件66以铆钉66A...固定填隙至设于转子接触部5A的接合孔5C。以此方式，磁石材料系分别被固定至各槽44中。且以此方式，两端面构件66、67被固定至转子接触部5A的两端，各永久磁石31...被固定至槽44内。该永久磁石31，例如由镨(praseodymium)为永久磁石，或是利用在表面施以镍电镀等的钕(neodymium)永久磁石的稀土元素(rare earthelement)永久磁石材料构成强磁力。此永久磁石31、31设置在回转轴6的对向，且此对向的永久磁石31、31分别埋入不同的磁极(图7)。
被埋入至回转轴6的一侧(例如在图中为右侧及上侧)的永久磁石31SA、31SB分别为同S极，被埋入另侧(在图中为左侧及下侧)的永久磁石31NA、31NB分别为同N极。亦即，各永久磁石31SA、31SB、永久磁石31NA、31NB是以回转轴6为中心配置成略四方形，且往回转轴6的圆周方向外侧分别埋入相异的S极、N极的两极结构，利用后述的主卷线7A、辅助卷线7B的磁力线，付予回转子5的回转力。且，虽然，图6、图7的永久磁石31的配置和前述图2、图3、图4的永久磁石31的配置不同，但把图6、图7的永久磁石31配置成像图2、图3、图4那样也无妨。且，把图2、图3、图4的永久磁石31配置成像图6、图7那样也无妨。
像这样，当使用于运用搭载同步感应电动机2的密闭型电动压缩机的空调机(air conditioner)，或是电冰箱的冷媒回路(图8)，可进行空调或是冷却冰箱内的库内。亦即，冷媒回路内所封入的冷媒，当密闭型电动压缩机C的压缩机3被驱动时，从吸入管23吸入，并以第1旋转用汽缸9及第2旋转用汽缸10压缩，再从吐出管22吐出至配管27。吐出至配管27的压缩气体冷媒，流入到凝结器28(condenser)，在此放热并凝缩而成为液冷媒，再流入至受液器(受液槽)29。
流入受液器29并暂时贮留的液冷媒，从受液器29的出口侧的配管29A，经由干燥机30、湿度指示器35、电磁阀36、由温度自动膨胀阀37集中后，流入蒸发器38(evaporator)，并在此蒸发气化。在此时，利用自周围吸热以完全发挥完冷却作用之后，冷媒从蒸发器38的出口侧的配管38A流入到收集器(accumulator)39，在此气液分离之后，经由逆止阀40再被吸入到压缩机3以重复冷冻循环。
出前述受液器29的液冷媒是从配管29A分支，经由毛细管41、高低压压力开关42、毛细管43连接到蒸发器38及收集器39之间的配管38A。此高低压压力开关42经由毛细管41、43以检出配管29A及配管38A的压力，两配管29A、38A的压力，当达所定的压力差以上，且吸入到密闭型电动压缩机C的冷媒不足时，从受液器29而来的液冷媒便流入至压缩机3内以保护之。且，温度自动膨胀阀37根据设于蒸发器38的出口侧的感温筒34所检出的温度而自动调整开度。
另一方面，图9为同步感应电动机2的电气回路。在图9中，由单相交流商用电源AC提供电力的同步感应电动机2具备主卷线7A及辅助卷线7B。单相交流商用电源AC的一边所连接的主卷线7A连接至单相交流商用电源AC的另边。且，单相交流商用电源AC的一边所连接的辅助卷线7B，经由PTC46、起动凝结器48串联连接至单相交流商用电源AC的另边，并连接至和PTC46、起动凝结器48并联的运转凝结器47。
该PTC46为依温度比例增大阻抗值的半导体组件，同步感应电动机2起动时阻抗值低，当电流流过而发热时阻抗值高。且，49为电源开关，其从检知线电流的电流感应型的线电流检知器，及单相交流商用电源AC，把电力供给给定子卷线7，并兼作为具遮断定子卷线7的电流供给的保护开关的过载继电器。且，运转凝结器47设定为适于定常运转的容量，在运转凝结器47和起动凝结器48并联连接的状态下，此些凝结器47、48被设定成适于起动的容量。
其次，说明同步感应电动机2的动作。当电源开关被关闭时，电流从单相交流商用电源AC流至主卷线7A及辅助卷线7B。同步感应电动机2起动时，因为PTC46的温度低，阻抗值也低，当流入大电流至PTC46也使大电流流入辅助卷线7B，辅助卷线7B，根据并联连接的运转凝结器47、起动凝结器48和主卷线7A的电流相位差所得的起动力矩，开始同步感应电动机2的起始运动。利用此通电PTC46会自己发热，阻抗阻会增大，使得电流几乎不会流到PTC46自体。借此，起动凝结器48利用切离的运转凝结器47，根据主卷线7A和辅助卷线7B的电流相位差，以继绩同步感应电动机2的定常运转。利用该密闭型电动压缩机C，以空调机进行室内的空气调和。而在冰箱中则可冷却库内。
另方面，图10为图4所示的转子5的磁场分析。在转子5内，两个永久磁石31、31形成彼此互拉的磁场，在图10中仅绘示S极侧。由图10及图4可知，设于转子5上而在回转轴上呈对向的永久磁石31、31系，在回转轴6上分别配置不同的磁极，依此配置的转子5的磁通量，因永久磁石31的磁力及其它条件，为0.294×10-2[韦伯，Wb]。
当润滑油流入该转子5及回转轴6之间，且因为被插入永久磁石31的转子接触部5A为强磁性体，两个永久磁石31、31的大部份的磁力线(以下称为磁场)是通过转子接触部5A而形成互拉的磁场。而，一部份的磁场则不通过转子接触部5A，而经由空隙(含有润滑油)在回转轴6内形成磁场。且，磁性体容易通过磁场，而无磁性体的空隙会比磁性体减少通过的磁场，此为公知技术，因而省略详细的说明。
此回转轴6的磁通密度，因永久磁石31的磁力及其它的条件，测定结果分布于约从0.3特斯拉(tesla)到最大约0.42之间(图11)。亦即，永久磁石31的磁场会通过回转轴6内，并借此磁化回转轴6。且，在图4中，不同的永久磁石31、31为左右配置，在图10中，不同的永久磁石31、31为上下配置，然而两者相同也可以。且，虽永久磁石31的磁极做成S极，因为N极和S极形成相对称的磁场，N极侧则未图标。
图12为图10的转子5上设有空隙5D的磁场分析图。空隙5D，沿着回转轴6周围，在转子接触部5A上形成圆弧状，且从回转轴6以一定间隔往回转轴6的延伸方向贯通而形成。此空隙5D以永久磁石31最接近回转轴6的部份为中心，以所定尺寸分离成两侧，再从此处延伸一定尺寸，并沿回转轴6形成圆弧状。亦即，因为在空隙上很难形成磁场，利用在转子5上形成空隙5D，使通过的磁场减少而使转子5内的磁场方向变化。在此场合，转子5的磁通力为0.294×10-2[韦伯]。
在此场合，转子接触部5A上所设的空隙5D沿回转轴6的周围以形成，磁场也是沿着回转轴6周围而形成。但是，两个永久磁石31、31的磁场的一部份通过两空隙5D之间而形成在回转轴6内。此回转轴6的磁通密度分布于约0.25特斯拉到最大约0.4特斯拉之间(图13)。亦即，永久磁石31的磁场会通过依所定距离分开，以通过设置的空隙5D、5D之间，并将存在于其间的回转轴磁化。
图14为设有和图12的空隙5D不同位置的多个空隙5D的回转轴6的磁场分析图。空隙5D和前述同样地是沿着回转轴6周围，在转子接触部5A上形成圆弧状，且从回转轴6以一定宽度间隔，沿回转轴6的延伸方向贯通而形成。此空隙5D，以永久磁石31最接近回转轴6的部份为中心，在所定宽度的两侧上，沿着回转转6形成圆弧状的空隙5D。亦即，空隙部5D，在转子5上的各永久磁石31、31互拉的中心上，以一定的宽度设置。借此，使磁场的通过减少，以改变转子5内的磁场。此场合转子5的磁通量为0.288×10-2[韦伯]。
在此场合，设于转子接触部5A的空隙5D沿回转轴6的周围而形成，空隙5D，以永久磁石31最接近回转轴6的部份为中心，以所定尺寸宽往两侧延伸而设置，磁场在通过空隙5D时的减少是如图所示，避开空隙5D而通过。在此场合，两永久磁31、31所构成的磁场会因空隙5D而形成回避回转轴6的形状。此回转轴6的磁通密度的分布从约0.23特斯拉到最大约0.32特斯拉之间(图15)。亦即，因为永久磁石31的磁场回避空隙5D以通过回转轴6的周围，所以回转轴6几乎不会被磁化。
且，图16为变更永久磁石31的配置后，转子5的磁场分析图。在此场合，在回转轴6上呈对向设置的两个永久磁石31SA之间(一边的永久磁石31SA未图标)，设置永久磁石31SB，且把各永久磁石31SB、31SB，往设于转子5的外侧的永久磁石31SA的中心倾斜地配置。换言之，使永久磁石31SA的磁场流，往离开回转轴6的方向倾斜。亦即，通过永久磁石31SA和回转轴6的线的两侧，配置有永久磁石31SB、31SB，以拉入由永久磁石31SA所构成的磁场。
以此方式，永久磁石31SA的磁场流变更至永久磁石31SB方向。亦即，把永久磁石31SA和永久磁石31SB配置成互拉的方式，变更转子5内的磁场方向，使磁场仅通过回转轴6以外的转子接触部5A。此场合回转子5的磁通量为0.264×10-2[韦伯]。在此场合，两永久磁石31SA所构成的磁场则因永久磁石31SB而形成回避回转轴6的形状。此回转轴6的磁通密度分布为从约0.03特斯拉到最大约0.18特斯拉之间(图17)。亦即，因为永久磁石31的磁场避开了空隙5D而通过回转轴6的周围，所以回转轴6几乎不会被磁化。
由像这样的转子5的磁场分析的结果可知，回转轴6最不被磁化者系，对于图16的永久磁石31SA变更永久磁石31SB的配置者为最佳，但是，在此配置下，转子5的磁力也不能说一定充份。相对于此，在回转轴6上对向设置的两永久磁石31、31间的磁场上，设置空隙5D的图14的转子5，比不被磁化的回转轴6的转子5的磁力高，此一情况已被证实。即，从实验结果可知，把像图14那样的空隙5D设在转子接触部5A上，可阻止铁粉附着在回转轴6上，因而可改善同步感应电动机2的性能下降。且，把欲设在两永久磁石31、31之间的空隙5D，仅设在中心也无妨。
2极结构的永久磁石31的配置，例如可为图18～图23所示的转子5。在图18中，在转子接触部5A的回转轴6的左右对向，配置永久磁石31SB、31SB及永久磁石31NB、31NB，且把此些永久磁石31SB、31SB和永久磁石31NB、31NB往回转轴6的中心配置成略呈く字状。在此些永久磁石31的外侧(离开回转轴6之侧)上，对向配置一对永久磁石，以构成回转轴6的右侧为S极，左侧为N极的2极结构。图19对图18的转子5，进一步地把永久磁石31SB、31SB及永久磁石31NB、31NB往回转轴6侧倾斜而配置。则构成回转轴6的右侧为S极，左侧为N极的2极结构。
又，在图20中，在转子接触部5A上，把2枚永久磁石31配置成略呈く字形，并以回转轴6为中心配置成左右对向的略纵长菱形。再把回转轴6的右侧做成S极，把左侧做成N极的2极结构。亦即，即使如图18至图20所示那样配置永久磁石31的转子5，在对向的永久磁石31、31互拉的中心位置，利用在如前述转子接触部5A上，形成如图14的空隙5D，可防止因永久磁石31的磁力而使回转轴6磁化。
又，在图21中在转子接触部5A上设有8枚永久磁石31，且此永久磁石31从回转轴6看来配置成倒八字状。亦即，设成倒八字状的永久磁石31是以一定的间隔，以左右相隔分别设成2段，且设成在回转轴6的对向两侧。然后，把回转轴6的右做成S极，把左侧做成N极的2极结构。且，在图22中，倒8字状的永久磁石31依所定的间隔设成3段，把回转轴6的右侧做成S极，把左侧做成N极的2极结构。亦即，图21至图22所示的转子5，永久磁石31以回转轴6为略中心而配置成放射状，如图16的磁场从回转轴6离开。借此，在回转轴6上呈对向配置的两个永久磁石31、31的磁场，避开回转轴6而相通，所以该回转轴6不会被磁化。
更，在图23中，在转子接触部5A上设有6枚永久磁石，此些永久磁石31配置在回转轴6周围而呈略6角形，并构成回转轴6的右侧为S极，而左侧为N极的2极结构。对向的永久磁石31位于互拉的中心，以在前述的转子接触部5A上，形成如图14所示的空隙5D，借此，可更进一步防止因永久磁石的磁力而磁化回转轴6。亦即，设置如图23所示配置的永久磁石31的转子5，利用在如图12转子5上设空隙5D，对向的两永久磁石31的磁场可避开空隙5D，以通过转子接触部5A而不通过回转轴6，所以回转轴6几近不会被磁化。又，在第19、20、23图中，32虽为遮断S极侧的永久磁石31、N极侧的永久磁石31的空隙，没有此空隙32亦可。
像这样，在转子接触部5A上以回转轴6为中心而呈对向的永久磁石31、31的互拉的中心上，形成空隙5D，使磁场不通过回转轴6的配置，或者是使永久磁石31的磁场避开回转轴6的结构，可防止回转轴6的磁化。以此方式，可阻止铁粉等附着在回转轴6上，且可防止回转轴6和轴承部17、18因永久磁石31的磁力吸引而摩擦产生磨耗。
且，在实施例中密闭型电动压缩机C的一例虽采用旋转式压缩机，但并不限于此，对于采用由相互啮合的一对涡卷件所构成的密闭式的涡卷压缩机的密闭型电动压缩机C的同步感应电动机，本发明也有效。
发明效果根据如以上详述的本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的磁场不通过回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
且，根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场避开回转轴。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
再，根据本发明的同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且在定子内回转的一转子所构成。通过具备设于构成转子的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石，使永久磁石所构成的一磁场仅通过回转轴以外的转子接触部。所以可防止回转轴的磁化。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
再，根据本发明的同步感应电动机，在永久磁石和回转轴之间的转子接触部上形成有一空隙。所以减少通过由永久磁石所构成的磁场。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
再，根据本发明的同步感应电动机，一对永久磁石配置成夹回转轴，且在通过此些永久磁石和回转轴之线的两侧上，配置一拉入此些永久磁石所构成的磁场的永久磁石。所以可阻止由永久磁石所构成的磁场通过回转轴。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
更，根据本发明的同步感应电动机，永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各永久磁石，以回转轴为略中心而配置成放射状。所以可使由永久磁石所构成的磁可从回转轴离开。借此，可阻止铁粉附着在回转轴上，且可防止回转轴和轴承部因永久磁石的磁力吸引而摩擦以产生磨耗。因此，可确实防止因摩擦而损伤电动机。
权利要求
1.一种同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且由该定子回转的一转子所构成，其特征是，该同步感应电动机包括一2次导体，设于构成该转子的一转子接触部的周边部；以及多个永久磁石，埋入至该转子接触部，其中该些永久磁石所构成的的一磁场，不通过该回转轴。
2.一种同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且由该定子回转的一转子所构成，其特征是，该同步感应电动机包括一2次导体，设于构成该转子的一转子接触部的周边部；以及多个永久磁石，埋入至该转子接触部，其中该永久磁石所构成的一磁场避开该回转轴。
3.一种同步感应电动机，由具有一定子卷线的一定子、以及固定于一回转轴，且由该定子回转的一转子所构成，其特征是，该同步感应电动机包括一2次导体，设于构成该转子的一转子接触部的周边部；以及多个永久磁石，埋入至该转子接触部，其中该永久磁石所构成的一磁场仅通过该回转轴以外之该转子接触部。
4.如权利要求1、2或3所述的同步感应电动机，其特征是，在该永久磁石和该回转轴之间的该转子接触部上形成有一空隙。
5.如权利要求3所述的同步感应电动机，其特征是，一对该永久磁石配置成夹该回转轴，且在通过该些永久磁石和该回转轴的线的两侧上，配置一拉入该些永久磁石所构成的该磁场的永久磁石。
6.如权利要求1、2或3所述的同步感应电动机，其特征是，该些永久磁石设在连结2极结构的磁极线的两侧上，且各该些永久磁石系，以该回转轴为略中心而配置成放射状。
全文摘要
一种同步感应电动机(2)，由具有一定子卷线(7)的一定子(4)、以及固定于一回转轴(6)，且在定子(4)内回转的一转子(5)所构成。具备设于构成转子(5)的一转子接触部的周边部的2次导体，以及埋入至转子接触部的永久磁石。永久磁石夹回转轴(6)而配置于两侧。且在通过永久磁石和回转轴(6)的线的两侧上，配置拉入永久磁石所构成的磁场的永久磁石。可大幅地防止(2)极结构的同步感应电动机的转子所安装的回转轴的磁化。
文档编号H02K1/00GK1447491SQ0312094
公开日2003年10月8日 申请日期2003年3月24日 优先权日2002年3月27日
发明者簗岛俊人, 小礒繁美, 五十岚惠司郎, 榎本和广, 竹泽正昭, 中山善友, 新井和彦, 村田荣一, 小野寺昇 申请人:三洋电机株式会社
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