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CN1508938A - 电机 - Google Patents

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CN1508938A
CN1508938A CNA2003101233848A CN200310123384A CN1508938A CN 1508938 A CN1508938 A CN 1508938A CN A2003101233848 A CNA2003101233848 A CN A2003101233848A CN 200310123384 A CN200310123384 A CN 200310123384A CN 1508938 A CN1508938 A CN 1508938A
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桧胁英治
幸
玉村俊幸
角治彦
伊藤浩
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators

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Abstract

通过在位于槽缝外周侧的轭铁的外周设置缺口部，使所述缺口部与所述壳体不接触，另外，在位于齿部外周侧的轭铁上设置轴向贯通的通孔，同时位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，可得到高效率、低振动、低噪声的电机。本发明通过抑止振动从定子对壳体的传递，可提供一种降低振动及噪声的电机以及装载该电机的高效、低振动、低噪声的机器。

Description

电机
技术领域
本发明涉及高效率、低振动、低噪声的集中绕组(concentrated winding)电机及装载有该电机的高效、低噪声、低振动机器如密闭型压缩机、制冷机器(冰箱、冷冻库、制冰机、冷柜、自动售货机)、空调机(空调机、除湿机)或电子电路冷却系统或汽车作动器及装载有该作动器的汽车等。
背景技术
以往，一般在空调机和冰箱的压缩机等中使用的集中绕组电机如图8所示，由定子40和转子50构成。
定子40具有设置在定子铁心41上的齿部42、狭槽43。在齿部42上，通过与定子铁心41之间的绝缘物(绝缘胶片、绝缘体等，未图示)卷绕有3相绕组44U、44V、44W。
另外，定子铁心41具有：面对转子50、在齿部42的前端通常设置成宽幅度的齿前端宽幅部45；连接各齿部之间的大致环状的轭铁46；定子铁心41外周的通孔47。
当定子40熱压嵌合于密闭型压缩机的压缩机壳体61内时，壳体61与定子铁心41之间形成通孔47，成为制冷剂的通道(比如，参照日本专利特开2001-78375号公报)。
另外，也有在定子铁心外周部设置通孔的场合(参照日头专利特开昭62-147924号公报)。
绕组为U、V、W相的3相，通过用变换器控制外加电压进行正弦波驱动和矩形波驱动。
另外，在定子40的内侧与定子40同心圆状地、旋转自如地保持有转子50，图8所示的转子铁心51是表示埋设有永磁铁的埋入磁铁型转子。
在转子铁心51的两端安装有端板(未图示)，向设置在转子铁心51上的通孔内穿入铆钉(未图示)，通过铆接进行固定。另外，轴进入轴孔53。
通过卷绕在定子40上的绕组44U、44V、44W中流动的电流引起的旋转磁场，转子50受到磁扭矩和磁阻扭矩合成的旋转力的作用，以轴为中心进行旋转。
上述传统的集中绕组电机中，其结构上由于磁通集中在上述齿部42流动，故存在使定子40变形的径向力增大的趋势。
另外，尤其是由矩形波电压或矩形波电流驱动的电机中，因为卷绕在齿部42上的3相绕组中始终只有2相中有电流流动，所以，由于磁通集中于每1极对的2个齿部42中而引起径向力偏离，与分布绕组相比容易引起椭圆振动，从而使电机的振动、噪声增大。
另外，以往，如图8所示，通过采用在位于齿部42的外周侧的轭铁46上设有缺口(图8中为通孔47)，使其不与壳体61接触，集中于齿部42的径向力引起的振动不直接传递至壳体61的结构，从而抑止电机的振动。但是，即使在这种场合，相邻的齿部42的振动会使轭铁46发生振动，从而无法防止电机的噪声增大。
而且，将定子40熱压嵌入壳体61内时，来自壳体61的应力作用于轭铁46，故存在铁损增大的问题。但是，为了确保电机的可靠性，不得不保持定子铁心41与壳体61的保持力，因而需要使轭铁46与壳体61密接。
有鉴于此，本发明的目的在于通过抑止来自定子对壳体传递的振动来提供一种降低振动及噪声的电机以及装载该电机的高效、低振动、低噪声的机器。
本发明内容
为了解决上述课题，在位于槽缝的外周侧的轭铁的外周设置缺口部，从而使所述缺口部与所述壳体不接触，另外，在位于齿部外周侧的轭铁上设置轴向贯通的通孔，同时，在位于所述通孔的外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，从而能得到高效率、低振动、低噪声的电机。
本发明的技术方案1所述的电机，包括：定子，其具有环状的轭铁和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部，在多个所述齿部之间设置有槽缝的定子铁心的所述齿部上卷绕有3相集中绕组；转子，其经所述定子的内周的微小的间隙相对并旋转自如地被保持，在转子铁心内部或表面设置永磁铁而成，所述定子铁心的外周的一部分密接，并被保持在壳体内，其特征在于，位于所述齿部外周侧的所述轭铁上设有轴向贯通的通孔，同时位于所述通孔的外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，将作用于所述齿部的径向力通过所述通孔进行分散，不仅能够抑止其对壳体的传递，而且通过位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，能充分保持定子铁心与壳体的保持力，从而能得到可靠性高、振动、噪声低的电机。
另外，本发明的技术方案2所述的电机，包括：定子，其具有环状的轭铁和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部，在多个所述齿部之间设置有槽缝的定子铁心的所述齿部上卷绕有3相集中绕组；转子，其经所述定子的内周的微小的间隙相对并旋转自如地被保持，在转子铁心内部或表面设置永磁铁而成，所述定子铁心的外周的一部分密接，并被保持在壳体内，其特征在于，通过在位于所述槽缝的外周侧的所述轭铁的外周设有缺口部，所述定子铁心外周在所述缺口部处与所述壳体不接触，振动不从所述缺口部向所述壳体传递，而且，因为应力不对所述轭铁作用，故铁损下降，不仅能降低电机的振动、噪声，还可实现高效率化。
而且，本发明的技术方案3所述的电机，包括：定子，其具有环状的轭铁和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部，在多个所述齿部之间设有槽缝的定子铁心的所述齿部上卷绕有3相集中绕组；转子、其与所述定子的内周经微小的间隙相对并被旋转自如地保持，在转子铁心内部或表面设有永磁铁而成，所述定子铁心的外周的一部分密接并被保持在壳体内，其特征在于，在位于所述槽缝外周侧的所述轭铁的外周设置多个缺口部，所述定子铁心至少在相对于所述槽缝的圆周方向的大致中央部的外周侧延长线上与所述壳体不接触，通过做成多个所述缺口，可使电机的振动模式变化，通过所述缺口的大致中央部与壳体不接触，即使是相邻的齿部在相互吸引或相互排斥的方向振动的场合，不仅振动最大的部位与壳体不接触，而且可降低作用于轭铁的应力，可降低电机的振动、噪声，实现高效率化。
本发明的技术方案4所述的电机，包括：定子，其具有环状的轭铁和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部，在多个所述齿部之间设有槽缝的定子铁心的所述齿部上卷绕有3相集中绕组；转子，其与所述定子的内周经微小的间隙相对并被旋转自如地保持，在转子铁心内部或表面设有永磁铁而成，所述定子铁心的外周的一部分密接并被保持在壳体内，其特征在于，通过在位于所述槽缝的外周侧的所述轭铁的外周设有缺口部，不仅所述定子铁心的外周在所述缺口部处与所述壳体不接触，而且在位于所述齿部外周侧的所述轭铁上设置轴向贯通的通孔，同时，位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，将作用于所述齿部的径向力通过所述通孔进行分散，能够抑止其对壳体的传递，而且从所述缺口部无法向所述壳体传递振动，故不仅可降低电机的振动、噪声，而且通过位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，能充分保持定子铁心与壳体的保持力，而且应力不对所述轭铁作用，故铁损下降，从而能得到高效率、低振动、低噪声且可靠性高的电机。
本发明的技术方案5所述的电机，其特征在于，在技术方案2至技术方案4中的任何1项中，在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有的缺口部处将所述缺口部设置成与壳体大致同心圆的大致圆弧状，可将缺口部的形状做成最小限度的尺寸以使振动从定子铁心不向壳体传递，故槽缝的面积可做大，从而提高电机的效率。
本发明的技术方案6所述的电机，其特征在于，在技术方案1至技术方案5中的任何一项中，将齿部个数作为N时，位于齿部外周侧的定子铁心的外周部N处中至少N/2处以上与壳体密接，通过改变与壳体密接的部分，可改变从定子铁心向壳体传递的振动模式，可降低振动、噪声。
本发明的技术方案7所述的发明，其特征在于，装载有技术方案1至技术方案6中的任何1项所述的电机的机器，可实现机器的低振动、低噪声。
综上所述，本发明的技术方案1所述的电机，通过在位于齿部的外周侧的轭铁上设置轴向贯通的通孔，同时位于所述通孔的外周侧的定子铁心的外周与壳体密接，将作用于所述齿部的径向力通过所述通孔进行分散，不仅能够抑止其对壳体的传递，而且通过位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，能充分保持定子铁心与壳体的保持力，从而能得到可靠性高、振动、噪声低的电机。
本发明的技术方案2所述的电机，位于槽缝外周侧的轭铁的外周设有缺口，在所述缺口部处不与壳体接触，故振动不从所述缺口部向所述壳体传递，而且，因为应力不对所述轭铁作用，故铁损下降，不仅能降低电机的振动、噪声，还可实现高效率化。
而且，本发明的技术方案3上述的电机，通过在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有多个缺口部，所述定子铁心至少在相对于所述槽缝的圆周方向的大致中央部的外周侧延长线上不与所述壳体接触，可使电机的振动模式变化，可抑止振动从轭铁向壳体的传递，可降低作用于轭铁的应力，可降低电机的振动、噪声，实现高效率化。
本发明的技术方案4所述的电机，通过在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有缺口部，使定子铁心外周在所述缺口部处与壳体不接触，而且在位于齿部外周侧的所述轭铁上设置轴向贯通的通孔，同时，位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，将作用于所述齿部的径向力通过所述通孔进行分散，能够抑止其对壳体的传递，而且可抑止振动从所述缺口部向所述壳体的传递，故不仅可降低电机的振动、噪声，而且通过位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，能充分保持定子铁心与壳体的保持力，而且应力不对所述轭铁作用，故铁损下降，从而能得到高效率、低振动、低噪声且可靠性高的电机。
本发明的技术方案5所述的电机，在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有的缺口部处，将所述缺口部设置成与壳体大致同心圆的大致圆弧状，可将缺口部的形状做成使振动从定子铁心不向壳体传递的最小限度的尺寸，故槽缝的面积可做大，从而提高电机的效率。
另外，通过将具有上述特有效果的本发明的电机装载在密闭型压缩机、冷冻设备、空调机或电子电路冷却系统、或汽车作动器及装载有该作动器的汽车等上面，可使这些机器实现高效率、低振动、低噪声化。
附图的简单说明
图1是表示本发明(实施例1)的轭铁上设置缺口部的电机的剖视图。
图2是表示本发明(实施例1)的轭铁上设置多个缺口部的电机的剖视图。
图3是表示本发明(实施例1)的齿根的轭铁上设置通孔，其外周与壳体密接的电机的剖视图。
图4是表示本发明(实施例1)的齿根的轭铁上设置通孔、在槽缝外周侧的轭铁上设有缺口部的电机的剖视图。
图5是表示本发明(实施例1)的通孔的外周侧的定子铁心的一部分与壳体不密接的电机的剖视图。
图6是表示装载有本发明的电机的密闭型压缩机的图。
图7是表示具有本发明的密闭型压缩机的制冷循环的图。
图8是表示传统的集中绕组电机的剖视图。
具体实施方式
以下根据附图对本发明的各实施例进行说明。
实施例1
如图1所示，用于空调机和冰箱的压缩机等的集中绕组无电刷电机由定子10和转子20构成，定子10具有设置在定子铁心11上的齿部12和槽缝13。3相绕组14U、14V、14W通过与定子铁心11之间的绝缘物(绝缘胶片、绝缘体等，未图示)卷绕在齿部12上
另外，定子铁心11具有：面对转子20、在齿部12的前端设置成宽幅度的齿前端宽幅部15；连接各齿部之间的大致环状的轭铁16；定子铁心11外周的通孔17。
当定子10熱压嵌合于压缩机的壳体31内时，壳体31与定子铁心11之间形成通孔17，通孔17成为制冷剂的通道。
在位于槽缝13外周侧的轭铁16的外周设有缺口部18。如因缺口部18而使轭铁16的径向宽度减小，则铁损增加，或轭铁16的宽度不变的场合，槽缝13的面积比以往减小，这样导致铜损增加，电机效率下降，故可将缺口部18的形状做成与壳体31大致同心状的大致圆弧状，并且是使振动不从定子铁心11向壳体31传递的最小限度的形状。由此，不仅可降低对轭铁16施加应力引起的铁损，还可使槽缝13的面积足够大，因而不会增加铜损，可提高电机的效率。缺口部18的径向尺寸最好在1mm以下。
图2是设置多个缺口部18的结构，图2的形状也可降低对轭铁16施加的应力，而且还可抑止对壳体31传递的振动。在此场合，最好将缺口部18设置在槽缝13的圆周方向的大致中央部的延长线上。
图3表示在位于齿部12的外周侧的部分设置通孔17，定子铁心11中，位于通孔17的外周侧的部分与壳体31密接。图3中，如将通孔17朝齿部12的方向扩大，则铁损增加，电机效率下降，故通孔17的位置及大小最好确定为使齿部12的根部具有足够宽度。
图4是将图1所示的缺口18与图3所示的通孔17组合起来的结构。做成该形状不仅可提高电机的效率，还可大大降低振动和噪声。另外，也可如图2所示设置多个缺口18。
图5中，齿部12的根数为6根，位于齿部12的外周侧的定子铁心11的外周部的6处中，4处(N/2＝3处以上)与壳体31密接。通过改变定子铁心11与壳体31密接的部分就可改变振动传递的模式，可根据电机的使用环境选择密接的部位。
实施例2
图6表示装载有本发明的电机的密闭型压缩机。
图6中，密闭型压缩机30由将压缩机内部相对于外部形成密闭状态的壳体31、进行压缩的机械部32、定子10及转子20构成。定子10相对于压缩机壳体31通过熱压嵌合或压入进行固定，转子20相对于从机械部32伸出的轴33通过熱压嵌合或压入进行固定。
虽可实现机器的高效率、低振动、低噪声化而与使用的制冷剂种类无关，但从对环境的考虑，HFC和自然制冷剂(C02、氨等)等比较合适。
另外，用于汽车作动器的场合也相同，可实现机器的高效率、低振动、低噪声化，通过将该汽车作动器用于汽车，可实现汽车的高效率、低振动、低噪声化。
而且，图7是具有上述密闭型压缩机的制冷循环，其由密闭型压缩机、冷凝器及蒸发器构成，可装载在各种机器上。如装载在冷冻设备(冰箱、冷冻库、制冰机、冷柜、自动售货机)、空调机(空调机、除湿机)或电子电路冷却系统等。
综上所述，本发明的技术方案1所述的电机，通过在位于齿部的外周侧的轭铁上设置轴向贯通的通孔，同时位于所述通孔的外周侧的定子铁心的外周与壳体密接，将作用于所述齿部的径向力通过所述通孔进行分散，不仅能够抑止其对壳体的传递，而且通过位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，能充分保持定子铁心与壳体的保持力，从而能得到可靠性高、振动、噪声低的电机。
本发明的技术方案2所述的电机，位于槽缝外周侧的轭铁的外周设有缺口，在所述缺口部处不与壳体接触，故振动不从所述缺口部向所述壳体传递，而且，因为应力不对所述轭铁作用，故铁损下降，不仅能降低电机的振动、噪声，还可实现高效率化。
而且，本发明的技术方案3上述的电机，通过在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有多个缺口部，所述定子铁心至少在相对于所述槽缝的圆周方向的大致中央部的外周侧延长线上不与所述壳体接触，可使电机的振动模式变化，可抑止振动从轭铁向壳体的传递，可降低作用于轭铁的应力，可降低电机的振动、噪声，实现高效率化。
本发明的技术方案4所述的电机，通过在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有缺口部，使定子铁心外周在所述缺口部处与壳体不接触，而且在位于齿部外周侧的所述轭铁上设置轴向贯通的通孔，同时，位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，将作用于所述齿部的径向力通过所述通孔进行分散，能够抑止其对壳体的传递，而且可抑止振动从所述缺口部向所述壳体的传递，故不仅可降低电机的振动、噪声，而且通过位于所述通孔外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体密接，能充分保持定子铁心与壳体的保持力，而且应力不对所述轭铁作用，故铁损下降，从而能得到高效率、低振动、低噪声且可靠性高的电机。
本发明的技术方案5所述的电机，在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有的缺口部处，将所述缺口部设置成与壳体大致同心圆的大致圆弧状，可将缺口部的形状做成使振动从定子铁心不向壳体传递的最小限度的尺寸，故槽缝的面积可做大，从而提高电机的效率。
另外，通过将具有上述特有效果的本发明的电机装载在密闭型压缩机、冷冻设备、空调机或电子电路冷却系统、或汽车作动器及装载有该作动器的汽车等上面，可使这些机器实现高效率、低振动、低噪声化。

Claims (7)

1.一种电机，包括：定子(10)，其具有环状的轭铁(16)和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部(12)，在多个所述齿部之间设置有槽缝(13)的定子铁心(11)的所述齿部上卷绕有3相集中绕组(14U、14V、14S)；转子(20)，其与所述定子(10)的内周通过微小的间隙相对并旋转自如地被保持，在转子铁心内部或表面设置永磁铁(22)而成，所述定子铁心(11)的外周的一部分密接并被保持在壳体(31)内，其特征在于，
位于所述齿部(12)的外周侧的所述轭铁(16)上设有轴向贯通的通孔(17)，同时位于所述通孔(17)的外周侧的所述定子铁心(11)的外周与所述壳体(31)密接。
2.一种电机，包括：定子(10)，其具有环状的轭铁(16)和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部(12)，在多个所述齿部之间设置有槽缝(13)的定子铁心(11)的所述齿部上卷绕有3相集中绕组(14U、14V、14S)；转子(20)，其经所述定子(10)的内周的微小的间隙相对并旋转自如地被保持，在转子铁心内部或表面设置永磁铁(22)而成，所述定子铁心(11)的外周的一部分密接并被保持在壳体(31)内，其特征在于，
通过在位于所述槽缝(13)的外周侧的所述轭铁(16)的外周设有缺口部(18)，所述定子铁心(11)的外周在所述缺口部(18)处与所述壳体(31)不接触。
3.一种电机，包括：定子(10)，其具有环状的轭铁(16)和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部(12)，在多个所述齿部之间设有槽缝(13)的定子铁心(11)的所述齿部上卷绕有3相集中绕组(14U、14V、14S)；转子(20)，其与所述定子(10)的内周通过微小的间隙相对并被旋转自如地保持，在转子铁心内部或表面设有永磁铁(22)而成，所述定子铁心(11)的外周的一部分密接并被保持在壳体(31)内，其特征在于，
在位于所述槽缝(13)的外周侧的所述轭铁(16)的外周设置多个缺口部(18)，所述定子铁心(11)至少在相对于所述槽缝(13)的圆周方向的大致中央部的外周侧延长线上与所述壳体不接触。
4.一种电机，包括：定子(10)，其具有环状的轭铁(16)和配置在所述轭铁的内周部的多个齿部(12)，在多个所述齿部之间设有槽缝(13)的定子铁心(11)的所述齿部上卷绕有3相集中绕组(14U、14V、14S)；转子(20)，其与所述定子(10)的内周通过微小的间隙相对并被旋转自如地保持，在转子铁心内部或表面设有永磁铁(22)而成，所述定子铁心(11)的外周的一部分密接并被保持在壳体(31)内，其特征在于，
通过在位于所述槽缝(13)的外周侧的所述轭铁(16)的外周设有缺口部(18)，不仅所述定子铁心的外周在所述缺口部处与所述壳体(31)不接触，而且在位于所述齿部(12)的外周侧的所述轭铁(16)上设置轴向贯通的通孔(17)，同时，位于所述通孔(17)的外周侧的所述定子铁心的外周与所述壳体(31)密接。
5.如权利要求2至4中的任何1项所述的电机，其特征在于，在位于槽缝外周侧的轭铁外周设有缺口部(18)，将所述缺口部(18)设置成与壳体(31)为同心圆的圆弧状。
6.如权利要求1至4中的任何1项所述的电机，其特征在于，将齿部个数作为N时，位于齿部外周侧的定子铁心的外周部N处中至少N/2处以上与壳体密接。
7.一种机器，其特征在于，装载有权利要求1至6中的任何1项所述的电机。
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