JP4285137B2

JP4285137B2 - Fluid machinery

Info

Publication number: JP4285137B2
Application number: JP2003278277A
Authority: JP
Inventors: 昭雄山際; 能成浅野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: JP2005042632A

Description

本発明は、電動機を備えた流体機械に関し、特に、駆動トルクの制御対策に係るものである。 The present invention relates to a fluid machine including an electric motor, and particularly relates to a measure for controlling driving torque.

従来より、電動機の回転により駆動する圧縮機及びポンプなどの流体機械がある。例えば、電動機の回転により駆動する圧縮機は、電動機の回転に同期して冷媒の吸入と圧縮と吐出とを順に行う。この結果、図１９Ａに示すように、圧縮機の負荷トルクＴＬは、圧縮から吐出にかけて最大となり、吐出直後から吸入時においては零に近くなる。 Conventionally, there are fluid machines such as a compressor and a pump that are driven by rotation of an electric motor. For example, a compressor driven by the rotation of an electric motor sequentially performs refrigerant suction, compression, and discharge in synchronization with the rotation of the electric motor. As a result, as shown in FIG. 19A, the load torque TL of the compressor is maximized from compression to discharge, and is close to zero immediately after discharge and during suction.

そして、このような圧縮機に用いられる電動機は、最大の負荷トルクＴＬに合わせて設計されるため、平均トルクに対して大型化するので、圧縮機自体が大型化し、材料が増加してコストアップすることになる。 And since the electric motor used for such a compressor is designed according to the maximum load torque TL, since it enlarges with respect to an average torque, a compressor itself enlarges, material increases, and cost increases. Will do.

そこで、従来の流体機械において、供給電力を制御するトルク制御手段（ａ）を設けているものがある（特許文献１及び特許文献２参照）。この流体機械のトルク制御手段（ａ）は、電動機が出し得る駆動トルクＴＭ（図１９Ｂ参照）を負荷トルクＴＬに一致するように増減するために、印加電圧又は供給電流を回転子位置に応じて調節するように構成されている。 Thus, some conventional fluid machines are provided with torque control means (a) for controlling the supplied power (see Patent Document 1 and Patent Document 2). The torque control means (a) of the fluid machine adjusts the applied voltage or the supply current according to the rotor position in order to increase or decrease the drive torque TM (see FIG. 19B) that can be generated by the electric motor so as to match the load torque TL. Configured to adjust.

つまり、上記トルク制御手段（ａ）は、回転子の位置を検出し、または、速度変動量より負荷トルク変動を間接的に求め、この負荷トルクＴＬに対応して電圧又は電流を制御している。 That is, the torque control means (a) detects the position of the rotor, or indirectly obtains the load torque fluctuation from the speed fluctuation amount, and controls the voltage or current corresponding to the load torque TL. .

上記トルク制御手段（ａ）による制御の場合、検出精度に限界がある。したがって、３〜８ｒ／ｓｅｃ程度の速度変動が生じ、回転系の慣性モーメントに比例した加振トルクが残る。 In the case of control by the torque control means (a), the detection accuracy is limited. Therefore, a speed fluctuation of about 3 to 8 r / sec occurs, and an excitation torque proportional to the inertia moment of the rotating system remains.

また、電動機は、最大のトルクを発生するように設定されるため、最大トルクを発生するような点で効率が最大となる。この結果、一回転中に、必ず効率の低い部分を生ずることになる。 Further, since the electric motor is set so as to generate the maximum torque, the efficiency is maximized in terms of generating the maximum torque. As a result, an inefficient portion is always generated during one rotation.

そこで、特許文献３に開示されているように、固定子の歯部数と回転子の磁極数とを同じにすると共に、磁極の数と同じ数のピストンを設け、負荷トルクの極小部と駆動トルクの極小部とを対応させると共に、負荷トルクの極大部と駆動トルクの極大部とを対応させるようにしたものがある。
特開昭６１−７３５８５号公報特開２００１−９０６６９号公報特開２００１−２０７９７１号公報 Therefore, as disclosed in Patent Document 3, the number of teeth of the stator and the number of magnetic poles of the rotor are made the same, and the same number of pistons as the number of magnetic poles are provided, and the minimum portion of the load torque and the driving torque are provided. Are associated with the maximum portion of the load torque and the maximum portion of the drive torque.
JP-A-61-73585 JP 2001-90669 A JP 2001-207971 A

しかしながら、特許文献３の圧縮機は、電動機の発生トルクに脈動が大きいことが前提となり、逆に、低振動化及び低騒音化を図る電動機は、トルク脈動が小さくなる。 However, the compressor of Patent Document 3 is based on the premise that the generated torque of the electric motor has a large pulsation, and conversely, an electric motor that achieves low vibration and low noise has a small torque pulsation.

また、電動機を効率よく広範囲で運転するために、固定子の歯部の数と回転子の磁極の数とは、一定の比率とするのが一般的であり、上記特許文献３の圧縮機のように、固定子の歯部数と回転子の磁極数と等しくすると（固定子歯部数＝回転子磁極数）、電動機効率が低下するという問題がある。 In order to operate the motor efficiently and over a wide range, the number of teeth of the stator and the number of magnetic poles of the rotor are generally set to a constant ratio. As described above, when the number of teeth of the stator is equal to the number of magnetic poles of the rotor (number of stator teeth = the number of rotor magnetic poles), there is a problem that the motor efficiency decreases.

一方、一般に、固定子の歯部の数と回転子の磁極の数との比率は、３相駆動の分布巻においては、３：１、６：１又は９：１が主であり、３相駆動の集中巻においては、３：２が主である。これらの場合、通電される電流に起因するトルク脈動は、回転子一回転につき、極対数（回転子磁極数／２）×６となる。また、磁気回路の構成に起因するコギングトルクは、固定子極歯数と回転子磁極数の最小公倍数となる。 On the other hand, in general, the ratio of the number of teeth of the stator and the number of magnetic poles of the rotor is mainly 3: 1, 6: 1 or 9: 1 in the distributed winding of the three-phase drive, and the three-phase In concentrated drive winding, 3: 2 is the main. In these cases, the torque pulsation caused by the energized current is the number of pole pairs (number of rotor magnetic poles / 2) × 6 per rotation of the rotor. The cogging torque resulting from the configuration of the magnetic circuit is the least common multiple of the number of stator pole teeth and the number of rotor magnetic poles.

このような場合、例えば、圧縮機の電動機として最も広く用いられている４極にあっては、電流によるトルク脈動を利用する場合、回転子の一回転につき１２の脈動が存在する。上記特許文献３の圧縮機では、ピストンを１２個設ける必要があるという問題がある。 In such a case, for example, in the 4-pole most widely used as an electric motor of a compressor, when using torque pulsation due to current, there are 12 pulsations per rotation of the rotor. The compressor disclosed in Patent Document 3 has a problem that it is necessary to provide twelve pistons.

本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもので、供給電力を制御することなしに又は供給電力の制御幅を最小限にし、安定した効率の高い流体機械を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a stable and highly efficient fluid machine without controlling supply power or minimizing the control range of supply power. Is.

〈発明の概要〉
本発明は、駆動トルクが必要な箇所に磁束が集中するようにして一回転中の駆動トルクを制御するものである。 <Summary of invention>
In the present invention, the driving torque during one rotation is controlled so that the magnetic flux is concentrated at a place where the driving torque is required.

〈解決手段〉
具体的に、第１の発明は、固定子（40）の歯部（41）の数と回転子（50）の磁極の数とが異なる電動機（30）を備え、該電動機（30）の１回転中に負荷トルクが変動する流体機械を対象としている。そして、上記固定子（40）及び回転子（50）のそれぞれには、電動機（30）の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段（6a，7a，…）が構成されている。加えて、上記固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）が、歯部（41）にコイル（42）を巻回して成るコイル部（R1，S1，…）を備えている。そして、上記固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）の何れかは、異なるコイル巻数に構成されている。 <Solution>
Specifically, the first invention includes an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and one of the electric motors (30) is provided. Intended for fluid machinery whose load torque fluctuates during rotation. In each of the stator (40) and the rotor (50), the magnetic flux generating means (6a, 6a, 6b) are different in generated magnetic flux so that the driving torque of the electric motor (30) varies corresponding to the variation of the load torque. 7a, ...) is configured . In addition , the magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) includes coil portions (R1, S1,...) Formed by winding the coils (42) around the tooth portions (41). . Any one of the magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) is configured with a different number of coil turns.

また、第２の発明は、第１の発明において、上記固定子（40）は、各磁束発生手段（6a，6b，…）における同一スロット（44）のコイル総断面積に対応してスロット（44）の断面積が異なっている。 Further, according to a second invention, in the first invention, the stator (40) has a slot (40) corresponding to the total cross-sectional area of the coil of the same slot (44) in each magnetic flux generating means (6a, 6b,...). 44) Cross-sectional areas are different.

また、第３の発明は、固定子（40）の歯部（41）の数と回転子（50）の磁極の数とが異なる電動機（30）を備え、該電動機（30）の１回転中に負荷トルクが変動する流体機械を対象としている。そして、上記固定子（40）及び回転子（50）のそれぞれには、電動機（30）の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段（6a，7a，…）が構成されている。加えて、上記固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）が、歯部（41）にコイル（42）を巻回して成るコイル部（R1，S1，…）を備えている。そして、上記固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）の何れかは、歯部（41）の歯先幅が異なる長さに構成されている。尚、上記第３の発明における歯先幅とは、回転子（50）に対向する面の周方向長さをいう。 The third invention includes an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the electric motor (30) is rotating once. It is intended for fluid machinery whose load torque fluctuates. In each of the stator (40) and the rotor (50), the magnetic flux generating means (6a, 6a, 6b) are different in generated magnetic flux so that the driving torque of the electric motor (30) varies corresponding to the variation of the load torque. 7a, ...) is configured. In addition, the magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) includes coil portions (R1, S1,...) Formed by winding the coils (42) around the tooth portions (41). . Any one of the magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) is configured to have different lengths of the tooth tip width of the tooth portion (41). The tooth tip width in the third aspect of the invention refers to the circumferential length of the surface facing the rotor (50).

また、第４の発明は、固定子（40）の歯部（41）の数と回転子（50）の磁極の数とが異なる電動機（30）を備え、該電動機（30）の１回転中に負荷トルクが変動する流体機械を対象としている。そして、上記固定子（40）及び回転子（50）のそれぞれには、電動機（30）の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段（6a，7a，…）が構成されている。加えて、上記回転子（50）の回転中心が、固定子（40）の各磁束発生手段（6a，6b，…）の発生磁束が異なるように、固定子（40）の中心より偏心している。つまり、上記第４の発明は、回転子（50）と固定子（40）とがいわゆる芯ずれの状態に配置されたものである。 The fourth invention includes an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the electric motor (30) is rotating once. It is intended for fluid machinery whose load torque fluctuates. In each of the stator (40) and the rotor (50), the magnetic flux generating means (6a, 6a, 6b) are different in generated magnetic flux so that the driving torque of the electric motor (30) varies corresponding to the variation of the load torque. 7a, ...) is configured. In addition, the rotation center of the rotor (50) is eccentric from the center of the stator (40) so that the magnetic flux generated by the magnetic flux generation means (6a, 6b,...) Of the stator (40) is different. . That is, in the fourth aspect of the invention, the rotor (50) and the stator (40) are arranged in a so-called misalignment state.

また、第５の発明は、固定子（40）の歯部（41）の数と回転子（50）の磁極の数とが異なる電動機（30）を備え、該電動機（30）の１回転中に負荷トルクが変動する流体機械を対象としている。そして、上記固定子（40）及び回転子（50）のそれぞれには、電動機（30）の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段（6a，7a，…）が構成されている。加えて、上記回転子（50）の磁束発生手段（7a，7b，…）が永久磁石（M1，M2，…）を備えている。そして、上記回転子（50）の磁束発生手段（7a，7b，…）の何れかは、永久磁石（M1，M2，…）の磁極面積が異なる大きさに構成されている。 The fifth invention includes an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the electric motor (30) is rotating once. It is intended for fluid machinery whose load torque fluctuates. In each of the stator (40) and the rotor (50), the magnetic flux generating means (6a, 6a, 6b) are different in generated magnetic flux so that the driving torque of the electric motor (30) varies corresponding to the variation of the load torque. 7a, ...) is configured. In addition, the magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) includes permanent magnets (M1, M2,...). Any one of the magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) is configured to have different sizes of the magnetic pole areas of the permanent magnets (M1, M2,...).

また、第６の発明は、固定子（40）の歯部（41）の数と回転子（50）の磁極の数とが異なる電動機（30）を備え、該電動機（30）の１回転中に負荷トルクが変動する流体機械を対象としている。そして、上記固定子（40）及び回転子（50）のそれぞれには、電動機（30）の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段（6a，7a，…）が構成されている。加えて、上記回転子（50）の中心は、該回転子（50）の各磁束発生手段（7a，7b，…）の発生磁束が異なるように、回転中心より偏心している。つまり、上記第６の発明は、回転子（50）がいわゆるふれ回り状態に配置されたものである。 The sixth invention includes an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the electric motor (30) is rotating once. It is intended for fluid machinery whose load torque fluctuates. In each of the stator (40) and the rotor (50), the magnetic flux generating means (6a, 6a, 6b) are different in generated magnetic flux so that the driving torque of the electric motor (30) varies corresponding to the variation of the load torque. 7a, ...) is configured. In addition, the center of the rotor (50) is eccentric from the center of rotation so that the magnetic flux generated by each magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) is different. That is, in the sixth aspect of the invention, the rotor (50) is arranged in a so-called whirling state.

また、第７の発明は、固定子（40）の歯部（41）の数と回転子（50）の磁極の数とが異なる電動機（30）を備え、該電動機（30）の１回転中に負荷トルクが変動する流体機械を対象としている。そして、上記固定子（40）及び回転子（50）のそれぞれには、電動機（30）の駆動トルクが負荷トルクの変動に対応して変動するように、発生磁束が異なる磁束発生手段（6a，7a，…）が構成されている。加えて、上記固定子（40）及び回転子（50）の一部の磁束発生手段（6a，7a，…）には、固定子（40）及び回転子（50）の磁束発生手段（6a，7a，…）の発生磁束が異なるように、上記固定子（40）の端部及び回転子（50）の端部に形成されて軸方向長さを増大する固定側延長部（45，46）及び回転側延長部（53，54）が形成されている。 The seventh invention includes an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the electric motor (30) is rotating once. It is intended for fluid machinery whose load torque fluctuates. In each of the stator (40) and the rotor (50), the magnetic flux generating means (6a, 6a, 6b) are different in generated magnetic flux so that the driving torque of the electric motor (30) varies corresponding to the variation of the load torque. 7a, ...) is configured. In addition, the magnetic flux generating means (6a, 7a,...) Of the stator (40) and the rotor (50) are partially included in the stator (40) and the rotor (50). 7a,...) Fixed side extensions (45, 46) formed at the end of the stator (40) and the end of the rotor (50) to increase the axial length so that the generated magnetic fluxes are different. And the rotation side extension part (53, 54) is formed.

また、第８の発明は、第７の発明において、上記固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）が、歯部（41）にコイル（42）を巻回して成るコイル部（R1，S1，…）を備えている。そして、上記固定側延長部（45，46）は、少なくとも隣り合う２つの相のコイル部（R1，S1）を備えている。 Further, according to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect , the magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is formed by winding the coil (42) around the tooth portion (41). (R1, S1, ...). The fixed extension (45, 46) includes at least two adjacent coil portions (R1, S1).

また、第９の発明は、第７の発明において、上記回転子（50）の磁束発生手段（7a，7b，…）が永久磁石（M1，M2，…）を備えている。そして、上記回転側延長部（53，54）は、２つの極の永久磁石（M1，M2）を備えている。 Further, according to a ninth aspect , in the seventh aspect , the magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) includes permanent magnets (M1, M2,...). And the said rotation side extension part (53, 54) is provided with the permanent magnet (M1, M2) of two poles.

また、第１０の発明は、第７の発明において、上記回転側延長部（53，54）がバランスウエイトを兼用している。 In a tenth aspect based on the seventh aspect , the rotation side extension (53, 54) also serves as a balance weight.

また、第１１の発明は、第１０の発明において、上記回転側延長部（53，54）が回転子（50）の両端部に形成されている。そして、一端部の回転側延長部（53）は、他端部の回転側延長部（54）に対して回転方向に１８０°ずれた位置に設定されている。 In an eleventh aspect based on the tenth aspect , the rotation side extension portions (53, 54) are formed at both ends of the rotor (50). And the rotation side extension part (53) of one end part is set to the position which shifted | deviated 180 degrees in the rotation direction with respect to the rotation side extension part (54) of the other end part.

また、第１２の発明は、第１０の発明において、上記回転子（50）の端部には、該回転子（50）と同一外径の外壁部（5f）が回転側延長部（53，54）と連続して形成されている。 In a twelfth aspect based on the tenth aspect , an outer wall (5f) having the same outer diameter as that of the rotor (50) is provided at the end of the rotor (50). 54).

また、第１３の発明は、第７の発明において、上記固定側延長部（45，46）が固定子（40）の両端部に形成されている。そして、一端部の固定側延長部（45，46）は、他端部の固定側延長部（45，46）に対して回転方向に１８０°ずれた位置に設定されている。 In a thirteenth aspect based on the seventh aspect , the fixed-side extension (45, 46) is formed at both ends of the stator (40). And the fixed side extension part (45,46) of one end part is set to the position which shifted | deviated 180 degrees to the rotation direction with respect to the fixed side extension part (45,46) of the other end part.

また、第１４の発明は、第７の発明において、上記固定子（40）には、軸方向長さが固定側延長部（45，46）の端面に対応するようにスペーサ（47）が設けられている。 In a fourteenth aspect based on the seventh aspect , the stator (40) is provided with a spacer (47) so that an axial length thereof corresponds to an end face of the fixed side extension (45, 46). It has been.

また、第１５の発明は、第１〜第１４の何れか１の発明において、上記電動機（30）は、供給電力を制御して駆動トルクを変更するトルク制御手段を備えている。 According to a fifteenth aspect , in any one of the first to fourteenth aspects, the electric motor (30) includes torque control means for controlling the supplied power to change the driving torque.

すなわち、本発明では、電動機（30）の固定子（40）における発生磁束の大きい磁束発生手段（6a）と回転子（50）における発生磁束の大きい磁束発生手段（7a）とが最も近接している状態において、電動機（30）が最も大きい駆動トルクを発生する。この状態から回転子（50）が反時計回り方向に１８０°回転し、回転子（50）における発生磁束の大きい磁束発生手段（7a）が固定子（40）における発生磁束の小さい磁束発生手段（6f）に最も近接している状態において、電動機（30）は最も小さい駆動トルクを発生する。この結果、上記電動機（30）が最大の駆動トルクを発生する位置と、負荷トルクの最大点とが一致し、負荷トルクの変動に対応した駆動トルクが発生する。 That is, in the present invention, the magnetic flux generating means (6a) having a large generated magnetic flux in the stator (40) of the electric motor (30) and the magnetic flux generating means (7a) having a large generated magnetic flux in the rotor (50) are closest to each other. In this state, the electric motor (30) generates the largest driving torque. From this state, the rotor (50) is rotated 180 ° counterclockwise, and the magnetic flux generating means (7a) having a large generated magnetic flux in the rotor (50) is converted into a magnetic flux generating means (a small generated magnetic flux in the stator (40)) ( In the state closest to 6f), the electric motor (30) generates the smallest driving torque. As a result, the position where the electric motor (30) generates the maximum driving torque coincides with the maximum point of the load torque, and the driving torque corresponding to the variation of the load torque is generated.

特に、第１の発明では、上記固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）は、異なるコイル巻数で発生磁束が異なる。 In particular, in the first invention, the magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) generates different magnetic fluxes with different coil turns.

また、第３の発明では、上記固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）は、歯部（41）の歯先幅が異なる長さで発生磁束が異なる。 In the third invention, the magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) has different generated magnetic fluxes with different lengths of the tooth tip (41).

また、第４の発明では、上記回転子（50）の回転中心が固定子（40）の中心より偏心し、固定子（40）の磁束発生手段（6a，6b，…）の発生磁束が異なる。 In the fourth invention, the rotation center of the rotor (50) is eccentric from the center of the stator (40), and the generated magnetic fluxes of the magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) are different. .

また、第５の発明では、上記回転子（50）の磁束発生手段（7a，7b，…）は、永久磁石（M1，M2，…）の磁極面積が異なる大きさで発生磁束が異なる。 In the fifth invention, the magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) has different magnetic flux areas with different magnetic pole areas of the permanent magnets (M1, M2,...).

また、第６の発明では、上記回転子（50）の中心が回転中心より偏心し、該回転子（50）の磁束発生手段（7a，7b，…）の発生磁束が異なる。 In the sixth invention, the center of the rotor (50) is decentered from the center of rotation, and the magnetic flux generated by the magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) is different.

また、第７の発明では、上記固定子（40）及び回転子（50）の一部の磁束発生手段（6a，7a，…）には、固定子（40）及び回転子（50）の固定側延長部（45，46）及び回転側延長部（53，54）によって発生磁束が異なる。 In the seventh invention, the magnetic flux generating means (6a, 7a,...) Of the stator (40) and the rotor (50) are fixed to the stator (40) and the rotor (50). The generated magnetic flux differs depending on the side extension (45, 46) and the rotation side extension (53, 54).

また、第１０の発明では、上記回転子（50）が回転する際、回転側延長部（53，54）がバランスウエイトを兼用する。 In the tenth aspect of the invention, when the rotor (50) rotates, the rotation side extension (53, 54) also serves as a balance weight.

また、第１４の発明では、上記固定子（40）にスペーサ（47）を設け、各コイル部（R1，S1，…）の抵抗を等しくしている。 In the fourteenth invention, the stator (40) is provided with a spacer (47), and the resistances of the coil portions (R1, S1,...) Are made equal.

また、第１５の発明は、トルク制御手段を設けて電動機（30）の供給電力を制御して駆動トルクを変更する。 In the fifteenth aspect , torque control means is provided to control the power supplied to the electric motor (30) to change the drive torque.

したがって、本発明によれば、電動機（30）の固定子（40）における発生磁束の大きい磁束発生手段（6a）と回転子（50）における発生磁束の大きい磁束発生手段（7a）とが近接する位置で電動機（30）の駆動トルクを最も大きくすることができる。 Therefore, according to the present invention, the magnetic flux generating means (6a) having a large generated magnetic flux in the stator (40) of the electric motor (30) and the magnetic flux generating means (7a) having a large generated magnetic flux in the rotor (50) are close to each other. The driving torque of the electric motor (30) can be maximized at the position.

この結果、上記電動機（30）の駆動トルクの変動を負荷トルクの変動に対応させることができ、効率の向上を図ることができる。更に、装置自体を大型化することなく、負荷トルクに対応させることができる。特に、慣性モーメントの影響の小さい低速運転時に好適である。 As a result, the fluctuation of the driving torque of the electric motor (30) can be made to correspond to the fluctuation of the load torque, and the efficiency can be improved. Furthermore, it is possible to cope with the load torque without increasing the size of the apparatus itself. In particular, it is suitable for low speed operation where the influence of the moment of inertia is small.

また、最大起動トルクも低減することができるので、安定した始動を可能とすることができる。 In addition, since the maximum starting torque can be reduced, stable starting can be achieved.

また、制御電力を制御するトルク制御手段のように回転子（50）の位置検出を要しないので、位置検出の誤差に起因する加振トルク等の発生を抑制することができる。 Further, since the position detection of the rotor (50) is not required unlike the torque control means for controlling the control power, it is possible to suppress the occurrence of the excitation torque due to the position detection error.

また、複数の圧縮機構等を設ける必要がないので、簡素な構造でもって負荷トルクに対応させることができる。 In addition, since it is not necessary to provide a plurality of compression mechanisms and the like, it is possible to cope with load torque with a simple structure.

また、第１０の発明によれば、上記回転子（50）の回転側延長部（53，54）がバランスウエイトを兼用するので、従来別個に設けられていたバランスウエイトを省略することができる。 According to the tenth aspect of the invention, since the rotation side extension portions (53, 54) of the rotor (50) also serve as a balance weight, the balance weight that has conventionally been provided separately can be omitted.

また、第１４の発明によれば、上記固定子（40）にスペーサ（47）を設けているので、各コイル部（R1，S1，…）の抵抗を等しくすることができる。 According to the fourteenth aspect of the invention, since the spacer (47) is provided on the stator (40), the resistance of each coil portion (R1, S1,...) Can be made equal.

また、第１５の発明は、トルク制御手段を設けて電動機（30）の供給電力を制御して駆動トルクを変更するので、より電動機（30）の駆動トルクの変動を負荷トルクの変動に対応させることができ、より効率の向上を図ることができる。 In the fifteenth aspect of the invention, the torque control means is provided to control the power supplied to the electric motor (30) to change the driving torque. Therefore, the fluctuation of the driving torque of the electric motor (30) is made to correspond to the fluctuation of the load torque. It is possible to improve the efficiency.

〈実施形態１〉
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。 <Embodiment 1>
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機（10）は、流体機械であって、いわゆるスイング型の圧縮機で構成されている。上記圧縮機（10）は、例えば、冷凍装置の冷媒を圧縮するもので、全密閉型のケーシング（11）を備え、該ケーシング（11）の内部に圧縮機構（20）と電動機（30）とが収納されている。 As shown in FIG. 1, the compressor (10) which concerns on this embodiment is a fluid machine, Comprising: It is comprised with what is called a swing type compressor. The compressor (10) is, for example, a compressor for compressing a refrigerant of a refrigeration apparatus, and includes a fully sealed casing (11), and a compression mechanism (20), an electric motor (30), and the like inside the casing (11) Is stored.

上記ケーシング（11）は、内部が高圧雰囲気に構成され、円筒状の胴部と、該胴部の上下にそれぞれ設けられた鏡板とによって構成されている。上記ケーシング（11）の下部には、吸入管（12）が設けられ、ケーシング（11）の上部には、吐出管（13）が設けられている。 The casing (11) has a high-pressure atmosphere inside, and is composed of a cylindrical body portion and end plates provided respectively above and below the body portion. A suction pipe (12) is provided at the lower part of the casing (11), and a discharge pipe (13) is provided at the upper part of the casing (11).

上記圧縮機構（20）は、シリンダ（21）と、該シリンダ（21）の内部に収納されたピストン（22）とを備え、ケーシング（11）内の下部側に配置されている。上記ピストン（22）は、図示しないが、ブレードが一体に形成され、自転することなく回転するように構成されている。 The compression mechanism (20) includes a cylinder (21) and a piston (22) housed in the cylinder (21), and is disposed on the lower side in the casing (11). Although not shown, the piston (22) is configured such that a blade is integrally formed and rotates without rotating.

上記シリンダ（21）には、吸入管（12）の一端が接続され、冷媒が吸入管（12）よりシリンダ（21）内に供給される。一方、上記シリンダ（21）の上部には吐出口（23）が形成されている。該吐出口（23）は、吐出弁（24）によって開閉し、高圧冷媒がケーシング（11）内に吐出される。この高圧冷媒は、吐出管（13）から冷媒回路に吐出される。 One end of a suction pipe (12) is connected to the cylinder (21), and refrigerant is supplied into the cylinder (21) from the suction pipe (12). On the other hand, a discharge port (23) is formed in the upper part of the cylinder (21). The discharge port (23) is opened and closed by a discharge valve (24), and the high-pressure refrigerant is discharged into the casing (11). This high-pressure refrigerant is discharged from the discharge pipe (13) to the refrigerant circuit.

上記電動機（30）は、固定子（40）と回転子（50）とを備えている。上記固定子（40）は、圧縮機構（20）の上方でケーシング（11）に固定されている。上記回転子（50）には駆動軸（31）が連結されている。駆動軸（31）は、シリンダ室（21）を上下方向に貫通している。 The electric motor (30) includes a stator (40) and a rotor (50). The stator (40) is fixed to the casing (11) above the compression mechanism (20). A drive shaft (31) is connected to the rotor (50). The drive shaft (31) penetrates the cylinder chamber (21) in the vertical direction.

上記駆動軸（31）には、シリンダ（21）の内部に位置する部分に偏心軸（32）が形成されている。該偏心軸（32）は、駆動軸（31）の軸心から偏心している。そして、上記偏心軸（32）は、圧縮機構（20）のピストン（22）に摺動自在に嵌め込まれている。 The drive shaft (31) is formed with an eccentric shaft (32) at a portion located inside the cylinder (21). The eccentric shaft (32) is eccentric from the axis of the drive shaft (31). The eccentric shaft (32) is slidably fitted into the piston (22) of the compression mechanism (20).

次に、本発明のと特徴とする固定子（40）及び回転子（50）の構造について説明する。 Next, the structure of the stator (40) and the rotor (50) that are characteristic of the present invention will be described.

図２に示すように、上記電動機（30）は、固定子（40）の歯部（41）の数と回転子（50）の磁極の数とが異なる構造に構成されている。上記固定子（40）は、分布巻きに構成され、１２個のコイル部（R1，S1，…）が形成されている。上記各コイル部（R1，S1，…）は、歯部（41）にコイル（42）が巻回されて構成されている。 As shown in FIG. 2, the electric motor (30) has a structure in which the number of teeth (41) of the stator (40) is different from the number of magnetic poles of the rotor (50). The stator (40) is configured by distributed winding, and 12 coil portions (R1, S1,...) Are formed. Each of the coil portions (R1, S1,...) Is configured by winding a coil (42) around a tooth portion (41).

上記固定子（40）の鉄心には、複数のスロット（44）が形成されて複数の歯部（41）が形成されている。上記コイル部（R1，S1，…）は、コイル（42）が複数のスロット（44）に跨って設けられ、回転磁界を発生するように構成されている。 In the iron core of the stator (40), a plurality of slots (44) are formed to form a plurality of teeth (41). The coil portions (R1, S1,...) Are configured such that a coil (42) is provided across a plurality of slots (44) to generate a rotating magnetic field.

つまり、上記固定子（40）は、Ｒ相の第１コイル部（R1）、第２コイル部（R2）、第３コイル部（R3）及び第４コイル部（R4）と、Ｓ相の第１コイル部（S1）、第２コイル部（S2）、第３コイル部（S3）及び第４コイル部（S4）と、Ｔ相の第１コイル部（T1）、第２コイル部（T2）、第３コイル部（T3）及び第４コイル部（T4）とを備えている。 That is, the stator (40) includes an R-phase first coil portion (R1), a second coil portion (R2), a third coil portion (R3), a fourth coil portion (R4), and an S-phase first coil portion (R1). 1 coil part (S1), 2nd coil part (S2), 3rd coil part (S3), 4th coil part (S4), 1st coil part (T1) of T phase, and 2nd coil part (T2) And a third coil part (T3) and a fourth coil part (T4).

上記各コイル部（R1，S1，…）は、所定のコイル巻数に設定されている。具体的に、Ｒ相の第１コイル部（R1）とＳ相の第１コイル部（S1）は、コイル巻数が最も多く、１つの第１の磁束発生手段（6a）を構成している。そして、該第１の磁束発生手段（6a）は、最も磁束が大きい。 Each of the coil portions (R1, S1,...) Is set to a predetermined number of coil turns. Specifically, the R-phase first coil portion (R1) and the S-phase first coil portion (S1) have the largest number of coil turns and constitute one first magnetic flux generation means (6a). The first magnetic flux generation means (6a) has the largest magnetic flux.

Ｔ相の第１コイル部（T1）と第２コイル部（T2）は、第１の磁束発生手段（6a）よりコイル巻数が少なく、１つの第２の磁束発生手段（6b）を構成している。そして、該第２の磁束発生手段（6b）は、上記第１の磁束発生手段（6a）より磁束が小さい。 The T-phase first coil portion (T1) and the second coil portion (T2) have a smaller number of coil turns than the first magnetic flux generation means (6a), and constitute one second magnetic flux generation means (6b). Yes. The second magnetic flux generation means (6b) has a smaller magnetic flux than the first magnetic flux generation means (6a).

Ｒ相の第４コイル部（R4）とＳ相の第２コイル部（S2）は、第２磁束発生手段（6b）よりコイル巻数が少なく、１つの第３の磁束発生手段（6c）を構成している。そして、該第３の磁束発生手段（6c）は、上記第２の磁束発生手段（6b）より磁束が小さい。 The R-phase fourth coil portion (R4) and the S-phase second coil portion (S2) have a smaller number of coil turns than the second magnetic flux generation means (6b), and constitute one third magnetic flux generation means (6c). is doing. The third magnetic flux generation means (6c) has a smaller magnetic flux than the second magnetic flux generation means (6b).

Ｒ相の第２コイル部（R2）とＳ相の第４コイル部（S4）は、第３の磁束発生手段（6c）よりコイル巻数が少なく、１つの第４の磁束発生手段（6d）を構成している。そして、該第４の磁束発生手段（6d）は、上記第３の磁束発生手段（6c）より磁束が小さい。 The R-phase second coil portion (R2) and the S-phase fourth coil portion (S4) have fewer coil turns than the third magnetic flux generating means (6c), and one fourth magnetic flux generating means (6d) is provided. It is composed. The fourth magnetic flux generation means (6d) has a smaller magnetic flux than the third magnetic flux generation means (6c).

Ｔ相の第３コイル部（T3）と第４コイル部（T4）は、第４の磁束発生手段（6d）よりコイル巻数が少なく、１つの第５の磁束発生手段（6e）を構成している。そして、該第５の磁束発生手段（6e）は、上記第４の磁束発生手段（6d）より磁束が小さい。 The third coil portion (T3) and the fourth coil portion (T4) of the T phase have a smaller number of coil turns than the fourth magnetic flux generation means (6d), and constitute one fifth magnetic flux generation means (6e). Yes. The fifth magnetic flux generation means (6e) has a smaller magnetic flux than the fourth magnetic flux generation means (6d).

Ｒ相の第３コイル部（R3）とＳ相の第３コイル部（S3）は、第５の磁束発生手段（6e）よりコイル巻数が少なく、１つの第６の磁束発生手段（6f）を構成している。そして、該第６の磁束発生手段（6f）は、上記第５の磁束発生手段（6e）より磁束が小さい。 The R-phase third coil portion (R3) and the S-phase third coil portion (S3) have fewer coil turns than the fifth magnetic flux generation means (6e), and one sixth magnetic flux generation means (6f). It is composed. The sixth magnetic flux generation means (6f) has a smaller magnetic flux than the fifth magnetic flux generation means (6e).

そして、上記第１の磁束発生手段（6a）と第６の磁束発生手段（6f）とは１８０°ずれて互いに対向する位置に配置されている。 The first magnetic flux generation means (6a) and the sixth magnetic flux generation means (6f) are arranged at positions that are offset from each other by 180 °.

一方、上記回転子（50）は、４つの永久磁石（M1，M2，M3，M4）を備え、各永久磁石（M1，M2，M3，M4）がそれぞれ１つの磁束発生手段（7a，7b，7c，7d）に構成されている。第１の磁束発生手段（7a）の永久磁石（M1）は、磁極面積が最も大きく、つまり、横幅の長さが最も大きく形成されている。 On the other hand, the rotor (50) includes four permanent magnets (M1, M2, M3, M4), and each permanent magnet (M1, M2, M3, M4) has one magnetic flux generating means (7a, 7b, 7c, 7d). The permanent magnet (M1) of the first magnetic flux generating means (7a) has the largest magnetic pole area, that is, the largest lateral width.

上記第２の磁束発生手段（7b）の永久磁石（M2）及び第３の磁束発生手段（7c）の永久磁石（M3）は、第１の磁束発生手段（7a）より磁極面積が小さく、つまり、横幅の長さが短く形成されている。 The permanent magnet (M2) of the second magnetic flux generation means (7b) and the permanent magnet (M3) of the third magnetic flux generation means (7c) have a smaller magnetic pole area than the first magnetic flux generation means (7a). The lateral width is short.

上記第４の磁束発生手段（7d）の永久磁石（M4）は、第２の磁束発生手段（7b）及び第３の磁束発生手段（7c）より磁極面積が小さく、つまり、横幅の長さが短く形成されている。 The permanent magnet (M4) of the fourth magnetic flux generation means (7d) has a smaller magnetic pole area than the second magnetic flux generation means (7b) and the third magnetic flux generation means (7c). It is short.

そして、上記第１の磁束発生手段（7a）の永久磁石（M1）と第４の磁束発生手段（7d）の永久磁石（M4）とは１８０°ずれて互いに対向する位置に配置されている。 The permanent magnet (M1) of the first magnetic flux generation means (7a) and the permanent magnet (M4) of the fourth magnetic flux generation means (7d) are arranged at positions that are shifted from each other by 180 °.

そして、上記電動機（30）は、最大の駆動トルクを発生する位置と、圧縮機構の負荷トルクの最大点とが一致するように構成されている。 And the said electric motor (30) is comprised so that the position which generate | occur | produces the largest drive torque may correspond with the maximum point of the load torque of a compression mechanism.

尚、上記回転子（50）は、薄板の鋼板を積層したコア（51）を備え、該コア（51）に形成された磁石孔に永久磁石（M1，M2，…）が挿入されている。そして、上記磁石孔の両端部には、磁束バリア（52）が形成されている。 The rotor (50) includes a core (51) in which thin steel plates are laminated, and permanent magnets (M1, M2,...) Are inserted into magnet holes formed in the core (51). And the magnetic flux barrier (52) is formed in the both ends of the said magnet hole.

〈実施形態１の作用〉
次に、上述した圧縮機の駆動動作について説明する。 <Operation of Embodiment 1>
Next, the driving operation of the above-described compressor will be described.

先ず、電動機（30）を駆動すると、回転子（50）が回転することにより、駆動軸（31）が回転子（50）、ピストン（22）が回転する。このピストン（22）の回転により、冷媒が吸入管（12）よりシリンダ（21）に吸い込まれて圧縮される。圧縮された高圧冷媒は、吐出口（23）よりケーシング（11）内に吐出され、吐出管（13）より吐出される。 First, when the electric motor (30) is driven, the rotor (50) rotates, whereby the drive shaft (31) rotates the rotor (50) and the piston (22). By the rotation of the piston (22), the refrigerant is sucked into the cylinder (21) from the suction pipe (12) and compressed. The compressed high-pressure refrigerant is discharged into the casing (11) from the discharge port (23) and discharged from the discharge pipe (13).

上記ピストン（22）の回転時において、高圧冷媒が吐出される直前のトルクが最も大きく、つまり、負荷トルクが最大となる。この負荷トルクの最大点は、ピストン（22）の１回転、つまり、電動機（30）の回転子（50）の１回転で１回起こる。 During the rotation of the piston (22), the torque immediately before the high-pressure refrigerant is discharged is the largest, that is, the load torque is maximized. The maximum point of the load torque occurs once in one revolution of the piston (22), that is, in one revolution of the rotor (50) of the electric motor (30).

一方、上記電動機（30）の固定子（40）及び回転子（50）は、磁束発生手段（6a，7a，…）の発生磁束が異なり、図２に示すように、固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）と回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）とが最も近接している状態において、電動機（30）は最も大きい駆動トルクを発生する。この図２の状態から回転子（50）が反時計回り方向に１８０°回転し、回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）が固定子（40）の第６の磁束発生手段（6f）に最も近接している状態において、電動機（30）は最も小さい駆動トルクを発生する。 On the other hand, the stator (40) and the rotor (50) of the electric motor (30) differ in the generated magnetic flux of the magnetic flux generating means (6a, 7a,...), And as shown in FIG. In a state where the first magnetic flux generating means (6a) and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) are closest, the electric motor (30) generates the largest driving torque. The rotor (50) rotates 180 ° counterclockwise from the state of FIG. 2, and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) becomes the sixth magnetic flux generating means of the stator (40). In the state closest to (6f), the electric motor (30) generates the smallest driving torque.

尚、厳密には、固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）が回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）より電気角９０°（又は９０°＋β）進んでいるときに最も大きい駆動トルクが発生する（但し、０°≦β＜４５°）。この点、以下同じである。 Strictly speaking, the first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40) advances by an electrical angle of 90 ° (or 90 ° + β) from the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50). The largest driving torque is generated during the operation (however, 0 ° ≦ β <45 °). The same applies hereinafter.

そして、上記電動機（30）が最大の駆動トルクを発生する位置と、圧縮機構（20）の負荷トルクの最大点とが一致することから、負荷トルクの変動に対応した駆動トルクが発生する。 Since the position where the electric motor (30) generates the maximum driving torque coincides with the maximum point of the load torque of the compression mechanism (20), the driving torque corresponding to the variation of the load torque is generated.

〈実施形態１の効果〉
以上のように、本実施形態によれば、固定子（40）の各磁束発生手段（6a，6b，…）のコイル巻数を異ならせる一方、回転子（50）の永久磁石（M1，M2，…）の磁極面積を異なるようにしたために、コイル巻数の最も大きい固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）と磁極面積の最も大きい回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）とが近接する位置で電動機（30）の駆動トルクを最も大きくすることができる。 <Effect of Embodiment 1>
As described above, according to the present embodiment, the number of coil turns of each magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) is varied, while the permanent magnets (M1, M2,. ..)), The first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40) having the largest number of coil turns and the first magnetic flux generating means of the rotor (50) having the largest magnetic pole area. The drive torque of the electric motor (30) can be maximized at a position close to (7a).

〈実施形態２〉
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。 <Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図３に示すように、本実施形態は、電動機（30）の固定子（40）を集中巻きに構成したものである。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the stator (40) of the electric motor (30) is configured in a concentrated winding.

本実施形態の固定子（40）は、６つの歯部（41）が形成され、該歯部（41）にコイル（42）が巻き付けられて６つのコイル部（R1，S1，…）が構成されている。 The stator (40) of the present embodiment has six tooth portions (41) formed therein, and the coil (42) is wound around the tooth portions (41) to form six coil portions (R1, S1,...). Has been.

上記各コイル部（R1，S1，…）は、所定のコイル巻数に設定されている。具体的に、Ｒ相の第１コイル部（R1）は、コイル巻数が最も多く、１つの第１の磁束発生手段（6a）を構成している。そして、該第１の磁束発生手段（6a）は、最も磁束が大きい。 Each of the coil portions (R1, S1,...) Is set to a predetermined number of coil turns. Specifically, the R-phase first coil section (R1) has the largest number of coil turns and constitutes one first magnetic flux generation means (6a). The first magnetic flux generation means (6a) has the largest magnetic flux.

Ｓ相の第１コイル部（S1）及びＴ相の第１コイル部（T1）は、第１の磁束発生手段（6a）よりコイル巻数が少なく、１つの第２の磁束発生手段（6b）を構成している。そして、該第２の磁束発生手段（6b）は、上記第１の磁束発生手段（6a）より磁束が小さい。 The S-phase first coil portion (S1) and the T-phase first coil portion (T1) have fewer coil turns than the first magnetic flux generation means (6a), and one second magnetic flux generation means (6b). It is composed. The second magnetic flux generation means (6b) has a smaller magnetic flux than the first magnetic flux generation means (6a).

Ｓ相の第２コイル部（S2）及びＴ相の第２コイル部（T2）は、第２の磁束発生手段（6b）よりコイル巻数が少なく、１つの第３の磁束発生手段（6c）を構成している。そして、該第３の磁束発生手段（6c）は、上記第２の磁束発生手段（6b）より磁束が小さい。 The S-phase second coil portion (S2) and the T-phase second coil portion (T2) have fewer coil turns than the second magnetic flux generation means (6b), and one third magnetic flux generation means (6c). It is composed. The third magnetic flux generation means (6c) has a smaller magnetic flux than the second magnetic flux generation means (6b).

Ｒ相の第２コイル部（R2）は、第３の磁束発生手段（6c）よりコイル巻数が少なく、１つの第４の磁束発生手段（6d）を構成している。そして、該第４の磁束発生手段（6d）は、上記第３の磁束発生手段（6c）より磁束が小さい。 The R-phase second coil section (R2) has a smaller number of coil turns than the third magnetic flux generation means (6c), and constitutes one fourth magnetic flux generation means (6d). The fourth magnetic flux generation means (6d) has a smaller magnetic flux than the third magnetic flux generation means (6c).

そして、第１の磁束発生手段（6a）と第４の磁束発生手段（6d）とは１８０°ずれた対向する位置に配置されている。 The first magnetic flux generation means (6a) and the fourth magnetic flux generation means (6d) are arranged at opposing positions shifted by 180 °.

したがって、図３に示すように、固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）と回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）とが最も近接している状態において、電動機（30）は最も大きい駆動トルクを発生する。この図３の状態から回転子（50）が反時計回り方向に１８０°回転し、回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）が固定子（40）の第４の磁束発生手段（6d）に最も近接している状態において、電動機（30）は最も小さい駆動トルクを発生する。 Therefore, as shown in FIG. 3, in the state where the first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40) and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) are closest to each other, The electric motor (30) generates the largest driving torque. From the state of FIG. 3, the rotor (50) rotates 180 ° counterclockwise, and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) is the fourth magnetic flux generating means of the stator (40). In the state closest to (6d), the electric motor (30) generates the smallest driving torque.

その他の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。 Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.

〈実施形態３〉
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。 <Embodiment 3>
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図４及び図５に示すように、本実施形態は、実施形態２の固定子（40）の中心と回転子（50）の回転中心とを一致させたのに代えて、電動機（30）の回転子（50）の回転中心Ｏ１を固定子（40）の中心Ｏ２より偏心させたものである。その他の構成は実施形態２と同様である。 As shown in FIGS. 4 and 5, in this embodiment, the center of the stator (40) and the rotation center of the rotor (50) in Embodiment 2 are replaced with each other. The rotation center O1 of the rotor (50) is eccentric from the center O2 of the stator (40). Other configurations are the same as those of the second embodiment.

つまり、上記固定子（40）と回転子（50）との間のギャップが、回転子（50）の回転位置で異なるようにしたものである。 That is, the gap between the stator (40) and the rotor (50) is made different at the rotational position of the rotor (50).

具体的に、図４に示すように、固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）と回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）とが最も近接している状態において、固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）と回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）との間のギャップが最も小さくなる。そして、この図４の状態から回転子（50）が反時計回り方向に１８０°回転し、図５に示す状態になると、回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）が固定子（40）の第４の磁束発生手段（6d）に最も近接し、且つ固定子（40）の第４の磁束発生手段（6d）と回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）との間のギャップが最も大きくなる。 Specifically, as shown in FIG. 4, the first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40) and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) are closest to each other. , The gap between the first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40) and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) is the smallest. Then, when the rotor (50) rotates 180 ° counterclockwise from the state of FIG. 4 and enters the state shown in FIG. 5, the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) becomes the stator. The fourth magnetic flux generating means (6d) of the stator (40) closest to the fourth magnetic flux generating means (6d) of (40) and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) The gap between is the largest.

そして、上記固定子（40）と回転子（50）との間のギャップが小さいと、磁気抵抗が小さくなり、また、磁力の漏れが少なく、駆動トルクが大きくなる。逆に、上記固定子（40）と回転子（50）との間のギャップが大きいと、磁力の漏れが多く、駆動トルクが小さくなる。 If the gap between the stator (40) and the rotor (50) is small, the magnetic resistance is small, the leakage of magnetic force is small, and the driving torque is large. On the contrary, if the gap between the stator (40) and the rotor (50) is large, the leakage of magnetic force is large and the driving torque is small.

したがって、本実施形態では、固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）と回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）とが最も近接している状態において、ギャップが最も小さくなるので、より大きな駆動トルクを発生することになり、固定子（40）の第４の磁束発生手段（6d）と回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）とが最も近接している状態において、ギャップが最も大きくなるので、より駆動トルクが小さくなる。 Therefore, in the present embodiment, in the state where the first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40) and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) are closest, the gap is Since it becomes the smallest, a larger driving torque is generated, and the fourth magnetic flux generating means (6d) of the stator (40) and the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) are the most. In the state of being close to each other, the gap becomes the largest, so that the driving torque becomes smaller.

尚、上記回転子（50）の回転中心を固定子（40）の中心より偏心させ、回転子（50）を芯ずれの状態で回転させることにより、磁束が異なる固定子（40）の各磁束発生手段（6a，6b，…）が構成されている。 Each of the magnetic fluxes of the stator (40) having different magnetic fluxes is obtained by decentering the rotation center of the rotor (50) from the center of the stator (40) and rotating the rotor (50) in a misaligned state. Generation means (6a, 6b,...) Are configured.

〈実施形態４〉
次に、本発明の実施形態４を図面に基づいて詳細に説明する。 <Embodiment 4>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図６〜図１２に示すように、本実施形態は、固定子（40）を集中巻きに構成し、固定子（40）と回転子（50）とにそれぞれ延長部（45，46，53，54）を形成するようにしたものである。 As shown in FIGS. 6 to 12, in the present embodiment, the stator (40) is configured as a concentrated winding, and the stator (40) and the rotor (50) are respectively provided with extensions (45, 46, 53, 54).

つまり、固定子（40）におけるＲ相の第１コイル部（R1）及びＳ相の第１コイル部（S1）は、１つの第１の磁束発生手段（6a）を構成している。固定子（40）におけるＲ相の第２コイル部（R2）及びＳ相の第２コイル部（S2）は、１つの第２の磁束発生手段（6b）を構成している。固定子（40）におけるＴ相の第１コイル部（T1）及び第２コイル部（T2）は、１つの第３の磁束発生手段（6c）を構成している。 That is, the R-phase first coil portion (R1) and the S-phase first coil portion (S1) of the stator (40) constitute one first magnetic flux generation means (6a). The R-phase second coil portion (R2) and the S-phase second coil portion (S2) of the stator (40) constitute one second magnetic flux generation means (6b). The T-phase first coil portion (T1) and the second coil portion (T2) of the stator (40) constitute one third magnetic flux generation means (6c).

そして、上記第１の磁束発生手段（6a）は、固定子（40）の上端部を上方に延長し、軸方向長さを増大する固定側上方延長部（45）が形成されている。該固定側上方延長部（45）は、２つの歯部（41）を含む鉄心の一部を上方に延長し、隣り合う２つの相のコイル部（R1，S1）の一部を構成している。 The first magnetic flux generating means (6a) is formed with a fixed-side upper extension (45) that extends the upper end of the stator (40) upward and increases the axial length. The fixed upper extension (45) extends a part of the iron core including the two teeth (41) upward, and constitutes a part of the coil parts (R1, S1) of two adjacent phases. Yes.

また、上記第２の磁束発生手段（6b）は、固定子（40）の下端部を下方に延長し、軸方向長さを増大する固定側下方延長部（46）が形成されている。該固定側下方延長部（46）は、図示しないが、２つの歯部（41）を含む鉄心の一部を上方に延長し、隣り合う２つの相のコイル部（R2，S2）の一部を構成している。 The second magnetic flux generation means (6b) is formed with a fixed lower extension (46) that extends the lower end of the stator (40) downward and increases the axial length. Although not shown in the drawing, the fixed side lower extension (46) extends part of the iron core including the two teeth (41) upward, and part of two adjacent coil parts (R2, S2). Is configured.

上記第１の磁束発生手段（6a）は、固定側上方延長部（45）によって大きい磁束を発生し、上記第２の磁束発生手段（6b）は、固定側下方延長部（46）によって大きい磁束を発生し、上記第３の磁束発生手段（6c）は、延長部を備えていないことから、小さい磁束を発生する。そして、上記第１の磁束発生手段（6a）と第２の磁束発生手段（6b）とは、回転子（50）の回転方向に１８０°ずれた位置に設定されている。 The first magnetic flux generation means (6a) generates a large magnetic flux by the fixed-side upper extension (45), and the second magnetic flux generation means (6b) has a large magnetic flux by the fixed-side lower extension (46). Since the third magnetic flux generation means (6c) does not include the extension, the third magnetic flux generation means (6c) generates a small magnetic flux. The first magnetic flux generation means (6a) and the second magnetic flux generation means (6b) are set at positions shifted by 180 ° in the rotation direction of the rotor (50).

尚、上記各コイル部（R1，S1，…）において、コイル（42）の巻数は、同じに設定されている。 In each coil part (R1, S1,...), The number of turns of the coil (42) is set to be the same.

一方、上記回転子（50）は、４つの永久磁石（M1，M2，…）を備え、２つの永久磁石（M1，M2，…）がそれぞれ１つの磁束発生手段（7a，7b）に構成されている。つまり、第１の磁束発生手段（7a）は隣り合う２つの永久磁石（M1，M2）を備え、第２の磁束発生手段（7b）は隣り合う他の２つの永久磁石（M3，M4）を備えている。 On the other hand, the rotor (50) includes four permanent magnets (M1, M2,...), And each of the two permanent magnets (M1, M2,...) Is configured as one magnetic flux generation means (7a, 7b). ing. That is, the first magnetic flux generation means (7a) includes two adjacent permanent magnets (M1, M2), and the second magnetic flux generation means (7b) includes the other two permanent magnets (M3, M4) adjacent to each other. I have.

そして、上記第１の磁束発生手段（7a）は、回転子（50）の上端部を上方に延長し、軸方向長さを増大する回転側上方延長部（53）が形成されている。該回転側上方延長部（53）は、コア（51）の半分を上方に延長すると共に、極対を構成する２つの永久磁石（M1，M2）を上方に延長して構成されている。これは、磁気回路が閉じるようにするためである。 The first magnetic flux generating means (7a) is formed with a rotation-side upper extension (53) that extends the upper end of the rotor (50) upward and increases the axial length. The rotation-side upper extension (53) is configured by extending half of the core (51) upward and extending two permanent magnets (M1, M2) constituting a pole pair upward. This is to close the magnetic circuit.

上記第２の磁束発生手段（7b）は、回転子（50）の下端部を下方に延長し、軸方向長さを増大する回転側下方延長部（54）が形成されている。該回転側下方延長部（54）は、コア（51）の半分を下方に延長すると共に、極対を構成する２つの永久磁石（M3，M4）を下方に延長して構成されている。 The second magnetic flux generation means (7b) is formed with a rotation-side lower extension (54) that extends the lower end of the rotor (50) downward and increases the axial length. The rotation-side lower extension (54) is configured by extending half of the core (51) downward and extending two permanent magnets (M3, M4) constituting a pole pair downward.

更に、上記第１の磁束発生手段（7a）と第２の磁束発生手段（7b）とは、回転子（50）の回転方向に１８０°ずれた位置に設定されている。 Further, the first magnetic flux generating means (7a) and the second magnetic flux generating means (7b) are set at positions shifted by 180 ° in the rotation direction of the rotor (50).

具体的に、上記回転子（50）は、図８に示すように、薄板の鋼板（5a）を積層したコア（51）を備えている。そして、中央部の鋼板（5a）は、ドーナツ板状に形成され、軸孔（5b）と磁石孔（5c）とボルト孔（5d）とを備えている。上層部の鋼板（5a）及び下層部の鋼板（5a）は、中央部の鋼板（5a）の一部が切除され、半円板部（5e）に連続して半円状の外壁部（5f）が形成されている。上記半円板部（5e）には、軸孔（5b）と磁石孔（5c）とボルト孔（5d）が形成される一方、外壁部（5f）には、ボルト孔（5d）が形成されている。 Specifically, as shown in FIG. 8, the rotor (50) includes a core (51) in which thin steel plates (5a) are laminated. The central steel plate (5a) is formed in a donut plate shape and includes a shaft hole (5b), a magnet hole (5c), and a bolt hole (5d). In the upper steel plate (5a) and the lower steel plate (5a), a part of the central steel plate (5a) is cut off, and the semicircular outer wall portion (5f) continues to the semicircular disc portion (5e). ) Is formed. A shaft hole (5b), a magnet hole (5c), and a bolt hole (5d) are formed in the semicircular disk part (5e), while a bolt hole (5d) is formed in the outer wall part (5f). ing.

そして、上記上層部の鋼板（5a）が複数枚積層されるので、外壁部（5f）の内側が空間（55）を形成し、複数の外壁部（5f）が積層されて筒状の外壁部を形成している。 Since a plurality of the upper steel plates (5a) are laminated, the inside of the outer wall (5f) forms a space (55), and the outer walls (5f) are laminated to form a cylindrical outer wall. Is forming.

また、上記下層部の鋼板（5a）も上層部の鋼板（5a）と同様に複数枚積層されるので、外壁部（5f）の内側が空間（55）を形成し、複数の外壁部（5f）が積層されて筒状の外壁部を形成している。 Since the lower steel plate (5a) is also laminated in the same manner as the upper steel plate (5a), the inner side of the outer wall portion (5f) forms a space (55), and the plurality of outer wall portions (5f ) Are stacked to form a cylindrical outer wall portion.

ここで、積層される鋼板（5a）は、磁石孔（5c）と空間（55）の部分のみを金型（押型）のパンチで打ち抜き、途中で反転等して切り換えるように形成するれば、積層したコア（51）が一工程で作成され、生産性も良好である。 Here, the laminated steel plate (5a) is formed by punching out only the magnet hole (5c) and the space (55) with a punch of a die (pressing die) and switching it by reversing in the middle. The laminated core (51) is created in one step, and the productivity is also good.

上記回転子（50）は、コア（51）の両端面に端板（5g）が設けられている。該端板は、永久磁石（M1，M2，…）の磁束の短絡を防止するために、非磁性体で形成されている。また、上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）と本体部分との間、つまり、上層部の鋼板（5a）及び下層部の鋼板（5a）と中央部の鋼板（5a）の間には電磁鋼板の端板（5g）が設けられている。 The rotor (50) is provided with end plates (5g) on both end faces of the core (51). The end plate is made of a non-magnetic material in order to prevent a short circuit of the magnetic flux of the permanent magnets (M1, M2,...). Also, between the rotation side upper extension (53) and the rotation side lower extension (54) and the main body, that is, the upper steel plate (5a), the lower steel plate (5a) and the central steel plate ( Between 5a), an end plate (5g) of an electromagnetic steel sheet is provided.

上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）は、バランスウエイトを兼用している。つまり、上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）は、ピストン（22）の偏心より生ずる遠心力等をバランスさせるためのバランスウエイト機能を備えている。 The rotation side upper extension portion (53) and the rotation side lower extension portion (54) also serve as a balance weight. That is, the rotation-side upper extension (53) and the rotation-side lower extension (54) have a balance weight function for balancing centrifugal force and the like generated by the eccentricity of the piston (22).

尚、本実施形態においては、回転子（50）の回転方向は時計回り方向である。 In the present embodiment, the rotation direction of the rotor (50) is the clockwise direction.

上記固定側上方延長部（45）及び固定側下方延長部（46）と回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）とは、１８０°ずれているので、最大の駆動トルクを発生する位置において、固定子（40）と回転子（50）との問に働く磁気吸引力も最大となる。 The fixed side upper extension (45) and fixed side lower extension (46) and the rotation side upper extension (53) and rotation side lower extension (54) are offset by 180 °, so the maximum driving torque The magnetic attraction force that acts between the stator (40) and the rotor (50) is also maximized at the position where the torque is generated.

そこで、図１４に示すように、回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）によって生ずる遠心力Ｆｃと、ガス圧力による差圧Ｐと、上記固定側上方延長部（45）と回転側上方延長部（53）との間及び上記固定側下方延長部（46）と回転側下方延長部（54）との間で生ずる磁気吸引力Ｆｔと、上記ピストン（22）によって生ずる遠心力Ｔｃとがバランスするように各延長部（45，53，…）が構成されている。 Therefore, as shown in FIG. 14, the centrifugal force Fc generated by the rotation-side upper extension (53) and the rotation-side lower extension (54), the differential pressure P due to the gas pressure, and the fixed-side upper extension (45). And the magnetic attraction force Ft generated between the rotating side upper extension (53) and between the fixed side lower extension (46) and the rotating side lower extension (54), and the centrifugal force generated by the piston (22). Each extension portion (45, 53,...) Is configured to balance the force Tc.

つまり、図１３に示すように、固定子（40）と回転子（50）との問に働く磁気吸引力Ｆｔは、図１０に示す状態において最大となり、図１１に示す状態において最小となる。この図１０に示す状態において、回転子（50）が固定子（40）にひきつけられ、駆動軸（31）が曲ることにより、振動及び騒音の原因となり、また、軸受にかかる荷重が増加し、機械損失が増加する。 That is, as shown in FIG. 13, the magnetic attraction force Ft acting between the stator (40) and the rotor (50) is maximum in the state shown in FIG. 10, and is minimum in the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 10, the rotor (50) is attracted to the stator (40) and the drive shaft (31) is bent, causing vibration and noise, and increasing the load applied to the bearing. , Mechanical loss increases.

上記固定側上方延長部（45）及び固定側下方延長部（46）と回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）とは、１８０°ずれているので、駆動軸（31）の曲がりが最小限となる。 Since the fixed side upper extension (45) and the fixed side lower extension (46) are offset from the rotation side upper extension (53) and rotation side lower extension (54) by 180 °, the drive shaft (31 ) Bend is minimized.

尚、図１５に示すように、駆動軸（31）の上部には軸受（15）を設け、駆動軸（31）を電動機（30）の両側の支持する両持ちの構造に構成してもよい。その他の構成は、実施形態２と同様である。 As shown in FIG. 15, a bearing (15) may be provided on the upper portion of the drive shaft (31), and the drive shaft (31) may be configured to be supported on both sides of the electric motor (30). . Other configurations are the same as those of the second embodiment.

〈実施形態４の作用〉
次に、上述した圧縮機の駆動動作について説明する。 <Operation of Embodiment 4>
Next, the driving operation of the above-described compressor will be described.

一方、上記電動機（30）の固定子（40）及び回転子（50）は、磁束発生手段（6a，7a，…）の発生磁束が異なり、つまり、図９に示すように、固定側上方延長部（45）と回転側上方延長部（53）とが近接し、固定側下方延長部（46）及び回転側下方延長部（54）とが近接する位置において、電動機（30）は最も大きい駆動トルクを発生する。 On the other hand, the stator (40) and the rotor (50) of the electric motor (30) differ in the generated magnetic flux of the magnetic flux generating means (6a, 7a,...), That is, as shown in FIG. The motor (30) has the largest drive at the position where the part (45) and the rotating side upper extension part (53) are close to each other and the fixed side lower extending part (46) and the rotating side lower extension part (54) are close to each other. Generate torque.

また、図１０に示すように、固定側上方延長部（45）と回転側上方延長部（53）とが離隔し、固定側下方延長部（46）及び回転側下方延長部（54）とが離隔する位置において、電動機（30）は最も小さい駆動トルクを発生する。 Further, as shown in FIG. 10, the fixed upper extension (45) and the rotation upper extension (53) are separated from each other, and the fixed lower extension (46) and the rotation lower extension (54) are separated. In the separated position, the electric motor (30) generates the smallest driving torque.

〈実施形態４の効果〉
以上のように、本実施形態によれば、固定子（40）に固定側上方延長部（45）及び固定側下方延長部（46）を設け、回転子（50）に回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）に設けることにより、固定側上方延長部（45）と回転側上方延長部（53）とが近接し、固定側下方延長部（46）及び回転側下方延長部（54）とが近接する位置において、電動機（30）の駆動トルクを最も大きくすることができる。 <Effect of Embodiment 4>
As described above, according to the present embodiment, the stator (40) is provided with the fixed-side upper extension (45) and the fixed-side lower extension (46), and the rotor (50) is provided with the rotation-side upper extension ( 53) and the rotation side lower extension (54), the fixed side upper extension (45) and the rotation side upper extension (53) are close to each other, and the fixed side lower extension (46) and the rotation side lower The drive torque of the electric motor (30) can be maximized at a position close to the extension portion (54).

この結果、上記電動機（30）の駆動トルクの変動を負荷トルクの変動に対応させることができ、効率の向上を図ることができる。更に、装置自体を大型化することなく、負荷トルクに対応させることができる。 As a result, the fluctuation of the driving torque of the electric motor (30) can be made to correspond to the fluctuation of the load torque, and the efficiency can be improved. Furthermore, it is possible to cope with the load torque without increasing the size of the apparatus itself.

具体的に、図９に示すように、上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）を設けない場合の駆動トルクＴ１に対して、上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）によるトルクＴ２が重畳され、電動機（30）の駆動トルクＴ３が発生する。この駆動トルクＴ３が負荷トルクに対応させることができる。 Specifically, as shown in FIG. 9, the rotation-side upper extension (53) with respect to the driving torque T1 when the rotation-side upper extension (53) and the rotation-side lower extension (54) are not provided. And the torque T2 by the rotation side downward extension part (54) is superimposed, and the drive torque T3 of an electric motor (30) generate | occur | produces. This driving torque T3 can correspond to the load torque.

また、制御電力を制御するトルク制御手段のように回転子（50）の位置検出を要しないので、加振トルク等の発生を抑制することができる。 Further, since the position detection of the rotor (50) is not required unlike the torque control means for controlling the control power, it is possible to suppress the generation of the excitation torque and the like.

また、上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）がバランスウエイトを兼用するので、構造の簡略化を図ることができる。 Further, since the rotation side upper extension part (53) and the rotation side lower extension part (54) also serve as a balance weight, the structure can be simplified.

また、上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）を１８０°ずらして設けているので、駆動軸（31）の曲がり等を確実に抑制することができる。特に、駆動軸（31）が片持ち構造である場合、駆動軸（31）の曲がりを確実に抑制する。 Moreover, since the said rotation side upper extension part (53) and the rotation side lower extension part (54) are shifted 180 degree | times, the bending of a drive shaft (31), etc. can be suppressed reliably. In particular, when the drive shaft (31) has a cantilever structure, bending of the drive shaft (31) is reliably suppressed.

また、上記回転側上方延長部（53）及び回転側下方延長部（54）に連続して外壁部（5f）を形成しているので、回転時の空気抵抗を低減することができる。 Further, since the outer wall portion (5f) is formed continuously to the rotation side upper extension portion (53) and the rotation side lower extension portion (54), air resistance during rotation can be reduced.

〈実施形態５〉
次に、本発明の実施形態５を図面に基づいて詳細に説明する。 <Embodiment 5>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図１６に示すように、本実施形態は、固定子（40）の両端部にスペーサ（47）を設けるようにしたものである。 As shown in FIG. 16, in this embodiment, spacers (47) are provided at both ends of the stator (40).

つまり、上記実施形態４では、固定側上方延長部（45）及び固定側下方延長部（46）を設けていることから、固定側上方延長部（45）及び固定側下方延長部（46）を設けるコイル部（R1，S1，…）と、固定側上方延長部（45）及び固定側下方延長部（46）を設けないコイル部（R1，S1，…）では、コイル長さが異なり、コイル（42）の抵抗が異なることになる。 That is, in the fourth embodiment, since the fixed side upper extension (45) and the fixed side lower extension (46) are provided, the fixed side upper extension (45) and the fixed side lower extension (46) are provided. The coil length (R1, S1,...) Differs from the coil length (R1, S1,...) In the coil portion (R1, S1,...) That does not have the fixed upper extension (45) and the fixed lower extension (46). The resistance of (42) will be different.

そこで、固定子（40）の両端部にスペーサ（47）を設け、各コイル部（R1，S1，…）のコイル長さを同じくし、各コイル部（R1，S1，…）の抵抗が等しくなるようにしている。その他の構成、作用及び効果は、実施形態４と同じである。 Therefore, spacers (47) are provided at both ends of the stator (40), the coil lengths of the coil portions (R1, S1,...) Are the same, and the resistances of the coil portions (R1, S1,...) Are equal. It is trying to become. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the fourth embodiment.

〈実施形態６〉
次に、本発明の実施形態６を図面に基づいて詳細に説明する。 <Embodiment 6>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図１７に示すように、本実施形態は、実施形態２が回転子（50）の磁束を永久磁石（M1，M2，…）の磁極面積で異なるようにしたのに代えて、回転子（50）の磁束を磁束バリア（52）で異ならせると共に、固定子（40）の磁束を歯部（41）の歯先幅で異ならせるようにしたものである。 As shown in FIG. 17, in this embodiment, the magnetic flux of the rotor (50) is changed according to the magnetic pole area of the permanent magnet (M1, M2,. ) Is varied by the magnetic flux barrier (52), and the magnetic flux of the stator (40) is varied by the tooth tip width of the tooth portion (41).

つまり、上記回転子（50）の４つの第１の磁束発生手段（7a）は、永久磁石（M1，M2，…）の両側に形成される磁束バリア（52）の面積が異なるように構成されている。具体的に、図１７に示すように、第１の磁束発生手段（7a）は、磁束バリア（52）の断面積が最も大きく形成され、第２の磁束発生手段（7b）及び第３の磁束発生手段（7c）は、第１の磁束発生手段（7a）より磁束バリア（52）の断面積が小さく形成され、第４の磁束発生手段（7d）は、磁束バリア（52）の面積が最も小さく形成されている。この磁束バリア（52）が大きい場合、磁力の漏れが少なく、磁束バリア（52）が小さい場合、磁力の漏れが多くなる。 That is, the four first magnetic flux generation means (7a) of the rotor (50) are configured so that the areas of the magnetic flux barriers (52) formed on both sides of the permanent magnets (M1, M2,...) Are different. ing. Specifically, as shown in FIG. 17, the first magnetic flux generating means (7a) has the largest cross-sectional area of the magnetic flux barrier (52), and the second magnetic flux generating means (7b) and the third magnetic flux are formed. The generating means (7c) has a smaller cross-sectional area of the magnetic flux barrier (52) than the first magnetic flux generating means (7a), and the fourth magnetic flux generating means (7d) has the largest area of the magnetic flux barrier (52). It is formed small. When the magnetic flux barrier (52) is large, there is little leakage of magnetic force, and when the magnetic flux barrier (52) is small, leakage of magnetic force increases.

また、固定子（40）の各第１の磁束発生手段（6a）は、歯部（41）の歯先幅を異なるようにして発生磁束を異なるように構成されている。つまり、固定子（40）は、回転子（50）の発生磁束を集める部分を異なるようにしてもよい。具体的に、固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）は、第１の歯部（41）の歯先幅Ｌ１と第２の歯部（41）の歯先幅Ｌ２が最も大きく構成されている。固定子（40）の第２の磁束発生手段（6b）は、第３の歯部（41）の歯先幅Ｌ３と第６の歯部（41）の歯先幅Ｌ６が第１の磁束発生手段（6a）より小さく構成されている。固定子（40）の第３の磁束発生手段（6c）は、第４の歯部（41）の歯先幅Ｌ４と第５の歯部（41）の歯先幅Ｌ５が最も小さく構成されている。 Each first magnetic flux generation means (6a) of the stator (40) is configured to generate different magnetic fluxes by changing the tooth tip width of the tooth portion (41). That is, the stator (40) may have different portions for collecting the magnetic flux generated by the rotor (50). Specifically, the first magnetic flux generation means (6a) of the stator (40) has the largest tooth tip width L1 of the first tooth portion (41) and the tooth tip width L2 of the second tooth portion (41). It is composed largely. The second magnetic flux generating means (6b) of the stator (40) is configured such that the tooth tip width L3 of the third tooth portion (41) and the tooth tip width L6 of the sixth tooth portion (41) generate the first magnetic flux. It is smaller than the means (6a). The third magnetic flux generating means (6c) of the stator (40) is configured such that the tooth tip width L4 of the fourth tooth portion (41) and the tooth tip width L5 of the fifth tooth portion (41) are the smallest. Yes.

尚、上記歯部（41）の歯先幅は、回転子（50）に対向する面の周方向長さである。 The tooth tip width of the tooth portion (41) is the circumferential length of the surface facing the rotor (50).

したがって、図１７に示すように、回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）が固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）に最も近接している状態において、駆動トルクが大きくなり、回転子（50）が１８０°回転した状態において、駆動トルクが最も小さくなる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態２と同じである。 Accordingly, as shown in FIG. 17, the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) is driven in the state closest to the first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40). In the state where the torque is increased and the rotor (50) is rotated 180 °, the drive torque is minimized. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second embodiment.

〈実施形態７〉
次に、本発明の実施形態７を図面に基づいて詳細に説明する。 <Embodiment 7>
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１８に示すように、本実施形態は、実施形態２がコイル（42）の巻数と永久磁石（M1，M2，…）の磁極面積で磁束を異なるようにしたのに代えて、コイル（42）の太さと永久磁石（M1，M2，…）の厚さとによって磁束を異なるようにしたものである。 As shown in FIG. 18, the present embodiment is different from Embodiment 2 in that the magnetic flux is different depending on the number of turns of the coil (42) and the magnetic pole area of the permanent magnet (M1, M2,...). ) And the thickness of the permanent magnet (M1, M2,...) Are made different in magnetic flux.

つまり、上記固定子（40）の４つの磁束発生手段（6a，6b，…）は、コイル（42）の太さによって磁束が異なるように構成されている。また、上記回転子（50）の４つの磁束発生手段（7a，7b，…）は、永久磁石（M1，M2，…）の厚さによって磁束が異なるように構成されている。尚、駆動軸（31）は、軸受（15）によって両端が支持され、軸変形が抑制されている。 That is, the four magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) are configured such that the magnetic flux varies depending on the thickness of the coil (42). Further, the four magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) are configured such that the magnetic flux varies depending on the thickness of the permanent magnets (M1, M2,...). Note that both ends of the drive shaft (31) are supported by the bearing (15), and the shaft deformation is suppressed.

したがって、図１８に示すように、回転子（50）の第１の磁束発生手段（7a）が固定子（40）の第１の磁束発生手段（6a）に最も近接している状態において、駆動トルクが大きくなり、回転子（50）が１８０°回転した状態において、駆動トルクが最も小さくなる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態２と同じである。 Therefore, as shown in FIG. 18, in the state where the first magnetic flux generating means (7a) of the rotor (50) is closest to the first magnetic flux generating means (6a) of the stator (40), the driving is performed. In the state where the torque is increased and the rotor (50) is rotated 180 °, the drive torque is minimized. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the second embodiment.

〈その他の実施形態〉
上記各実施形態において、永久磁石（M1，M2，…）を希土類（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系）の磁石とすることが好ましい。希土類磁石は、残留磁束密度（Ｂｒ）が高く保磁力（Ｈｃ）が高いため、磁石を小さくすることができる。更に、希土類磁石は、比重がほぼ鉄と同一であるため、実施形態４において、バランスウエイトを小形化できる。 <Other embodiments>
In each of the above embodiments, the permanent magnets (M1, M2,...) Are preferably rare earth (Nd—Fe—B based) magnets. Since the rare earth magnet has a high residual magnetic flux density (Br) and a high coercive force (Hc), the magnet can be made small. Furthermore, since the specific gravity of the rare earth magnet is substantially the same as that of iron, the balance weight can be reduced in the fourth embodiment.

また、実施形態４において、回転子（50）の各磁束発生手段（7a，7b，…）は、永久磁石（M1，M2，…）の磁極面積を異なる大きさに設定するほか、上記回転子（50）の中心を回転中心より偏心させ、いわゆるふれ回りの状態とし、発生磁束を異なるようにしてもよい。 In the fourth embodiment, each magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) sets the magnetic pole areas of the permanent magnets (M1, M2,...) To different sizes. The center of (50) may be decentered from the center of rotation to create a so-called whirling state, and the generated magnetic flux may be different.

また、上記各実施形態における圧縮機（10）は、図示しないが、図１９のトルク制御手段（ａ）を併用し、負荷トルクに一致するように印加電圧又は供給電流を回転子位置に応じて調節するようにしてもよい。 Further, although not shown, the compressor (10) in each of the above embodiments uses the torque control means (a) of FIG. 19 together, and applies an applied voltage or a supplied current according to the rotor position so as to match the load torque. You may make it adjust.

また、上記各実施形態は、圧縮機（10）について説明したが、本発明は、スイング型等のロータリ圧縮機に限定されるものではなく、各種の圧縮機の他、ポンプなどの各種の流体機械に適用することができる。 Moreover, although each said embodiment demonstrated the compressor (10), this invention is not limited to rotary compressors, such as a swing type, Various fluids, such as a pump other than various compressors. Can be applied to the machine.

実施形態１の圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the compressor of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の電動機の一部省略端面図である。FIG. 3 is a partially omitted end view of the electric motor according to the first embodiment. 実施形態２の電動機の一部省略端面図である。FIG. 6 is a partially omitted end view of the electric motor according to the second embodiment. 実施形態３の電動機の一部省略端面図である。FIG. 6 is a partially omitted end view of the electric motor according to the third embodiment. 実施形態３の電動機の他のロータ位置の一部省略端面図である。FIG. 6 is a partially omitted end view of another rotor position of the electric motor according to the third embodiment. 実施形態４の電動機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric motor of Embodiment 4. 実施形態４の圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the compressor of Embodiment 4. 実施形態４のロータの分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a rotor according to a fourth embodiment. 実施形態４のトルク変動を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the torque fluctuation of Embodiment 4. 実施形態４の電動機の一部省略端面図である。FIG. 10 is a partially omitted end view of the electric motor according to the fourth embodiment. 実施形態４の電動機の他のロータ位置の一部省略端面図である。FIG. 10 is a partially omitted end view of another rotor position of the electric motor according to the fourth embodiment. 実施形態４の電動機の横断面図である。It is a cross-sectional view of the electric motor of the fourth embodiment. 実施形態４の圧縮機の力の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship of the force of the compressor of Embodiment 4. 実施形態４の圧縮機の他の力の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship of the other force of the compressor of Embodiment 4. 実施形態４の圧縮機の他の力の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship of the other force of the compressor of Embodiment 4. 実施形態５の電動機の縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an electric motor according to a fifth embodiment. 実施形態６の電動機の一部省略端面図である。FIG. 10 is a partially omitted end view of an electric motor according to a sixth embodiment. 実施形態７の圧縮機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the compressor of Embodiment 7. 従来のトルク制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional torque control.

Explanation of symbols

10 圧縮機
20 圧縮機構
30 電動機
40 固定子
41 歯部
42 コイル
43 鉄心
44 スロット
45，46 固定側延長部
47 スペーサ
50 回転子
51 コア
52 磁束バリア
53，54 回転側延長部
6a〜6d 磁束発生手段
7a〜7d 磁束発生手段
R1，S1，… コイル部
M1，M2，… 永久磁石 10 Compressor
20 Compression mechanism
30 electric motor
40 Stator
41 teeth
42 coils
43 Iron core
44 slots
45, 46 Fixed side extension
47 Spacer
50 rotor
51 core
52 Magnetic flux barrier
53, 54 Rotating side extension
6a-6d Magnetic flux generation means
7a-7d Magnetic flux generation means
R1, S1, ... Coil part
M1, M2, ... Permanent magnet

Claims

A fluid machine having an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the load torque fluctuates during one rotation of the electric motor (30). Because
In each of the stator (40) and the rotor (50), magnetic flux generating means (6a, 7a, …)
The magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) includes coil portions (R1, S1,...) Formed by winding a coil (42) around the tooth portions (41).
Any of the magnetic flux generation means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is configured with different coil turns.

In claim 1 ,
The stator (40) is characterized in that the cross-sectional area of the slot (44) is different corresponding to the total coil cross-sectional area of the same slot (44) in each magnetic flux generating means (6a, 6b,...). Fluid machinery.

A fluid machine having an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the load torque fluctuates during one rotation of the electric motor (30). Because
In each of the stator (40) and the rotor (50), different magnetic flux generating means (6a, 7a, 6a, 7a, etc.) are generated so that the driving torque of the electric motor (30) fluctuates corresponding to the fluctuation of the load torque. …)
The magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) includes coil portions (R1, S1,...) Formed by winding a coil (42) around the tooth portions (41).
Any one of the magnetic flux generating means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is configured to have different tooth tip widths of the tooth portion (41).

A fluid machine having an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the load torque fluctuates during one rotation of the electric motor (30). Because
In each of the stator (40) and the rotor (50), magnetic flux generating means (6a, 7a, …)
The rotation center of the rotor (50) is eccentric from the center of the stator (40) so that the magnetic flux generated by each magnetic flux generation means (6a, 6b, ...) of the stator (40) is different. Fluid machine.

A fluid machine having an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the load torque fluctuates during one rotation of the electric motor (30). Because
In each of the stator (40) and the rotor (50), magnetic flux generating means (6a, 7a, …)
The magnetic flux generation means (7a, 7b, ...) of the rotor (50) includes permanent magnets (M1, M2, ...),
Any of the magnetic flux generating means (7a, 7b,...) Of the rotor (50) is configured such that the magnetic pole areas of the permanent magnets (M1, M2,...) Are different in size. .

A fluid machine having an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the load torque fluctuates during one rotation of the electric motor (30). Because
In each of the stator (40) and the rotor (50), magnetic flux generating means (6a, 7a, …)
The fluid machine characterized in that the center of the rotor (50) is eccentric from the center of rotation so that the magnetic flux generated by each magnetic flux generating means (7a, 7b, ...) of the rotor (50) is different.

A fluid machine having an electric motor (30) in which the number of teeth (41) of the stator (40) and the number of magnetic poles of the rotor (50) are different, and the load torque fluctuates during one rotation of the electric motor (30). Because
In each of the stator (40) and the rotor (50), magnetic flux generating means (6a, 7a, …)
The magnetic flux generating means (6a, 7a,...) Of the stator (40) and the rotor (50) are included in the magnetic flux generating means (6a, 7a,...) Of the stator (40) and the rotor (50). ) Generated at the end of the stator (40) and the end of the rotor (50) so that the generated magnetic flux differs, and the fixed side extension (45, 46) and the rotation side that increase the axial length. A fluid machine in which an extension (53, 54) is formed.

In claim 7 ,
The magnetic flux generating means (6a, 6b,...) Of the stator (40) includes coil portions (R1, S1,...) Formed by winding a coil (42) around the tooth portions (41).
The fluid machine according to claim 1, wherein the fixed side extension (45, 46) includes at least two adjacent phase coil portions (R1, S1).

In claim 7 ,
The magnetic flux generation means (7a, 7b, ...) of the rotor (50) includes permanent magnets (M1, M2, ...),
The fluid machine according to claim 1, wherein the rotation side extension (53, 54) includes two pole permanent magnets (M1, M2).

In claim 7 ,
The fluid machine according to claim 1, wherein the rotation side extension (53, 54) also serves as a balance weight.

In claim 10 ,
The rotation side extensions (53, 54) are formed at both ends of the rotor (50),
The fluid machine according to claim 1, wherein the rotation-side extension (53) at one end is set at a position shifted by 180 ° in the rotation direction with respect to the rotation-side extension (54) at the other end.

In claim 10 ,
The end of the rotor (50) is characterized in that an outer wall (5f) having the same outer diameter as the rotor (50) is formed continuously with the rotation side extension (53, 54). Fluid machine.

In claim 7 ,
The fixed side extensions (45, 46) are formed at both ends of the stator (40),
The fixed-side extension (45, 46) at one end is set at a position shifted by 180 ° in the rotational direction with respect to the fixed-side extension (45, 46) at the other end. .

In claim 7 ,
The fluid machine according to claim 1, wherein a spacer (47) is provided on the stator (40) so that an axial length thereof corresponds to an end face of the fixed side extension (45, 46).

In any one of Claims 1-14 ,
The electric motor (30) is provided with a torque control means for controlling a supplied power to change a driving torque.