爪极式电动机和包括爪极式电动机的家用电器的制作方法

本发明涉及用于诸如冰箱和车辆的各种领域的爪极式电动机，制造爪极式电动机的方法以及包括爪极式电动机的家用电器。

背景技术：

爪极式电动机是包括定子和转子的电动机，在旋转轴的轴线方向上延伸的多个爪极沿着圆周布置在定子中，多个永磁铁沿着圆周布置在转子中，其中，电动机通过改变爪极的极性而使用爪极与永磁体之间产生的吸引力和排斥力来旋转转子。专利文献1中公开了代表性的爪极式电动机。

定子包括：u相芯部，u相芯部包括u相芯部主体，多个u相爪极沿着圆周以等间隔布置在u相芯部主体中；v相芯部，v相芯部包括v相芯部主体，多个v相爪极沿着圆周以等间隔布置在v相芯部主体中；w相芯部，w相芯部包括w相芯部主体，多个w相爪极沿着圆周以等间隔布置在w相芯部主体中；用于磁化u相爪极的u相线圈；用于磁化v相爪极的v相线圈和用于磁化w相爪极的w相线圈。

u相芯部主体包括向w相芯部延伸的第一伸长部分，v相芯部主体包括向u相芯部和w相芯部延伸的第二伸长部分，w相芯部主体包括向u相芯部延伸的第三伸长部分。v相芯部位于u相芯部和w相芯部之间，并且v相芯部、u相芯部和w相芯部在旋转轴的轴线方向上布置。

在如上所述配置的电动机中，由于制造误差，可以在第一伸长部分的前端表面与向u相芯部延伸的第二伸长部分的前端表面之间形成uv间隙。此外，由于制造误差，可以在向w相芯部延伸的第二伸长部分的前端表面与第三伸长部分的前端表面之间形成vw间隙。优选的是，第一伸长部分接触第二伸长部分，并且第二伸长部分接触第三伸长部分，然而在多数情况下，由于制造误差和组装公差，在第一伸长部分与第二伸长部分之间以及第二伸长部分与第三伸长部分之间形成间隙。

如果通过流过u相线圈，v相线圈或w相线圈的电流产生磁通，则磁通通过u相芯部主体，v相芯部主体以及w相芯部主体，以使u相爪极，v相爪极和w相爪极磁化。此时，在u相芯部主体与v相芯部主体之间通过的磁通以及在v相芯部主体与w相芯部主体之间通过的磁通在第一伸长部分和第二伸长部分之间或第二伸长部分和第三延伸部之间通过。因此，磁通通过uv间隙和vw间隙中的任何一个。

在u相芯部主体和w相芯部主体之间通过的磁通在第一伸长部分和第二伸长部分之间以及第二伸长部分和第三伸长部分之间通过，因为v相芯部位于u相芯部主体和w相芯部主体之间。因此，磁通通过uv间隙和vw间隙二者。

然而，由于在uv间隙和vw间隙中形成气隙，并且空气的磁导率与形成芯部的铁的磁导率大不相同，因此uv间隙和vw间隙作为磁阻。

因此，通过uv间隙和vw间隙二者的磁通的磁阻变得大于通过uv间隙和vw间隙中的任一个的磁通的磁阻，因此磁通的总量减少，从而用于使爪极磁化的磁通量发生变形。因此，如果磁通量发生变形，则电动机的旋转受到干扰，导致电动机的振动或噪声。

如果电动机配置有u相芯部，v相芯部和w相芯部，则在u相芯部主体和v相芯部主体之间形成第一空间，并且在v相芯部主体与w相芯部主体之间形成第二空间。u相线圈，v相线圈和w相线圈设置在形成在芯部内部的空间中，并且v相线圈被分成彼此串联连接的两个v相线圈元件。

在这种状态下，u相线圈和一个v相线圈元件设置在第一空间中，另一个v相线圈元件和w相线圈设置在第二空间中。在这种情况下，由于线圈可以设置在芯部的内部，所以可以使电动机小型化。

在如上所述配置的电动机中，向各个线圈施加电源电压，使电流流过线圈，并在线圈周围产生磁通，使得磁通通过各个芯部主体来磁化爪极。如果线圈的绕组方向不同，则在不同的方向上产生磁通，使得爪极的极性改变。因此，通过区分u相线圈，v相线圈和w相线圈的绕组方向，并且顺序地改变施加电源电压的线圈，爪极的极性可以适当地改变。

用于磁化u相芯部和w相芯部的爪极的磁通量可以分别与在u相线圈和w相线圈中产生的磁通量相同。

同时，用于磁化v相芯部的爪极的磁通量可以是在v相线圈元件中产生的磁通量的总和，然而，在每个v相线圈元件中产生的磁通被分成朝向v相芯部的爪极的磁通和朝向u相芯部或w相芯部的爪极的磁通。因此，来自每个v相线圈元件的朝向v相芯部的爪极的磁通量可以是所产生的磁通量的一半。

因此，为了使用于磁化u相芯部，v相芯部和w相芯部的爪极的磁通量相等，在每个v相芯部元件中产生的磁通量可能需要调整为在u相线圈或w相线圈中产生的磁通量。因此，u相线圈，每个v相线圈元件和w相线圈可能需要具有相同数量的绕组。

然而，如果u相线圈，w相线圈和每个v相线圈元件具有相同数量的绕组，则u相线圈，w相线圈和v相线圈元件可以具有相同的电阻值。由于v相线圈的电阻值是两个v相线圈元件的电阻值之和，所以v相线圈的电阻值可能变得大于u相线圈或w相线圈的电阻值。因此，如果u相线圈，v相线圈和w相线圈的电阻值彼此不同，则流过各个芯部的电流可能不平衡，使得电动机的旋转变得不稳定，导致产生振动或噪声。

在专利文献2中公开的另一个爪极式电动机中，u相爪极，v相爪极和w相爪极的数量s是12，并且电动机的n极和s极的数量p是8。因此，s:p的关系为3:2，并且按照比例关系，转子的n极和s极对应于定子的u相爪极，v相爪极和w相爪极。

将参考图13来理解该关系。参考图13，当电角度以圆周角度表示时，n极和s极中的每一个的圆周角度为180度，并且通过将u相爪极，v相爪极和w相爪极的圆周角度相加得到的圆周角度对应于通过将n极和s极的圆周角度相加得到的360度的圆周角度。因此，每个爪极的最大圆周角度变成120度。

然而，专利文献2中公开的电动机具有不能减小齿槽扭矩和磁通互连的变形的问题。为了解决这个问题，每个爪极的圆周角度需要在130度到160度的范围内，然而，在专利文献2所公开的电动机中，由于每个爪极的最大圆周角度是120度，电动机不能减少磁通互连的变形。

此外，如果通过在旋转轴的轴线方向上压制处于粉末状态的磁性材料来模制u相芯部，v相芯部和w相芯部，则会在旋转轴的轴线方向上产生尺寸精度的误差，使得可以在u相芯部主体和v相芯部主体之间以及v相芯部主体与w相芯部主体之间形成气隙。

在这种情况下，由于空气的磁导率与构成芯部的磁性材料的磁导率大不相同，所以空气作为磁阻，并且磁阻产生通过每个芯部的磁通量的偏差。因此，磁通量的偏差可能影响电动机的性能。

此外，专利文献3公开了通过将定子分成多个部分，通过压制加工制造各个部件，然后组装部件而制造的电动机。

如果通过将定子分成多个部分来制造电动机，则每个部分的质量密度增加，这导致整个定子的质量密度增加。此外，在组装时难以对准沿直径方向分开的多个部分的中心轴线。如果多个部分的中心轴线脱位，则爪极的圆度变差，使得电动机的旋转可能变形，导致电动机的振动或噪声。

在以上的说明中，专利文献1是日本特开2007-116847号公报，专利文献2是日本特开2005-160285号公报，专利文献3是日本特开2008-079384号公报。

技术实现要素：

技术问题

本公开的一个方面是提供一种能够减少振动或噪声的爪极式电动机以及包括爪极式电动机的家用电器。

技术方案

根据本公开的实施例，提供了一种家用电器，其包括爪极式电动机，其中，所述爪极式电动机包括：第一芯部，包括设置在旋转轴上的第一芯部主体，设置在第一芯部主体的中心部分并沿着旋转轴的轴线方向延伸的第一伸长部分，以及设置在第一芯部主体的边缘部分中并沿着旋转轴的轴线方向延伸的多个第一爪极；第二芯部，包括设置在旋转轴上的第二芯部主体，以及设置在第二芯部主体的边缘部分中并沿着旋转轴的轴线方向延伸的多个第二爪极；以及第三芯部，包括设置在旋转轴上的第三芯部主体，设置在第三芯部主体的中心部分并沿着旋转轴的轴线方向延伸的第二伸长部分，以及设置在第三芯部主体的边缘部分并沿着旋转轴的轴线方向延伸的多个第三爪极，其中，第二芯部还包括设置在第二芯部主体的中心部分并围绕第一伸长部分和第二伸长部分的围绕构件。

由于结构特征，通过u相芯部主体和v相芯部主体之间的磁通可以通过形成在第二芯部主体的围绕构件和第一芯部主体的第一伸长部分之间的uv间隙，通过v相芯部主体和w相芯部主体之间的磁通可以通过形成在第二芯部主体和第三芯部主体的第二伸长部分之间的vw间隙，并且通过u相芯部主体和w相芯部主体之间的磁通可以通过形成在第一伸长部分的前端表面和第二伸长部分的前端表面之间的uw间隙。

因此，由于不管磁通通过哪个间隙之间，磁通仅通过一个间隙，所以磁阻和磁通量可以平衡，从而抑制电动机的振动或噪声。此外，由于磁通仅通过一个间隙，所以可以将磁通量的减少抑制到最小水平。

此外，根据本公开，围绕构件，第一伸长部分和第二伸长部分形成为具有中心孔的圆筒的形状，并且第一伸长部分和第二伸长部分可以插入到围绕部分的中心孔中。

此外，根据本公开，由围绕构件围绕的第一伸长部分的长度可以等于由围绕构件围绕的第二伸长部分的长度。

在这种情况下，通过形成在第一伸长部分和围绕构件之间的uv间隙的磁通密度可以变得等于通过形成在第二伸长部分和围绕构件之间的vw间隙的磁通密度，从而抑制电动机的振动或噪声。

此外，根据可以显着地获得本公开的效果的本公开的实施例，爪极式电动机的第一芯部，第二芯部和第三芯部可以通过在旋转轴的轴线方向上压制处于粉末状态的磁性材料而形成。

根据典型的技术，由于在旋转轴的轴线方向上形成间隙，并且由于制造误差而使间隙大大地增大，所以电动机的特性恶化。然而，根据本公开，由于在直径方向上形成一些间隙(uv间隙和vw间隙)，所以可以降低制造误差，从而提高电动机的特性。

根据本公开的另一实施例，提供一种家用电器，其中第一芯部是包括从第一芯部主体在旋转轴的轴线方向上延伸的多个u相爪极的u相芯部，第二芯部是包括从第二芯部主体在旋转轴的轴线方向上延伸的多个v相爪极的v相芯部，第三芯部是包括从第三芯部主体在旋转轴的轴线方向上延伸的多个w相爪极的w相芯部，u相芯部，v相芯部和w相芯部还包括用于磁化各个芯部的u相线圈，v相线圈和w相线圈，u相线圈设置在u相芯部主体和v相芯部主体之间，w相线圈设置在v相芯部主体和w相芯部主体之间，并且v相线圈包括设置在u相芯部主体和v相芯部主体之间的第一v相线圈元件和设置在v相芯部主体和w相芯部主体之间的第二v相线圈元件，其中，第一v相线圈元件串联连接到第二v相线圈元件。

因此，由于v相线圈的直径的全部或一部分，即第一v相线圈元件和第二v相线圈元件的全部或一部分的直径大于u相线圈和w相线圈的直径，所以可以减小第一v相线圈元件和第二v相线圈元件的电阻值，使得v相线圈的电阻值几乎等于u相线圈和w相线圈的电阻值。

这样，如果u相线圈，v相线圈和w相线圈的电阻值相同，使得相同的电压施加到u相线圈，v相线圈和w相线圈，相同的电流可以流过相，从而减少扭矩波动的产生，并且防止由电动机的不平衡旋转引起的振动或噪声。

此外，通过仅改变u相线圈，v相线圈和w相线圈的直径而不改变线圈的绕组，可以减小v相线圈的电阻值。因此，通过安装与w相线圈相同数量的v相线圈以通过均匀的磁通，电动机的旋转可以平衡。

根据本公开的另一实施例，第一v相线圈元件可以设置在u相线圈的外侧，并且第二v相线圈元件可以设置在w相线圈的外侧。

如果两个线圈彼此内外设置，则内线圈的长度可以短于外线圈的长度。因此，由于线圈的电阻值与线圈的长度成比例，因此内线圈的电阻值可以小于外线圈的电阻值。

然而，在根据本公开的爪极式电动机中，由于与外线圈对应的第一v相线圈元件和第二v相线圈元件具有大的直径，所以第一v相线圈元件和第二v相线圈元件可以具有与u相线圈和w相线圈的电阻值相似的电阻值。如果v相线圈，u相线圈和w相线圈具有相似的电阻值，则均匀的电流可能流过各个相，使得电动机的旋转可以平衡。

关于直径，如果u相线圈或w相线圈的直径为d1，并且第一v相线圈元件或第二v相线圈元件的直径为d2，则d1/d2可以设定为1.0至1.4的范围内的值，以使本公开的效率最大化。

根据本公开的另一方面，第一v相线圈元件或第二v相线圈元件的绕组数可以与u相线圈或w相线圈的绕组数不同。

通常，通过在轴线方向上压制处于粉末状态的铁芯部来制造u相芯部，v相芯部和w相芯部，并且以这种方式制造的芯部在轴线方向上可以具有不同的长度。因此，芯部可以具有不同长度的磁路，或者磁阻可以在芯部之间的连接部分的精细空气间隙中产生，从而可能由于制造误差而在u相芯部，v相芯部和w相芯部中产生磁通不平衡。

为了校正磁通不平衡，可以使用改变第一v相线圈元件，第二v相线圈元件，u相线圈或w相线圈的绕组数的方法，以调整线圈的电阻值。

根据本公开的另一方面，第一v相线圈元件可以设置在第一u相线圈的内部，并且第二v相线圈元件可以设置在w相线圈的内部，使得u相线圈和w相线圈的直径的全部或部分可以设定为大于v相线圈的直径。

通过该构造，可以减小与内线圈对应的第一v相线圈元件和第二v相线圈元件的电阻值，并且通过增加u相线圈和w相线圈的直径而降低与外线圈对应的u相线圈和w相线圈的电阻值。以这种方式，通过使u相线圈，v相线圈和w相线圈具有相同的电阻值，使得均匀的电流可以流过线圈，电动机的旋转可以平衡。

根据本公开的另一实施例，可以按照顺序布置u相爪极，v相爪极和w相爪极，使得u相爪极，v相爪极和w相爪极的组在圆周方向上重复出现，并且可以进一步提供与u相爪极，v相爪极和w相爪极对应地在圆周方向上交替布置有多个n极和s极的转子，其中，如果u相爪极，v相爪极和w相爪极的总和为s，并且转子的n极和s极的总和为p，则s与p的比可满足以下等式(1)。

s:p＝3:2(n+1)

(n+1)≠3m，其中n和m是整数。(1)

以这种方式，可以布置各自配置有两个极的(n+1)个单元，其中在每个单元中，n极和s极对应于定子的u相爪极，v相爪极和w相爪极布置在转子的圆周方向上。

由于每个单元的圆周角度为360度，所以通过将u相爪极，v相爪极和w相爪极相加得到的圆周角度可以变为360×(n+1)度。因此，由于u相爪极，v相爪极和w相爪极中每个的圆周角度变成120度以上，所以可以减少齿槽扭矩或磁通互连的变形，从而减少电动机的振动或噪声。

在表示s与p的比的等式(1)中，n优选为1。

在上述构造中，由于s:p为3:4，可以布置与u相爪极，v相爪极和w相爪极对应的在圆周方向上每个配置有磁化为n极和s极的两个极的两个单元。因此，通过将u相爪极，v相爪极和w相爪极的圆周角度相加得到的圆周角度可以变为720度(360度×2)，并且每个爪极的圆周角度最大可能变为240度。因此，由于每个爪极的圆周角度可以变为120度以上，所以可以减小齿槽扭矩或磁通量互连的变形，从而降低电动机的振动或噪声。

此外，通过将每个爪极的圆周宽度调整为130度至160度的范围内的值作为电角度，即通过将每个爪极的圆周角度调整到130度至160度范围内的值作为电角度，更优选地为150度，可以进一步减小齿槽扭矩或磁通互连，从而更有效地减少电动机的振动或噪声，如图18所示。

根据本公开的实施例的爪极式电动机可以包括：第一芯部，包括设置在旋转轴上的第一芯部主体，设置在第一芯部主体的中心部分并沿着旋转轴的轴线方向延伸的第一伸长部分，以及设置在第一芯部主体的边缘部分中并沿着旋转轴的轴线方向延伸的多个第一爪极；第二芯部，包括设置在旋转轴上的第二芯部主体，以及设置在第二芯部主体的边缘部分中并沿着旋转轴的轴线方向延伸的多个第二爪极；以及第三芯部，包括设置在旋转轴上的第三芯部主体，设置在第三芯部主体的中心部分并沿着旋转轴的轴线方向延伸的第二伸长部分，以及设置在第三芯部主体的边缘部分并沿着旋转轴的轴线方向延伸的多个第三爪极，其中，第二芯部还包括设置在第二芯部主体的中心部分并围绕第一伸长部分和第二伸长部分的围绕构件。

根据本公开的实施例的制造爪极式电动机的方法是制造包括多个芯部的极型电动机的方法，每个芯部包括芯部主体和与芯部主体联接成在旋转轴的轴线方向上延伸的多个爪极，其中，多个爪极沿着圆周方向以预定顺序布置，并且该方法包括在爪极之间设置模具的成型工艺。

在如上所述的制造爪极式电动机的方法中，由于在芯部主体沿着旋转轴的轴线方向被压制的状态下固定多个芯部，所以可以将相邻芯部按压为防止在旋转轴的轴线方向上形成空气间隙，从而减少电动机的振动或噪声。

此外，由于爪极可以通过模具将多个芯部模制成一个本体而沿圆周方向以等间隔布置，所以电动机可以平稳地旋转，从而减少振动或噪声。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法的另一方面，多个芯部可以包括：u相芯部，包括设置在旋转轴的轴线上的u相芯部主体，与u相芯部主体联接的多个u相爪极，以及在旋转轴的轴线方向上与u相芯部主体的中心下部连接的第一伸长部分；v相芯部，包括设置在u相芯部主体下方的旋转轴的轴线上的v相芯部主体，以及与v相芯部主体联接的多个v相爪极；以及w相芯部，包括设置在v相芯部主体下方的旋转轴的轴线上的w相芯部主体，与w相芯部主体联接的多个w相爪极，以及在旋转轴的轴线方向上与w相芯部主体的中心上部联接的第二伸长部分，其中，v相芯部主体包括围绕第一示出部分和第二伸长部分的围绕构件，并且成型工艺包括用树脂固定第一伸长部分，第二伸长部分和围绕构件，并用树脂层覆盖第一伸长部分和第二伸长部分的内表面的全部或部分。

根据上述构造，u相芯部主体和w相芯部主体可以沿着旋转轴的轴线方向布置，并且u相芯部主体和v相芯部主体以及v相芯部主体和w相芯部主体可以沿圆周方向布置。

如果通过在旋转轴的轴线方向上按压处于粉末状态的磁性材料而构成每个芯部，则由于与旋转轴的轴线方向垂直的圆周方向的尺寸精度明显比旋转轴的轴线方向的尺寸精度优异，空气间隙难以在u相芯部主体和v相芯部主体之间以及在v相芯部主体和w相芯部主体之间形成。此外，由于u相芯部主体和w相芯部主体被彼此压入并固定，所以在u相芯部主体和w相芯部主体之间不会形成空气间隙，从而减少电动机的振动或噪声。

另外，在上述构造中，由于只有u相芯部主体和w相芯部主体布置在旋转轴的轴线方向上，所以可以稳定地按压芯部主体，从而提高生产率。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法的另一方面，成型工艺可以包括形成树脂层以覆盖第一伸长部分和第二伸长部分的至少一个内表面，同时在第一伸长部分的前端表面和第二伸长部分的前端表面的按压状态下，用树脂固定第一伸长部分，第二伸长部分和围绕构件的操作。

通过上述构造，由于树脂层可插入在u相芯部主体，v相芯部主体，w相芯部主体和与芯部本体联接的构件(例如插入u相芯部主体，v相芯部主体和w相芯部主体的近似中心部分的轴承等构件)之间，所以可以防止从u相芯部主体，v相芯部主体和w相芯部主体产生的热量转移。

此外，使用上述方法制造的爪极式电动机也是本公开的另一实施例。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法可以是制造包括多个芯部的爪极式电动机的方法，每个芯部包括芯部主体以及在旋转轴的轴线方向上延伸的多个爪主体，并且其特征在于，每个芯部主体通过将通过划分同心圆形状的环形构件而形成的多个部分组合来构造，并且多个爪极可以一体地布置在最外部分的圆周边缘部分中。

由于构成芯部主体的多个部分被划分为同心圆的形状，所以在组装时可以容易地对准各部分的中心轴线。由于该结构特征，可以防止电动机的旋转由于爪极的圆度的劣化而变形，从而减小电动机的振动或噪声。

由于爪极一体地布置在最外面部分的圆周边缘部分中，所以当部分定位时爪极可以定位，使得爪极比单独安装各部分和爪极的情况更容易地定位。

此外，可以显着地获得本公开的效果的实施例是通过在旋转轴的轴线方向上按压处于粉末状态的软磁性材料来形成爪极。

也就是说，由于在制造该部分时，通过增加压制工艺时的压力，每个部分的质量密度可以提高，所以可以制造具有高质量密度和低磁阻的高性能定子。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法的实施例是用与形成各部分的材料不同的材料形成爪极。

在这种情况下，由于仅在爪极中使用绝缘铁的高价绝缘颗粒，因此可以在部分中使用与绝缘铁的绝缘颗粒不同的材料，制造成本可以降低。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法的另一实施例是用比形成各部分的材料具有更高体积电阻率的材料形成爪极。

如果电动机工作，爪极的表面上产生涡流，并且芯部通过涡流发热，以产生涡流损耗，导致能量损失，这可能降低电动机的效率。然而，在本实施例中，由于爪极形成有比形成各部分的材料具有更高的体积电阻率的材料以增加爪极的电阻，所以在爪极的表面上产生的涡流可以减小。

在根据本公开的制造爪极式电动机的方法的另一实施例中，还可以提供用于磁化爪极的线圈层，多个部分可以由第一部分和设置在第一部分内的第二部分组成，并且第二部分的外径可以大于线圈的外径。

在这种情况下，例如，可以通过制造第一部分的组合和第二部分的组合来制造爪极式电动机。

与通过组合第一部分和第二部分来制造芯部，将线圈设置在芯部之间的间隙中并固定它们的制造方法相比，通过提高组装效率，制造方法可以容易地制造爪极式电动机。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法的另一方面，第一部分可以支撑外圆周表面上的爪极，并且第二部分可以配置有沿直径方向分开的多个元件。

在这种情况下，可以在沿直径方向分开的第二部分的三个元件之间产生电阻，并且可以通过电阻减小在圆周方向上流动的涡流。此外，由于支撑爪极的第一部分在直径方向上不分开，因此可以防止爪极的圆度劣化。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法的另一方面，第一部分和第二部分可以被压入并固定。

在这种情况下，在第一部分和第二部分之间可以不形成间隙，从而提高电动机的性能。

根据本公开的制造爪极式电动机的方法的示例，多个芯部可以包括包括u相芯部主体的u相芯部，包括v相芯部主体的v相芯部和包括w相芯部主体的w相芯部，线圈可以包括u相线圈，v相线圈和w相线圈，u相线圈可以设置在u相芯部主体和v相芯部主体之间，w相线圈可以设置在v相芯部主体和w相芯部主体之间，v相线圈可以配置有彼此串联连接的第一v相线圈元件和第二v相线圈元件，第一v相线圈元件可以设置在u相芯部主体和v相芯部主体之间，并且第二v相线圈元件可以设置在v相芯部主体和w相芯部主体之间。

在这种情况下，由于可以通过将u相线圈和第一v相线圈元件设置在形成在u相芯部主体和v相芯部主体之间的空间中并将第二v相线圈元件设置在形成在v相芯部主体和w相芯部主体之间的空间中来制造爪极式电动机，所以爪极式电动机可以制造成具有三个芯部主体和两个线圈，从而提高制造效率。

此外，使用上述方法制造的爪极式电动机也是本公开的另一实施例。

有益效果

根据本公开，提供了一种能够减少振动或噪声的爪极式电动机以及包括爪极式电动机的家用电器。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的爪极式电动机的透视图。

图2是示出了根据本发明的实施例的爪极式电动机的转子和定子的透视图。

图3是根据本发明的实施例的转子的透视图。

图4是根据本发明的实施例的定子的透视图。

图5是根据本发明的实施例的定子的分解图。

图6是沿着图4的线a-a截取的根据本发明的实施例的定子的横截面图。

图7是示出根据本发明的实施例的爪极式电动机的圆周角度的俯视图。

图8是示出用于描述制造根据本发明的实施例的爪极式电动机的方法的横截面图。

图9是用于描述制造根据本发明的实施例的u相芯部的方法的透视图。

图10是用于描述制造根据本发明的实施例的v相芯部的方法的透视图。

图11是用于描述制造根据本发明的实施例的w相芯部的方法的透视图。

图12是沿着图4的线a-a截取的根据本发明的实施例的定子的横截面图。

图13是示出典型的爪极式电动机的圆周角度的俯视图。

图14示出包括根据本发明的实施例的爪极式电动机的冰箱的内部。

图15示出包括根据本发明的实施例的爪极式电动机的空调的外观。

图16示出包括根据本发明的实施例的爪极式电动机的空调的内部。

图17(a)是示出典型的爪极式电动机中的交流电流波形的曲线图，并且图17(b)是示出根据本发明的实施例的爪极式电动机中的交流电流波形的曲线图。

图18是示出根据本发明的实施例的爪极式电动机中的扭矩与转子位置的关系的曲线图。

图19是示出典型的爪极式电动机中的扭矩波动与转子位置的关系的曲线图。

图20是示出根据本发明的实施例的爪极式电动机中的扭矩波动与转子位置的关系的曲线图。

图21是示出根据本发明的实施例的爪极式电动机中的齿槽转矩与爪极的圆周角度的关系的曲线图。

具体实施方式

在本说明书中描述的实施例和附图中所示的配置仅是本公开的优选实施例，因此可以理解，当提交本申请时可以替代本说明书中描述的实施例和附图的各种修改示例是可能的。

此外，本说明书附图中所示的附图标记或标号表示执行基本相同功能的构件或组件。

本说明书中使用的术语用于描述本公开的实施例。因此，本领域技术人员应当明白，本发明的示例性实施例的以下描述仅用于说明目的，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明的目的。应当理解，除非上下文另有明确规定，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。

应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“带有”指定所述特征，图形，步骤，组件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，图形，步骤，组件，构件或其组合。

应当理解，尽管术语第一，第二等可以用于描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，并且类似地，第二组件可以被称为第一组件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的爪极式电动机。

根据本公开的实施例的爪极式电动机1由于其高效率而广泛用于各种领域，例如冰箱，空调和车辆。

在本公开的详细描述中，将描述爪极式电动机1的配置和制造爪极式电动机1的方法，并且将描述包括爪极式电动机1的冰箱100和包括爪极式电动机1的空调的室外单元200。尽管本说明书中爪极式电动机1被应用于冰箱100和空调的室外单元200，但是爪极式电动机1也可以包括在各种其他家用电器中。

图1是根据本发明的实施例的爪极式电动机的透视图，并且图2是示出了根据本发明的实施例的爪极式电动机的转子和定子的透视图。

图3是根据本发明的实施例的转子的透视图，图4是根据本发明的实施例的定子的透视图，并且图5是根据本发明的实施例的定子的分解图。

如图1和图2所示，爪极式电动机1可以包括转子2和定子3，多个永磁体18(在权利要求中称为“极”)在内圆周方向上布置在转子2中，在轴线方向上延伸的多个爪极5(5a，5b，5c)在外圆周方向上布置在定子3中，其中，转子2的内圆周表面面对定子3的外圆周表面。此外，转子2可以通过在转子2的永磁体18和定子3的爪极5之间产生的吸引力和排斥力旋转，并且转子2可以相对于位于中心的虚拟轴线在圆周方向上旋转。

转子2可以形成为其一侧打开且另一侧闭合的气缸的形状，并且在转子2的闭合侧的中心，可以插入并固定用于使转子2旋转的旋转轴4，如图1，图2和图3所示。

此外，在转子2的内圆周表面上，形成为沿旋转轴4的轴线方向延伸的长片状的多个永磁铁18可以在圆周方向上等间隔布置。多个永磁体18可以布置为使得n极和s极在圆周方向上交替出现。在本实施例中，作为n极永磁体18a和s极永磁体18b的总数的永磁体18的数量可以是24。在以下的说明中，为了便于说明，将在圆周方向上的n极性永磁铁18a和与n极永磁体18a相邻的s极永磁铁18b称为单元23。

如图4和图5所示，定子3可以包括形成用于磁化爪极5(5a，5b，5c)的磁路的u相芯部8，v相芯部9和w相芯部10，以及用于磁化各芯部的u相线圈14，v相线圈15和w相线圈16。

u相芯部8可以包括设置在旋转轴4的轴线上的u相芯部主体19和设置在u相芯部主体19的边缘部分中并且在旋转轴4的轴线方向上延伸的多个u相爪极5a，如图5所示。u相芯部主体19可以包括用于支撑以60度的等间隔布置的u相爪极5a的环状构件11a和形成在环状构件11a的一个表面上并且以与环状构件11a相同的轴线的方式设置成与环状构件11a一体化的中心圆筒构件12a。

中心圆筒构件12a可以对应于权利要求中所述的第一伸长部分，并且沿与u相爪极5a延伸的相同方向突出。

v相芯部9可以包括设置在旋转轴4的轴线上u相芯部主体19下方的v相芯部主体20和与v相芯部主体20的外圆周联接并且在旋转轴4的轴线方向上延伸的多个v相爪极5b，如图5所示。v相芯部主体20可以包括具有中心孔的中心圆筒构件12b和在轴线方向上相对于中心圆筒构件12b具有相同高度并且以径向形状从中心圆筒构件12b的轴线方向的中心延伸的多个臂17。

中心圆筒构件12b可以对应于权利要求中所述的围绕构件，并且中心圆筒构件12b的内径可以等于u相芯部8的中心圆筒构件12a的外径。

臂17的端部可以连接到v相爪极5b的纵向方向上的中心，并且v相爪极5b可以在轴线方向上延伸成与臂17线对称。

在当前的实施例中，由于六个臂17以60度的等间隔延伸，所以连接到六个臂17的端部的六个v相爪极5b也可以以60度的等间隔布置。

w相芯部10可以包括设置在v相芯部主体20下方的w相芯部主体21和与w相芯部主体20联接并且在轴线方向上延伸的多个w相爪极5c，如图5所示。

w相芯部主体21可以包括用于支撑以60度的等间隔布置的w相爪极5c的环状构件11c和形成在环状构件11c的一个表面上并且以与环状构件11c相同的轴线的方式设置成与环状构件11c一体化的中心圆筒构件12c。

中心圆筒构件12c可以对应于权利要求中所述的第二伸长部分，并且朝向u相芯部主体19突出。w相爪极5c可以在与中心圆筒构件12c突出的相同方向上延伸。方向可以与u相爪极5a的延伸方向相反，并且u相芯部8的第一伸长部分(中心圆筒构件12a)可以朝向w相芯部主体21延伸。此外，中心圆筒构件12c的内径和外径可以分别等于u相芯部8的中心圆筒构件12a的内径和外径。

在u相芯部8，v相芯部9和w相芯部10中，中心圆筒构件12a的前端表面可以面对中心圆筒构件12c的前端表面，使得u相芯部主体19的中心线和w相芯部主体21的中心线位于旋转轴4的轴线上，其中，中心圆筒构件12a的前端表面可以靠近或接触中心圆筒构件12c的前端表面。

中心圆筒构件12a的前端表面可以接触中心圆筒构件12c的前端表面，而不会在中心圆筒构件12b的中心孔中产生任何间隙，使得v相芯部主体20的中心线位于旋转轴4的轴线上。在这种状态下，u相芯部8，v相芯部9和w相芯部10可以用树脂等固定。

在这种状态下，可以在中心圆筒构件12a的前端表面和中心圆筒构件12c的前端表面之间形成uw间隙g1，如图6所示。此外，可以在中心圆筒构件12b的前端表面与中心圆筒构件12a的外圆周表面之间形成uv间隙g2，并且可以在中心圆筒构件12b的前端表面和中心圆筒构件12c的外圆周表面之间形成vw间隙g3。

中心圆筒构件12a和中心圆筒构件12c的前端部可以被中心圆筒构件12b围绕，并且由中心圆筒构件12b围绕的中心圆筒构件12a的深度可以等于由中心圆筒构件12b围绕的中心圆筒构件12b的深度。通过该配置，通过uv间隙g2的磁通密度可以变得等于通过vw间隙g3的磁通密度，从而由于更均匀的磁通量而抑制电动机的振动或噪声。

uv间隙g2，uw间隙g1和vw间隙g3的宽度可以优选为零，然而，如果uv间隙g2，uw间隙g1和vw间隙g3的宽度不为零，则uv间隙g2和vw间隙g3的宽度的误差幅度可以明显小于uw间隙g1的宽度的误差幅度。

原因是因为旋转轴4的轴线方向上的尺寸精度比径向方向的尺寸精度低，并且在旋转轴4的轴线方向上的uw间隙g1的制造误差大于在径向方向上的uv间隙g2和vw间隙g3的制造误差，因为u相芯部8，v相芯部9和w相芯部10通过在旋转轴4的轴线方向上压制处于粉末状态的磁性材料来制造。

以这种方式组合的u相爪极5a，v相芯部爪极5b和w相爪极5c可以按照u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的顺序在圆周方向上以20度的间隔布置。在本实施例中，作为u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的总和的爪极5的总数可以是18。

在如上所述构成的转子2和定子3中，如果转子2的永磁体18的数量是p，并且定子3的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的总数是s，可以满足下面的等式(1)。

s:p＝3:2(n+1)···(1)

(n+1)≠3m，其中n和m是整数。

更具体地，s是18并且p是24，s:p＝3:4。

因此，在本实施方式的爪极式电动机1中，每个配置有转子2的两个永磁体18a和18b的两个单元23可以布置为对应于定子3的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c。

如果该关系表示为圆周方向的圆周角度，则磁化为n极的永磁体18a和磁化为s极的永磁铁18b的圆周角度可以为180度，因此，每个单元23的圆周角度可以是360度。

另外，如图7所示，对应于两个单元23的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的总圆周角度可以为720度(＝360度×2)。因此，每个爪极5的圆周角度可以通过将720度除以3而最大地达到240度。

在本实施方式中，u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的圆周角度可以优选地在130度至160度的范围中，更优选地可以是150度，以提高本公开的效率。

u相线圈14可以通过围绕作为绝缘体设置的第一线轴7a缠绕具有预定直径的线来形成。第一线轴7a可以设置在形成在u相芯部主体19和v相芯部主体20之间的空间s1中，使得第一线轴7a的中心线在旋转轴4的轴线上。空间s1可以被树脂密封。

w相线圈16可以通过围绕作为绝缘体设置的第二线轴7b缠绕具有预定直径的线来形成。第二线轴7b可以设置在形成在v相芯部主体20和w相芯部主体21之间的空间s2中，使得第二线轴7b的中心线在旋转轴4的轴线上。空间s2可以被树脂密封。

v相线圈15可以配置有彼此串联连接的第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b，如图6所示。

第一v相线圈元件15a可以通过围绕作为绝缘体设置的第一线轴7a缠绕具有预定直径的线来形成。如上所述，第一线轴7a可以设置在空间s1中，使得第一线轴7a的中心线在旋转轴4的轴线上。

第二v相线圈元件15b可以通过围绕作为绝缘体设置的第二线轴7b缠绕具有预定直径的线来形成。如上所述，第二线轴7b可以设置在空间s2中，使得第二线轴7b的中心线在旋转轴4的轴线上。

在空间s1中，第一v相线圈元件15a可以位于外部区域，并且u相线圈14可以位于内部区域。此外，在空间s2中，第二v相线圈元件15b可以位于外部区域，并且w相线圈16可以位于内部区域。然而，在本实施例中，假设u相线圈14，第一v相线圈元件15a，第二v相线圈元件15b和w相线圈16具有相同数量的绕组。

此外，如果u相线圈14的卷绕方向为正，则第一v相线圈元件15a的卷绕方向可以为正，第二v相线圈元件15b的卷绕方向为负，w相线圈16的卷绕方向可以为负。线圈可以连接到线的最终端子(未示出)。

此外，如图6所示，第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b的直径可以大于u相线圈14和w相线圈16的直径。

这里，如果每个线圈的电阻为rω，线圈的直径为dmm，线圈的长度为lmm，并且构成线圈的金属的电阻率为a，则可以满足以下等式(2)。

r＝al/d²···(2)

也就是说，从等式(2)可以看出，随着线圈的直径增加，线圈的电阻减小，并且随着线圈的绕组数量增加或线圈的圆周增加，线圈的电阻增加。

至今，描述了爪极式电动机1的组件。以下，将描述制造爪极式电动机1的方法。

图8是示出用于描述制造根据本发明的实施例的爪极式电动机的方法的横截面图，并且图9是用于描述制造根据本发明的实施例的u相芯部的方法的透视图。

图10是用于描述制造根据本发明的实施例的v相芯部的方法的透视图，并且图11是用于描述制造根据本发明的实施例的w相芯部的方法的透视图。

u相芯部8，v相芯部9和w相芯部10可以通过进行在旋转轴的轴线方向上压制处于粉末状态的软磁性材料的芯部制造工艺来形成。要被压制的材料可以是钢板。

然后，中心圆筒构件12a和中心圆筒部件12c可以设置为使得中心圆筒构件12a的前端表面面对中心圆筒构件12c的前端表面，并且u相芯部主体19和w相芯部主体21的中心线位于旋转轴4的轴线上。此外，中心圆筒构件12a的前端表面可以接触中心圆筒构件12c的前端表面，而不会在中心圆筒构件12b的中心孔中在其之间产生任何间隙，并且v相芯部9可以设置在u相芯部8和w相芯部10之间。

在这种状态下，u相线圈14和第一v相线圈元件15a可以设置在形成在u相芯部主体19和v相芯部主体20之间的空间s1中，并且第二v相线圈元件15b和w相线圈16可以设置在形成在v相芯部主体20和w相芯部主体21之间的空间s2中。以这种方式布置的u相芯部8，v相芯部9，w相芯部10，u相线圈14，v相线圈15和w相线圈16将被称为定子成形构件30。

最后，定子成形构件30可以通过上模31和下模32插入旋转轴4的轴线方向中，如图8所示。

在上模31和下模32中，可以形成凹部以容纳定子成形构件30。

形成有凹部的上模31的开口端可以接触形成有凹部的下模31的开口端，并且用于注入树脂的多个注入孔37和多个插入销38插入的多个插入销孔40可以形成在上模31中，如图8所示。

在下模32中，可以形成用于决定定子成形构件30的位置的多个位置决定凸部39，如图8所示，位置决定凸部39可以以20度的等间隔作为圆周方向的机械角度布置。

此外，定子成形构件30可以与下模32的凹部互锁，下模32的形成有凹部的开口端也可以与上模31的形成有凹部的开口端对准，然后定子成形构件30可以容纳在上模31和下模32的内部。

此时，下模32的位置决定凸部39可以接触定子形成构件30的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c。

此外，插入销38可以插入到形成在上模31中的插入销孔40中。插入销38可以将定子成形构件30按压并插入到下模32中，同时可以将树脂注入到形成在上模31中的注入孔37中，以固定定子成形构件30，从而进行模制工艺。

此时，插入销38可以施加压力到u相芯部8的中心圆筒构件12a上。通过该工艺，对于施加在旋转轴的轴线方向上的重量具有最大强度的u轴芯部8的中心圆筒构件12a的前端表面可以与w相芯部10的中心圆筒构件12c的前端表面互锁，从而接触中心圆筒构件12c的前端表面而不产生任何间隙。

因此，中心圆筒构件12a和中心圆筒构件12c可以在中心圆筒构件12a的前端表面被压在中心圆筒构件12c的前端表面上的状态下被树脂固定。

u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的位置可以由形成在下模32中的位置决定凸部39来决定和固定。

在这种情况下，树脂层可以形成在中心圆筒构件12a的内表面的至少一个区域上和中心圆筒构件12c的内表面的至少一个区域上。因此，插入到中心圆筒构件12a和中心圆筒构件12c的轴承等构件可以通过树脂层接触中心圆筒构件12a和中心圆筒构件12c，以防止由定子3产生的热量被传递到诸如轴承的构件。

此外，爪极式电动机可以通过以下方法制造。

u相芯部主体19可以配置有第一u相部分41和第二u相部分42，如图9所示。第一u相部分41和第二u相部分42可以通过将近似圆形的构件分成两片同心圆形而形成。

第一u相部分41可以设置在第二u相部分42的外侧，并且多个u相爪极5a可以在第一u相部分41的外表面上沿圆周方向等间隔地布置，如图9所示。

第二u相部分42可以接触第一u相部分41的内表面，而不与第一u相部分41形成任何间隙，如图9所示，并且圆筒构件可以设置在第二u相部分42的内表面上。

此外，第二u相芯部42的外径可以大于u相线圈14，v相线圈15(第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b)和w相线圈16。此外，第二u相部分42可以通过沿圆周方向以120度的间隔布置在直径方向上分割的三个元件来配置。

v相芯部主体20可以配置有第一v相部分43和设置在第一v相部分43内的第二v相部分44，如图10所示。第一v相部分43和第二v相部分44可以通过将圆形板分成两片同心圆形而形成。

第一v相部分43可以包括设置在第二v相部分44外侧并具有环形形状的主体，从主体沿径向方向延伸的多个臂17和连接到臂17的端部并且在旋转轴的轴线方向上延伸的多个v相爪极5b，如图10所示。

第二v相部分44可以包括形成环形并与第一v相部分43的内表面接触而不与第一v相部分43形成任何间隙的主体，以及连接到主体的内表面并与旋转轴4的中心部分联接的圆筒构件，如图10所示。

此外，第二v相部分44的外径可以大于u相线圈14，v相线圈15(第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b)和w相线圈16。此外，第二v相部分44可以通过沿圆周方向以120度的间隔布置在直径方向上分割的三个元件来配置。

w相芯部主体21可以配置有第一w相部分45和第二w相部分46，如图11所示。第一w相部分45和第二w相部分46可以通过将近似圆形的构件分成两片同心圆形而形成。

第一w相部分45可以设置在第二w相部分46的外侧，并且包括在第一w相部分45的外表面上沿圆周方向等间隔地布置的多个w相爪极5c可以，如图11所示。

第二w相部分46可以接触第一w相部分45的内表面，而不与第一w相部分45形成任何间隙，并且圆筒构件可以设置在第二w相部分46的内表面上，如图11所示。此外，第二w相部分46的外径可以大于u相线圈14，v相线圈15(第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b)和w相线圈16。此外，第二w相部分46可以通过沿圆周方向以120度的间隔布置在直径方向上分割的三个元件来配置。

第一u相部分41，第二u相部分42，第一v相部分43，第二v相部分44，第一w相部分45和第二w相部分46可以通过在旋转轴的轴线方向上压制处于粉末状态的软磁性材料而形成。

另外，当第一u相部分41，第一v相部分43和第一w相部分45被压制时，分别集成在第一u相部分41，第一v相部分43以及第一w相部分43中的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c可以被制造。

用于制造第一u相部分41，第二u相部分42，第一v相部分43，第二v相部分44，第一w相部分45和第二w相部分46的材料可以不同于用于制造u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的材料。

更具体地，u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c可以由比形成第二u相部分42，第二v相部分44和第二w相部分46的材料更高的体积电阻率的材料形成。

第一部分组可以通过使第一u相部分41，第一v相部分43和第一w相部分45的中心轴线与旋转轴的轴线相同，在旋转轴的轴线方向上依次分别联接部分41、43和45，然后用树脂固定部分41、43和45来制造。

由于第一u相部分41，第一v相部分43和第一w相部分45分别包括u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c，所以当第一u相部分41，第一v相部分43和第一w相部分45被固定时，u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c也可以被决定。

此外，在第一部分组的边缘部分上，u相爪极5a，v相芯部爪极5b和w相爪极5c可以按照u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的顺序在圆周方向上以等间隔重复地布置。此外，在第一部分组的中心，可以形成近似圆筒形的孔。

然后，第一内部单元可以通过将u相线圈14和第一v相线圈元件15a设置在第二u相部分42和第二v相部分44之间，在旋转轴的轴线方向上联接u相线圈14和第一v相线圈元件15a，使得u相线圈14的中心轴线在第一v相线圈元件15a的中心轴线上，然后固定u相线圈14和第一v相线圈元件15a来制造。

第二u相部分42和第二v相部分44的外径可以大于u相线圈14，v相线圈15(第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b)和w相线圈16的外径，并且u相线圈14和第一v相线圈元件15a可以容纳在第二u相部分42和第二v相部分44之间，而不从第二u相部分42和第二v相部分44逸出。

此外，第二内部单元可以通过将第二v相线圈元件15b和w相线圈16在旋转轴的轴线方向上设置在第二w相部分上方而制成，使得第二v相线圈元件15b和w相线圈16的中心轴线与第二w相部分46的中心轴线相同，然后固定第二v相线圈元件15b和w相线圈16来制造。在这种情况下，同样，第二w相部分46的外径可以大于u相线圈14，v相线圈15(第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b)和w相线圈16的外径，使得第二v相线圈元件15b和w相线圈16可以容纳在第二w相部分46中，而不从第二w相部分46逸出。

最后，第二内部单元可以设置在形成在第一部分组的中心的近似圆筒形孔中，第一内部单元可以在旋转轴的轴线方向上设置在第二内部单元的上方，并且第二内部单元和第一内部单元可以用树脂固定。

至今，已经描述了爪极式电动机1以及制造爪极式电动机1的方法。以下，将描述爪极式电动机1的操作顺序。

首先，如果电压施加到w相线圈16，则电流可以通过施加的电压与w相线圈16中产生的电压之间的差和w相线圈16的电阻而流动，磁通可以通过电流产生。磁通可以从w相芯部主体21向w相爪极5c形成，以将w相爪极5c磁化成n极，同时将v相爪极5b和u相爪极5a磁化成s极。

然后，如果电压施加到u相线圈14，则电流可以通过施加的电压与u相线圈14中产生的电压之间的差和u相线圈14的电阻而流动，磁通可以通过电流产生。

由于w相线圈16的绕组方向与u相线圈14的绕组方向相反，所以磁通可以从u相芯部主体19向u相爪极5a形成，以将u相爪极5a磁化成n极，同时将v相爪极5b和w相爪极5c磁化成s极。

最后，如果电压施加到v相线圈15(即，第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b)，则电流可以通过施加的电压与第一v相线圈元件15a中产生的电压之间的差和第一v相线圈元件15a的电阻而流过第一v相线圈元件15a。此外，电流可以通过施加的电压和在第二v相线圈元件15b中产生的电压之间的差和第二v相线圈元件15b的电阻而流过第二v相线圈元件15b。

由流过第一v相线圈元件15a的电流产生的磁通可以从u相芯部主体19向v相芯部主体20或w相芯部主体21形成，以将v相爪极5b和w相爪极5c磁化成n极，并且同时将u相爪极5a磁化成s极。

同时，由流过第二v相线圈元件15b的电流产生的磁通可以从w相芯部主体21向v相芯部主体20或u相芯部主体19形成，以将v相爪极5b和u相爪极5a磁化成n极，并且同时将w相爪极5c磁化成s极。

因此，磁通可以相加以将v相芯部9的爪极5磁化成n极，并且同时将u相芯部8的爪极5和w相芯部10的爪极5磁化成s极。

如果电压依次施加到w相线圈16，u相线圈14和v相线圈15，则爪极5的极性可以改变，使得转子2可以通过在定子3的爪极5和转子2的永磁铁18之间产生的吸引力和排斥力来旋转。

通过u相芯部主体19与v相芯部主体20之间的磁通可以通过uv间隙g2，通过v相芯部主体20与w相芯部主体21之间的磁通可以通过vw间隙g3，并且通过u相芯部主体19和w相芯部主体21之间的磁通可以通过uw间隙g1。也就是说，无论磁通通过哪个芯部主体，磁通可以仅通过一个间隙。

此外，由于施加到w相线圈16的电压，施加到u相线圈14的电压和施加到v相线圈15的电压相同，所以w相线圈16，u相线圈14和v相线圈15的电压水平可以几乎相同。

此外，由于v相线圈15的直径，即第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b的直径大于w相线圈16的直径和u相线圈14的直径，所以u相线圈14的电阻，v相线圈15的电阻和w相线圈16的电阻可以几乎相同。

因此，由w相线圈16流动的电流量，由u相线圈14流动的电流量以及由v相线圈15流动的电流量可以变得几乎相同，使得均匀电流可以流过相应的芯部。

此外，由于转子2的永磁体18的两个单元23对应于定子3的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c，所以u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的圆周角度最大可以增加到240度。在本实施方式中，通过将圆周角度设定为150度，可以减小齿槽扭矩和磁通互连的变形，如图8所示。

根据如上所述配置的当前实施例的爪极式电动机1可以具有以下效果。

由于不管磁通通过哪个芯部主体，磁通仅通过一个间隙，所以磁阻和磁通量可以平衡，从而抑制电动机的振动或噪声。此外，由于磁通仅通过一个间隙，所以可以将磁通量的减少抑制到最小水平。

此外，由于均匀的电流流过各个芯部，所以可以减少扭矩波动的产生，并且防止使电动机的旋转不稳定的振动或噪声。

此外，由于可以通过改变u相线圈14，v相线圈15和w相线圈16的直径而不改变u相线圈14，v相线圈15和w相线圈16的绕组数来减小v相线圈15的电阻，所以可以通过使用相同绕组数的u相线圈14，v相线圈15和w相线圈16来平衡磁通并使电动机的旋转稳定。

此外，在本实施例中，u相线圈14，第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b以及w相线圈16的绕组数相同，然而，u相线圈14，第一v相线圈元件15a和第二v相线圈元件15b以及w相线圈16的绕组数可以不同。在这种情况下，虽然通过改变线圈的绕组数来调整线圈的电阻，u相芯部8，v相芯部9和w相芯部10在轴向方向上产生制造误差，但是可以消除由于制造误差而在u相芯部8，v相芯部9和w相芯部10中产生的磁通的不均匀性。

定子3的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的数量的总和p以及磁化成转子2的n极的永磁铁18a和磁化成s极的永磁体18b的总和s可以具有s:p＝3:2(n+1)的关系。因此，可以将定子3的u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c，即三个爪极5设置为对应于由在圆周方向上被磁化成转子2的n极和s极的两个永磁体18a和18b组成的(n+1)个单元23。

由于每个单元23的圆周角度为360度，所以u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的总和的圆周角度可以变成360x(n+1)。因此，由于每个爪极5的圆周角度可以变为120度以上，所以可以减小齿槽扭矩或磁通互连的变形，从而减少电动机的振动或噪声。

在本实施例中，通过将等式(1)中的n设置为1，以将s:p设定为3:4，u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的圆周角度可以最大地增加到240度。如果u相爪极5a，v相爪极5b和w相爪极5c的圆周角度设定为150度，则可以减小齿槽扭矩和磁通互连的变形，如图18所示。

在如上所述的制造爪极式电动机1的方法中，由于在旋转轴的轴线方向上彼此相邻设置的u相芯部主体19和w相芯部主体21的中心圆筒构件12a和中心圆筒构件12c的前端被按压并固定，所以中心圆筒构件12a的前端可以与中心圆筒构件12c的前端被压缩，以防止在中心圆筒构件12a和中心圆筒构件12c之间形成空气间隙。因此，可以减少电动机的振动或噪声。

此外，由于通过形成在下模32中的位置决定凸部39来决定并固定爪极5的圆周方向的宽度位置，所以爪极5可以沿圆周方向等间隔地布置，使得电动机可以平稳地旋转，从而减少电动机的振动或噪声。

如果通过在旋转轴的轴线方向上按压处于粉末状态的磁性材料而构成每个芯部，则由于与旋转轴的轴线方向垂直的圆周方向的尺寸精度明显比旋转轴的轴线方向的尺寸精度优异，空气间隙难以在u相芯部主体19和v相芯部主体20之间以及在v相芯部主体20和w相芯部主体21之间形成。此外，由于u相芯部主体19和w相芯部主体21被彼此压入并固定，所以在u相芯部主体19和w相芯部主体21之间不会形成空气间隙，从而减少电动机的振动或噪声。

此外，由于构成每个芯部主体的多个部分被分成同心圆的形状，所以当组装各部分以制造定子3时容易对准各部分的中心轴线。

因此，可以防止电动机的旋转由于爪极5的圆度的劣化而变形，从而减小电动机的振动或噪声。此外，由于爪极5一体地布置在最外面的第一部分的圆周边缘部分中，所以当第一部分定位时爪极5可以定位，使得爪极5比单独安装各部分和爪极5的情况更容易地定位。

此外，用于形成爪极5的材料可以不同于用于形成部分41、42、43、44、45和46的材料。在这种情况下，由于仅在爪极5中使用绝缘铁的高价绝缘颗粒，因此可以在部分41、42、43、44、45和46中使用与绝缘铁的绝缘颗粒不同的材料，制造成本可以降低。

此外，由于爪极5形成有比形成第二部分42、44和46的材料具有更高的体积电阻率的材料以增加爪极5的电阻，所以在爪极5的表面上产生的涡流可以减小。

此外，由于第二部分通过沿圆周方向布置直径方向上分开的三个元件而构成，所以可能在元件之间产生电阻，并且可以通过电阻来减小在圆周方向上流动的涡流。

此外，由于第二部分42、44和46的外径大于u相线圈14，v相线圈15(第一v相线圈元件15a和第二v相线圈15b)和w相线圈16的外径，所以定子3可以通过制造第一部分组，然后在其中容纳第一内部单元和第二内部单元来制造，从而提高组装效率。

至今，已经基于特定实施例描述了本公开，然而，本公开不限于实施例，并且可以通过等效或相似的实施例来实现。

在上述实施例中，定子配置有u相芯部，v相芯部，w相芯部，u相线圈，v相线圈和w相线圈，然而，定子的构造不限于此，定子也可以是配置有三芯部的任何定子。

另外，根据上述实施例，权利要求中记载的第一芯部是u相芯部，权利要求中记载的第二芯部是v相芯部，权利要求中记载的第三芯部是w相芯部，然而，第一芯部，第二芯部和第三芯部可以对应于u相芯部，v相芯部和w相芯部中的任何一个。

根据上述实施例，权利要求中记载的围绕构件是中心圆筒构件，但是围绕构件不限于此。例如，臂的一端可以是围绕部。在这种情况下，布置成径向形状的臂的一端可以设置成靠近或接触u相芯部和w相芯部的中心圆筒构件的圆周表面。

在上述实施方式中，将u相芯部主体的中心圆筒构件的前端部插入v相芯部主体的中心圆筒构件的旋转轴的轴线方向上的深度等于将w相芯部主体的中心圆筒构件的前端部插入v相芯部的中心圆筒构件的旋转轴的轴线方向上的深度，虽然不限于此。

然而，例如，将u相芯部主体的中心圆筒构件的前端部插入v相芯部主体的中心圆筒构件的旋转轴的轴线方向上的深度可以深于或浅于将w相芯部主体的中心圆筒构件的前端部插入v相芯部的中心圆筒构件的旋转轴的轴线方向上的深度。

此外，例如，如图12所示，具有小外径的凹部可以形成在u相芯部主体51和w相芯部主体53的中心圆筒构件的端部中，并且v相芯部主体52的中心圆筒构件可以与u相芯部主体51和w相芯部主体53的凹部联接，从而形成第二接触表面。

在本实施例中，第一v相线圈元件和第二v相线圈元件的所有直径都大于u相线圈14和w相线圈16的直径，然而，第一v相线圈元件和第二v相线圈元件的任何一个的直径可以大于u相线圈14和w相线圈16的直径。

此外，在本实施例中，定子的每个爪极的角度设定为120度，然而，该角度可以适当地变化。为了改变定子的每个爪极的角度，包括在u相芯部，v相芯部和w相芯部中的爪极的数量和角度可能改变。

在本实施例中，第一v相线圈元件和u相线圈通过卷绕围绕第一线轴的分离的线构成，但是，第一v相线圈元件和u相线圈可以通过卷绕围绕第一线轴的相同的线构成。同样地，第二v相线圈元件和w相线圈通过卷绕围绕第二线轴的分离的线构成，但是，第二v相线圈元件和w相线圈可以通过卷绕围绕第二线轴的相同的线构成。

在本实施例中，s:p为3:4，但是也可以使用其他值，只要满足式(1)即可。此外，每个爪极的圆周角度不限于150度，并且可以是130度至160度的范围内的任何值。

在本实施例中，树脂层形成在中心圆筒构件12a和中心圆筒构件12c的内表面上，但也可以省略树脂层。

然而，制造定子的方法可以不限于上述方法。例如，定子可以通过分别制造u相芯部主体，v相芯部主体和w相芯部主体，将u相线圈和第一v相线圈元件设置在u相芯部主体和v相芯部主体之间，将第二v相线圈元件和w相线圈设置在v相芯部主体和w相芯部主体之间，然后固定它们来制造。

此外，在本实施例中，爪极和部分由不同的材料形成，然而，爪极和部分可以由相同的材料形成。

此外，在本实施例中，永磁体用作转子的磁极，然而转子的磁极可以是任何其它材料。例如，转子的磁极可以是电磁铁。也就是说，转子的磁极可以是任何材料，只要它具有极性即可。

至今，已经参考附图通过实施例详细描述了本公开的效果，然而，本公开不限于实施例。也就是说，本公开可以应用于类似的实施例。

在下文中，将描述包括根据本公开的实施例的爪极式电动机1的家用电器。在以下的附图中，冰箱和空调将作为包括根据本发明的实施例的爪极式电动机1的家用电器进行描述，然而，爪极式电动机1可以应用于各种其他家用电器以及冰箱和空调。

图14示出包括根据本发明的实施例的爪极式电动机1的冰箱的内部。

参考图14，包括根据本公开的实施例的爪极式电动机1的冰箱可以包括形成冰箱外观的主体110，用于存储存储物体的存储室121和122，用于冷却存储室121和122的冷却设备161、171、181、182，182、191和192以及用于感测存储室121和122的温度的温度传感器141、142和143。

在主体110的内部，提供用于存储存储物体的存储室121、122和安装有蒸发器(稍后将描述)191和192的管道(未示出)，在形成有存储室121和122的主体110的壁中，可以形成用于使由蒸发器191和192冷却的空气在管道(未示出)和存储室121和122之间流动的孔(未示出)。

存储室121和122可以分成左和右部分，中间分隔壁在其之间，其中左和右部分可以是用于冷冻和存储存储物体的冷冻室121以及用于冷藏和存储存储物体的冷藏室122，并且冷冻室121和冷藏室122的前部可以打开。

冷冻室121和冷藏室122可以分别由门131和132打开和关闭。在冰箱100的门131和132上，可以提供稍后将描述的输入装置111和显示器112。在存储室121和122中，可以提供用于感测存储室121和122的温度的温度传感器141、142和143，并且温度传感器141、142和143可以包括用于感测冷冻室121的温度的第一温度传感器141以及用于感测冷藏室122的温度的第二温度传感器142。此外，温度传感器141、142和143还可以包括设置在冰箱100的外侧并配置为感测冰箱100的外部温度的外部温度传感器143。

温度传感器141、142、143可以采用其电阻值根据温度而变化的热敏电阻。

冷却风扇151和152可以导致设置在管道(未示出)中的蒸发器191和192所冷却的空气流入存储室121和122中。

冷却设备161、171、181、182、191和192可以包括用于冷凝气态的制冷剂的冷凝器171，用于将液态的冷凝的制冷剂减压的膨胀阀181和182，用于蒸发液态的减压制冷剂的蒸发器191和192，以及用于压缩气态的蒸发制冷剂的压缩机161。在蒸发器191和192中，制冷剂可以从液态变为气态，此时制冷剂可以吸收潜热以冷却蒸发器191和192以及蒸发器191和192周围的空气。

冷凝器171可以安装在设置在主体110的下部的机器室(未示出)中，或者安装在主体110的外部，即冰箱100的后板上。如果气态的制冷剂通过冷凝器171，气态的制冷剂可以变为液态。当制冷剂冷凝时，制冷剂可以发出潜热。

如果冷凝器171安装在设置在主体110的下部的机器室中，则可以通过从制冷剂发出的潜热来加热冷凝器171。因此，可以提供用于冷却冷凝器171的散热风扇(未示出)。

由冷凝器171冷凝的液体制冷剂可以由膨胀阀181和182减压。也就是说，膨胀阀181和182可以通过节流效应将高压的液体制冷剂减压至可以使制冷剂蒸发的压力。节流效应是指当流体通过诸如喷嘴或孔口的窄流路时，流体的压力降低而与外部没有任何热交换的现象。

此外，膨胀阀181和182可以调节制冷剂的量，使得制冷剂可以从蒸发器191和192吸收足够量的热能。特别地，如果膨胀阀181和182是电子膨胀阀，则膨胀阀181和182的打开和关闭程度可以通过驱动器220根据稍后将描述的控制器210的控制来调节。

蒸发器191和192可以设置在安装在主体110的内部空间中的管道(未示出)中，以使由膨胀阀181和182减压的低压液体制冷剂蒸发。

当制冷剂蒸发时，制冷剂可以吸收来自蒸发器191和192的潜热，并且失去热能到制冷剂的蒸发器191和192可以冷却蒸发器191和192周围的空气。

由蒸发器191和192蒸发的低压气体制冷剂可以再次传递到压缩机161，从而重复冷却循环。

压缩机150可以安装在设置在主体110的下部的机器室(未示出)中。压缩机150可以使用电动机的旋转力压缩由蒸发器191和192蒸发的低压的气态制冷剂，并将压缩的制冷剂传递到冷凝器171。由于压缩机150产生的压力，制冷剂可以循环通过冷凝器171，膨胀阀181和182以及蒸发器191和192。

根据本公开的实施例的冰箱100的压缩机150可以包括电动机。压缩机150可以包括各种电动机。根据本公开的爪极式电动机1可以包括在压缩机150中，并且用作电动机。爪极式电动机1由于其紧凑的尺寸和高效率而广泛用于冰箱。

图15示出包括根据本发明的实施例的爪极式电动机的空调的外观，并且图16示出包括根据本发明的实施例的爪极式电动机的空调的内部。

参考图15，空调可以包括安装在室外空间中并且配置为执行室外空气和制冷剂之间的热交换的室外单元200以及配置为执行室内空气和制冷剂之间的热交换的室内单元300。

室外单元200可以包括形成室外单元200的外观的室外单元主体210和设置在室外单元主体210的一侧并配置为排放热交换空气的室外单元出口211。

室内单元300可以包括形成室内单元300的外观的室内单元主体310，设置在室内单元主体310的前部并配置为排放热交换空气的室内单元出口311，用于从用户接收空调的操作命令的操作面板312，以及用于显示空调的操作信息的显示面板313。

参考图16，空调可以包括室外单元200，室内单元300，将室外单元200连接到室内单元300并用作气态制冷剂流过的通路的的气体管p1，以及用作液态制冷剂通过的通路的液体管p2，其中，气体管p1和液体管p2延伸到室内单元200和室外单元300的内部。

室外单元200可以包括用于压缩制冷剂的压缩机400，用于执行室外空气和制冷剂之间的热交换的热交换器222，用于根据加热或冷却模式而选择性地将由压缩机210压缩的制冷剂引导到室外热交换器222和室内单元300中的任一个的4通阀223，用于在加热模式下对引导到室外热交换器222的制冷剂进行减压的室外膨胀阀224以及用于防止尚未蒸发的液态制冷剂进入压缩机400的蓄能器225。

压缩机400可以使用通过从外部电源接收电能而旋转的压缩机电动机1的旋转力来将低压的气态制冷剂压缩至高压。压缩机400可以使用各种电动机，根据本公开的爪极式电动机1也可以用作压缩机400的电动机。爪极式电动机1由于其紧凑的尺寸和高效率而广泛用于冰箱。

至今，已经描述了包括爪极式电动机1的冰箱和包括爪极式电动机1的空调。

以下，根据本实施例的爪极式电动机1的效果将与典型的爪极式电动机的效果进行比较。

图17示出了当电流流过线圈时产生的交流电流的波形。

如图17(a)所示，在典型的爪极式电动机中，由于v相芯部和u相芯部或w相芯部之间的通过芯部之间的一个接触表面的磁通大于u相芯部和w相芯部之间的通过芯部之间的两个接触表面的磁通，由v相线圈产生的交流电流波形的幅度比其它线圈产生的交流电流波形的幅度大大约25％。此外，由u相线圈和w相线圈产生的交流电流波形的相位相差8度。

关于此，如图17(b)所示，在根据本实施例的爪极式电动机中，由于不管磁通通过哪个芯部之间，磁通通过一个接触表面，所以可以产生均匀的磁通量，由v相芯部产生的交流电流波形的幅度增加可以抑制到约5％，并且由u相芯部和w相芯部产生的交流电流波形的相位差也可以抑制到2％。

此外，当使转子旋转而不使电流流过根据本实施例的爪极式电动机1和典型的爪极式电动机中的线圈时测量的齿槽扭矩如图18所示。

如图18所示，在典型的爪极式电动机中，齿槽扭矩在-0.0009nm至0.0009nm的范围内产生，而在根据本实施例的爪极式电动机中，齿槽扭矩在-0.0002nm至0.0002nm的范围内产生。因此，与典型的爪极式电动机相比，根据本实施例的爪极式电动机1可以将齿槽扭矩减小到约1/4。

由于与典型的爪极式电动机相比，根据本实施例的爪极式电动机1可以获得均匀的磁通量，所以根据本实施例的爪极式电动机1可以减小齿槽扭矩。

最后，将描述线圈直径的改变与爪极式电动机的振动之间的关系。图19是示出典型的爪极式电动机中的扭矩波动与转子位置的关系的曲线图，图20是示出根据本发明的实施例的爪极式电动机中的扭矩波动与转子位置的关系的曲线图，并且图21是示出根据本发明的实施例的爪极式电动机中的齿槽转矩与爪极的圆周角度的关系的曲线图。

更具体地，测量了其中第一v相线圈元件和第二v相线圈元件的所有直径都大于u相线圈和w相线圈的直径的根据本实施例的爪极式电动机1的扭矩波动，以及其中第一v相线圈元件和第二v相线圈元件的直径等于u相线圈和w相线圈的直径的典型爪极式电动机的扭矩波动。

测试的测量结果在图19和20的曲线图中示出。在曲线图中，垂直轴线表示扭矩，并且水平轴线表示电动机的相位。

如图19所示，在典型的爪极式电动机中，由于扭矩的最大值为6.2mnm，扭矩的最小值为4.6mnm，所以与该差对应的扭矩波动为约1.6mnm。

同时，如图20所示，在根据本实施例的爪极式电动机中，由于扭矩的最大值为7.8mnm，扭矩的最小值为7.4mnm，所以与该差对应的扭矩波动为约0.4mnm。

因此，与典型的爪极式电动机相比，根据本实施例的爪极式电动机1可以将扭矩波动减小约27％。原因是因为通过减小u相芯部，v相芯部和w相芯部的线圈之间的电阻差，均匀的电流可以流过各个芯部。