永久磁铁嵌入式电动机、压缩机和制冷空调装置的制造方法_3

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压缩应力为0MPa、50MPa、100MPa时的BH曲线。由于磁通密度B能够由导磁率μ与磁场强度H之积表示,所以在磁场强度H为固定不变的值的情况下,压缩部组180处的压缩应力越增大,压缩部组180的导磁率、即磁通密度B越减小。因此,在产生比在背轭Sc的外周侧产生的压缩应力高的压缩应力的压缩部组180中,从定子铁芯8泄漏到壳体6的漏磁通减少。其中,在背轭Sc的外周侧产生的压缩应力例如为50MPa,比该压缩应力高的压缩应力例如为lOOMPa。其结果是,抑制了在壳体6因漏磁通而广生的铁损。
[0093]图4示出了在本实施方式涉及的电动机7中当进行热装时在定子铁芯8和压缩部组180产生的压缩应力的分布。带括号的数字表示压缩应力的大小,数字的值越大的区域,受到越大的压缩应力作用。在本实施方式涉及的电动机7中,由于热装,由(7)示出的较大的压缩应力(例如10MPa)就作用在压缩部组180上。虽然也有由(5)、(6)示出的压缩应力作用在背轭8c上,但是在背轭Sc的外周侧产生的压缩应力的值比在压缩部组180产生的压缩应力的值低。此外,也有较大的压缩应力作用在V形叠铆部(以下称为“叠铆部8g”)的周围。
[0094]图5中示出了在如图4那样分布有压缩应力的定子铁芯8中流动的磁通31。驱动期间的电动机7构成旋转磁场流过磁阻较小的部位的磁路,由于背轭Sc的内径侧的磁阻比外径侧的磁阻低,所以内径侧的磁通密度较高。此时,通过了磁极齿8d的磁通31中的大部分磁通31a会通过背轭Sc的内周侧。另一方面,不能通过背轭Sc的内周侧的一部分磁通31b会通过背轭Sc的外周侧。具体而言,在设置于背轭Sc的叠铆部Sg与压缩部组180之间,存在其压缩应力比在压缩部组180产生的压缩应力低的区域(图4中表示为(5)的区域),因此磁通31b会通过该区域。
[0095]图6中示出了在以往的电动机7A的背轭8c中流动的磁通31。当对以往的电动机7A进行热装时,以定子铁芯外周部8a的大部分与壳体内周部6a接触的状态被固定。如果以高负载驱动以往的电动机7A而背轭8c的磁通密度增大,则不能通过背轭8c的内周侧的磁通31b会经由定子铁芯外周部8a与壳体内周部6a的接触部,泄漏到壳体6。这样,因泄漏到壳体6的漏磁通而在壳体6产生较大的铁损,因此存在以往的电动机7A的性能因漏磁通而下降的可能性。与此相对,在本实施方式涉及的电动机7中,由于压缩部组180发生变形,使压缩部组180的压缩应力比在背轭Sc的外周侧产生的压缩应力高,并且压缩部组180的导磁率下降。其结果是,抑制流向壳体6的漏磁通,并且抑制电动机7的效率因漏磁通而下降。
[0096]图10示出了本实施方式涉及的电动机7中的漏磁通相对于以往电动机7A中的漏磁通的比率。从图10中明确可知,在本实施方式涉及的电动机7中,泄漏到壳体6的漏磁通与以往的电动机7A相比减少了 69%。此外,图11中示出了在本实施方式涉及的电动机7的壳体6产生的铁损相对于在以往电动机7A的壳体6产生的铁损的比率。从图11中明确可知,在本实施方式涉及的电动机7中,在壳体6产生的铁损与以往的电动机7A相比减少了 82%。
[0097]此外,由于背轭Sc的中心轴19附近的外周侧部分为磁通难以流过的部位,所以优选压缩部18-1和压缩部18-2设置在接近中心轴19的位置。此外,由于压缩部18-1和压缩部18-2不能作为定子铁芯8的磁路有效地加以利用,所以优选压缩部18-1和压缩部18-2的径向厚度C较薄,例如为Imm以下。
[0098]此外,设图3中背轭8c的径向宽度中的最窄宽度为D、从压缩部18-1或压缩部18-2与背轭Sc接触的部分到背轭Sc的内径面Scl之间的径向宽度为D1,背轭Sc的形状满足Dl > D的关系。由于定子铁芯外周部8a弯曲,所以背轭Sc的从定子铁芯外周部8a到内径面8cl之间的宽度不均等。与线32的内径侧的区域相比,磁通更难以流过线32的外径侧的区域,该线32位于从内径面Scl起朝向外径侧间隔固定距离D的位置。因此,通过以满足Dl > D的关系的方式形成背轭Sc,使磁通难以流过压缩部18-1和压缩部18-2,能够进一步抑制漏磁通。
[0099]此外,优选图3所示的背轭8c的叠铆部8g设置在背轭8c的外周侧。在设压缩部18-1或压缩部18-2与叠铆部8g之间的距离为E、从叠铆部8g至内径面8cl的距离为F的情况下,背轭8c的叠铆部Sg的形状满足F > E的关系。图7中示出了距离E比图3的结构示例形成得更窄的叠铆部8gl的一个示例。这样,通过将叠铆部8gl设置在压缩部18-1或压缩部18-2的附近,在背轭Sc的外周侧形成压缩应力较高的区域,并且该区域的导磁率下降。因此,磁通31b (图5)难以流过该区域,能够提高对泄漏到壳体6的漏磁通的抑制效果O
[0100]此外,图7的叠铆部8gl形成为叠铆部8gl的长度方向的宽度大于压缩部18-1、18-2的旋转方向宽度A1、A2,并且叠铆部8gl的长度方向的面与压缩部18的长度方向的面平行。通过采用这样的结构,能够进一步提高对泄漏到壳体6的漏磁通的抑制效果。此外,使用图8所示的间隙8g2来取代图中所示的V形叠铆部即叠铆部8g、8gl也能够获得同样的效果。
[0101]此外,在对壳体6施加退火处理的情况下,在壳体内周部6a形成氧化皮膜层,壳体6的磁阻因氧化皮膜层而增大。因此,能够提高对从定子铁芯8流入壳体6的磁通的抑制效果。
[0102]此外,优选使用稀土类磁铁作为本实施方式涉及的转子22的永久磁铁24。由于稀土类磁铁的残留磁通密度较高,所以在使用稀土类磁铁的电动机7中定子铁芯8的磁通密度较高,磁通容易泄露到壳体6,但是通过设置压缩部组180,能够有效地抑制漏磁通,使效率改善的效果增大。此外,由于性能改善还能够相应地削减磁铁使用量。
[0103]此外,优选在本实施方式涉及的定子30中使用集中绕组方式的绕组29。与分布绕组的情况相比,在集中绕组式电动机7中会形成磁通局部集中的磁通分布。这样,虽然定子铁芯8的磁通密度增大并且磁通容易泄露到壳体6,但是,通过设置压缩部组180能够有效地抑制漏磁通,使效率改善的效果增大。
[0104]接着,对旋转压缩机I的动作进行说明。从储液器2供给的制冷剂气体,通过固定于壳体6的吸入管3被吸入到气缸12内。通过逆变器通电使电动机7旋转,与旋转轴10嵌合的活塞13在气缸12内旋转。由此,在气缸12内进行制冷剂的压缩。制冷剂在经过消音器后,穿过电动机7的通气孔25和间隙26在壳体6内上升。此时,在被压缩的制冷剂中混入有制冷机油。在制冷剂与制冷机油的混合物穿过设置于转子铁芯的通气孔25时,促进制冷剂与制冷机油的分离,能够防止制冷机油流入排出管5。这样,被压缩的制冷剂穿过设置于壳体6的排出管5,被供给到制冷循环的高压侧。
[0105]此外,作为回转式压缩机I的制冷剂,以往使用R410A、R407C、R22等,不过低GffP (全球变暖系数)的任何制冷剂也适用。从防止全球变暖的观点出发,优选低GWP制冷剂。以下的制冷剂为低GWP制冷剂的代表例。
[0106](I)在组分中含有碳碳双键的卤代烃,例如是HFO-1234yf(CF3CF = CH2)。HFO是氢氟稀径(Hydro-Fluoro-Olefin)的简称,稀径是含有I个双键的不饱和径。此外,HF0-1234yf 的 GWP 是 4。
[0107](2)在组分中含有碳碳双键的烃,例如是R1270 (丙烯)。其GWP是3,比HF0-1234yf小,而可燃性比HF0-1234yf大。
[0108](3)包含在组分中含有碳的双键的卤化烃和在组分中含有碳的双键的烃中的任一方的混合物:例如是HF0-1234yf和R32的混合物。HF0_1234yf由于是低压制冷剂,因而压力损失较大,制冷循环的性能、特别是在蒸发器中的性能容易下降。因此,HF0-1234yf与比它高压的制冷剂R32或R4
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