[发明专利]压缩机及密闭型旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机及密闭型旋转电机，特别适用于具备将多根绕线切换成串联或并联进行使用的电动机的压缩机。

背景技术

由于压缩机的旋转轴密闭比较困难，因此在压力容器的内部内置有电动机(例如，永久磁铁同步机)。

另外，关于永久磁铁同步机，由于由半导体开关元件构成的逆变器将直流电压变换成交流电压，变换后的交流电压成为了输入电压，因此直流电压的值为输入电压的上限值。另一方面，因伴随永久磁铁旋转引起的电磁感应，在绕线端子产生反电动势，越是高速旋转则反电动势就越增加。为此，广泛应用如下方法：在反电动势比输入电压大的转速下，基于磁场削弱控制消除永久磁铁磁通量，将反电动势控制成与输入电压等同。

这里，在永久磁铁的磁力一定时，在绕线端子产生的反电动势与电枢绕线的匝数成比例。即、为了扩大高速旋转区域，将匝数设计得较少是重要的。其中，此时为了得到期望的转矩，需要较大电流。因此，存在如下问题：因生出使用电流容许值大的开关元件的需求，会导致成本增加的问题，或者因通电大电流使得开关元件的导通损耗增大，会导致逆变器效率降低的问题。

作为解决上述问题的方法，在专利文献1中公开了如下技术：设置切换装置，将绕线连接方式切换成串联或并联的技术。即、通过将卷绕在电枢各相上的多根绕线设为串联连接、将匝数设计得较大的状态，从而电动机能够一直抑制逆变器的电流容许值为较小，且能得到大转矩。另外，电动机通过将绕线设为并联连接、将匝数设计得较小的状态，从而能够扩大高速旋转区域(参照图3)。这样，专利文献1的技术通过采用绕线切换装置，从而能够扩大电动机的可变速运转范围。

专利文献1：JP特开2005-354807号公报

可是，将绕线连接的切换装置应用于压缩机的驱动电机时的问题在于：绕线端子及信号线的操作。

首先，说明将切换装置配置于压力容器外部情况下的问题。这种情况下，在压力容器外部配置的电机驱动用的控制装置等，能够容易地进行向切换装置输入信号。因此，操作信号线时不会产生特别的问题。可是，为了构成切换装置，需要将多根绕线端子引出到压力容器外部。例如，如果为三相永久磁铁电机，通常将各相的一个端子共计3个端子取出到压力容器外部即可，但是为了构成串联/并联的切换装置，需要引出共计9个端子。因此，除了设于压力容器外部的端子箱的构造大型化且复杂化之外又增加了制造工序，故导致成本增加的问题存在着。另外，存在着如下问题：因端子箱的大型化，导致压力容器的强度降低，产品的可靠性降低。

接着，说明将切换装置配置于压力容器内部情况下的问题。这种情况下，在压力容器外部配置的电机驱动用的控制装置等，虽然进行了向切换装置输入信号，但是却需要在压力容器外壁重新追加信号线用的端子箱。

这样一来，存在着如下问题；因制造工序增加了，故导致成本增加。另外，因端子箱的数目增加了，故压力容器的强度降低、产品可靠性下降的问题存在着。此外，关于绕线端子，因为在压力容器内部与切换装置连接，因此无需重新设置端子箱。

这样，在将切换装置配置于压力容器外部的情况下，在处理绕线端子的过程中存在问题，而在将切换装置配置于压力容器内部的情况下，在处理信号线的过程中存在问题。

专利文献1的技术采用将电机和切换装置构成一体的构成，相当于将切换装置配置于压力容器内部的情形。如上述，存在着需要在压力容器外壁重新设置信号线用的端子箱的问题。另外，在专利文献1的构成中，向切换装置输入的切换信号送到串行编码器中。可是，在内置于压缩机的永久磁铁同步机的情况下，由于压力容器内部为高温、高压环境，因此不是利用串行编码器等半导体部件检测转子位置，而是根据电流值及电压值的信息推定转子位置信息，这样的方法是一般采用的。因此，无法将切换信号送到编码器中。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够降低引出到压力容器外部的绕线端子的数目的压缩机及密闭型旋转电机。

为了解决上述课题，本发明的一种压缩机，具有各相卷绕有多根绕线的旋转电机，其特征在于，该压缩机具备：切换装置，将所述多根绕线切换成串联连接及并联连接的任意一方；和压力容器，将所述旋转电机及所述切换装置收纳在内部。

另外，本发明的特征在于，将用于驱动所述电动机的被卷绕的绕线的端子是经由设于所述压力容器的端子箱被引出到压力容器外部的构成，控制所述切换装置的切换动作的信号线是经由与所述相同的端子箱而引出到压力容器外部的构成。