[发明专利]永磁同步电机和使用它的压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及永磁同步电机和使用它的压缩机。

背景技术

在永磁同步电机中，广泛采用在转子中埋设永磁体的Interior Permanent Magnet(以下称为IPM)的构造。在IPM构造中，直轴电感Ld与交轴电感Lq的比，即所谓的凸极比较大，因此在磁体转矩之外能够有效利用磁阻转矩。

作为有效利用磁阻转矩的永磁同步电机的背景技术，有日本特开2001-119875号公报(专利文献1)中记载的同步电机。在该公报中，转子100具有将磁凸极型转子部102和磁体型转子部101在轴向上串联结合而成的构造，磁凸极型转子部102的磁凸极型场磁极的磁通和磁体型转子部101永磁体型场磁极的磁通与共用的多层电枢线圈交链。通过采用这样的结构，与产生磁凸极型场磁极带来的磁阻转矩和永磁体型场磁极带来的磁体转矩的合成转矩的同步电机相比较，两转子部的相对角度能够设定为最佳，能够使每永磁体量的合成转矩增大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-119875号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的同步电机中，通过采用IPM构造能够使凸极比较大，有效利用磁阻转矩。但是，根据用途、功率和电动机构造，存在假设采用IPM构造也就是使凸极比较大也不能够有效利用磁阻转矩的情况。这是因为磁阻转矩的大小不仅依赖于凸极比的大小，也依赖于与磁体转矩的相对关系。

但是，在现在的设计理论中忽略了这样的观点。因此，不能够活用磁阻转矩而达不到功率提高和效率提高，而且凸极比大导致电感变大，使得铁损增加，难以实现高速化。

本发明的目的在于，在永磁同步电机中，在难以有效利用磁阻转矩的情况下，也能够实现转矩提高、效率提高、高速旋转化。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明提供一种永磁同步电机，其具有由以构成多个极的方式配置的永磁体构成的转子，该永磁同步电机中，上述永磁体产生的定子线圈交链磁通Ψp、电流I Arms通电时的直轴电感Ld和交轴电感Lq满足数学式1的关系，

[数学式1]

通过使驱动时的定子交链磁通Ψ和上述Ψp满足数学式2的关系，使得定子铁芯的磁饱和得到缓和。

[数学式2]

发明效果

根据本发明能够提高转矩和效率并且能够实现高速旋转化。

上述以外的课题、结构和效果通过以下的实施方式的说明能够得到明确。

附图说明

图1是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，在与旋转轴垂直的横截面表示定子和转子的图。

图2是表示本发明的数学式3的关系的图。

图3是永磁体电动机的矢量图。

图4是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，在与旋转轴垂直的横截面表示转子的图。

图5是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，在与旋转轴垂直的横截面表示转子的图。

图6是本发明的第二实施例的电动机特性的一例。

图7是6极9槽三相电动机的定子线圈连接图。

图8是磁体转矩(magnet torque)和磁阻转矩的原理说明图。

图9是永磁体电动机的矢量图。

图10是在与旋转轴垂直的横截面表示作为本发明的比较例的永磁同步电机的转子的局部截面图。

图11是本发明的第三实施例的压缩机的截面构造图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。在以下的说明中，对相同的构成要素标注相同的附图标记。它们的名称和功能相同，避免重复说明。此外，在以下的说明中将内转型转子作为对象，但本发明的效果并不限定于内转型转子，对于具有同样的结构的外转型转子也能够适用。

此外，定子的绕组方式可以是集中卷绕也可以是分布卷绕。此外，转子的极数、定子线圈的相数也不限定于实施例的结构。此外，以下的说明中以逆变器驱动的永磁体电动机作为对象，但本发明的效果对于自起动型永磁体电动机也能够适用。

实施例1

以下，使用图1～5，说明本发明的第一实施例。此外，在说明本实施例时参照图7～10。

图1是对于本发明的第一实施例的永磁同步电机，是在与旋转轴垂直的横截面表示定子和转子的图。

图2是表示本发明的数学式3的关系的图。

图3是永磁体电动机的矢量图。