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WO2022180717A1 - 電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2022180717A1
WO2022180717A1 PCT/JP2021/006989 JP2021006989W WO2022180717A1 WO 2022180717 A1 WO2022180717 A1 WO 2022180717A1 JP 2021006989 W JP2021006989 W JP 2021006989W WO 2022180717 A1 WO2022180717 A1 WO 2022180717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic pole
pole region
rotor
coil
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/006989
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
篤 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2023501743A priority Critical patent/JP7479562B2/ja
Priority to PCT/JP2021/006989 priority patent/WO2022180717A1/ja
Publication of WO2022180717A1 publication Critical patent/WO2022180717A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets

Definitions

  • the present disclosure relates to electric motors, compressors, and refrigeration cycle devices.
  • the rotor of the electric motor and the compression mechanism are connected by a shaft. Since the compression mechanism has a rotating portion that is eccentric with respect to the central axis of the shaft, centrifugal force acts on the rotor as the compression mechanism performs the compression operation.
  • Patent Document 1 proposes a motor in which slits are formed in each magnetic pole of the rotor, in which the slits are eliminated from some of the magnetic poles so that the rotor functions as a balance weight.
  • the stator coil is wound with concentrated winding. Therefore, if the slits in some of the magnetic poles of the rotor are eliminated, harmonic components are added to the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor, torque ripple increases, and vibration and noise increase.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to reduce the vibration and noise of the electric motor.
  • the electric motor of the present disclosure includes a rotor core having a first magnet insertion hole and a second magnet insertion hole in the circumferential direction about the axis, and a first permanent magnet inserted into the first magnet insertion hole.
  • the rotor core has at least one slit in a first magnetic pole region radially outside the first magnet insertion holes, and has at least one slit in a second magnetic pole region radially outside the second magnet insertion holes. , at least one slit having a smaller total area than at least one slit in the first pole region, or no slit.
  • the magnetic attraction force between the rotor and the stator is different between the first magnetic pole region side and the second magnetic pole region side, so that the rotor is biased to one side. can be generated.
  • the coil is wound with distributed winding, the harmonic components of the induced voltage caused by the presence or absence of slits or the difference in total area between the first magnetic pole region and the second magnetic pole region are reduced, thereby reducing torque ripple. can reduce vibration and noise.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric motor according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor of Embodiment 1;
  • FIG. 1A and 1B are a longitudinal sectional view and a perspective view, respectively, showing a rotor of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a compressor according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a schematic diagram (A) showing the configuration of the cylinder portion of the compressor of Embodiment 1, and schematic diagrams (B) to (E) showing the operation of the cylinder portion; 4 is a diagram showing the relationship between the U-phase coil and the magnetic poles of the rotor in the electric motor of Embodiment 1; FIG. FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the magnetic pole pairs of the rotor and the magnetic flux density distribution, and FIG. 4B is a schematic diagram of the U-phase coil viewed from the inside of the rotor. It is a figure which shows the relationship between a U-phase coil and a magnetic pole in the electric motor of a comparative example.
  • FIG. 4 is a graph showing the magnetic flux density distribution on the rotor surface of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a rotor of Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a rotor of Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a rotor of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a rotor according to Embodiment 5;
  • FIG. 17A is a cross-sectional view taken along line 17A-17A in FIG. 16, and
  • FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line 17B-17B.
  • 4A and 4B are schematic diagrams showing connection states of a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil in each embodiment;
  • FIG. It is a longitudinal section showing a compressor to which the electric motor of each embodiment can be applied.
  • It is a figure which shows the refrigerating-cycle apparatus to which the electric motor of each embodiment is applicable.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing electric motor 100 of Embodiment 1.
  • the electric motor 100 is a synchronous motor and is incorporated in the compressor 8 ( FIG. 4 ) to drive the compression mechanism section 7 .
  • the electric motor 100 has a rotor 1 rotatable around an axis Ax and a stator 5 surrounding the rotor 1 .
  • a radial direction centered on the axis Ax is defined as a “radial direction”.
  • a circumferential direction centered on the axis Ax is defined as a “circumferential direction” and is indicated by an arrow R in FIG. 1 and the like.
  • a cross-sectional view taken along a plane parallel to the axis Ax is taken as a vertical cross-sectional view, and a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the axis Ax is taken as a cross-sectional view.
  • the stator 5 has an annular stator core 50 and three-phase coils 6 wound around the stator core 50 by distributed winding.
  • the stator core 50 is composed of a laminated body in which a plurality of magnetic steel sheets are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the stator core 50 has an annular yoke portion 51 centered on the axis Ax and a plurality of teeth 52 extending radially inward from the yoke portion 51 .
  • the outer periphery of the yoke portion 51 has a circular outer peripheral surface 51a around the axis Ax.
  • Four D-cut portions 51b are formed on the outer peripheral surface 51a as plane portions parallel to the axis Ax.
  • the outer peripheral surface 51a fits inside the closed container 80 of the compressor 8 (Fig. 4), which will be described later.
  • a coolant passage is formed between the D-cut portion 51b and the inner peripheral surface of the sealed container 80 .
  • the teeth 52 are formed on the yoke portion 51 at regular intervals in the circumferential direction.
  • the number of teeth 52 is 18 here. However, the number of teeth 52 is not limited to 18, and may be two or more. Slots 53 are formed between teeth 52 adjacent in the circumferential direction. The number of slots 53 is the same as the number of teeth 52 .
  • the coil 6 is wound around the stator core 50 by distributed winding.
  • the coil 6 is a three-phase coil, and includes a U-phase coil 6U as a first-phase coil, a V-phase coil 6V as a second-phase coil, and a W-phase coil 6W as a third-phase coil.
  • the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W have different radial positions.
  • the U-phase coil 6U is positioned radially outermost
  • the W-phase coil 6W is positioned radially innermost
  • the V-phase coil 6V is positioned between the U-phase coil 6U and the W-phase coil 6W. .
  • the U-phase coil 6U has three coil portions U1, U2, U3. All of the coil portions U1, U2, U3 are wound at a 3-slot pitch.
  • a 3-slot pitch means that the coil is wound every 3 slots.
  • V-phase coil 6V has three coil portions V1, V2, and V3. All of the coil portions V1, V2, V3 are wound at a 3-slot pitch.
  • W-phase coil 6W has three coil portions W1, W2, and W3. All of the coil portions W1, W2 and W3 are wound at a 3-slot pitch.
  • Each coil portion of the coils 6U, 6V, 6W has a coil side arranged in the slot 53 and a coil end extending on the axial end face of the stator core 50.
  • Each of the 18 slots 53 of the stator core 50 is provided with one coil side.
  • the coil portions U1, U2, U3 of the U-phase coil 6U are connected in series.
  • the coil portions V1, V2, V3 of the V-phase coil 6V are connected in series, and the coil portions W1, W2, W3 of the W-phase coil 6W are connected in series.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor 1 of Embodiment 1.
  • FIG. The rotor 1 has a cylindrical rotor core 10 and permanent magnets 20 attached to the rotor core 10 .
  • the rotor core 10 is composed of a laminated body in which a plurality of magnetic steel sheets are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is, for example, 0.1 to 0.7 mm.
  • the rotor core 10 has an outer circumference 10a and an inner circumference 10b. Both the outer circumference 10a and the inner circumference 10b are circular with the axis Ax as the center.
  • a shaft 35 is fixed to the inner circumference 10b of the rotor core 10 by shrink fitting, press fitting, adhesion, or the like.
  • a central axis of the shaft 35 is the above-described axis Ax.
  • a plurality of magnet insertion holes 11 are formed along the outer circumference 10 a of the rotor core 10 .
  • the magnet insertion hole 11 extends in a direction orthogonal to a radial straight line passing through the longitudinal center thereof.
  • the magnet insertion hole 11 is not limited to be linear, and may be V-shaped, for example.
  • the magnet insertion holes 11 reach from one axial end of the rotor core 10 to the other axial end.
  • a permanent magnet 20 is inserted into each magnet insertion hole 11 of the rotor core 10 . That is, six permanent magnets 20 are embedded in the rotor core 10 .
  • One permanent magnet 20 constitutes one magnetic pole, and the rotor 1 has six poles.
  • the number of poles of the rotor 1 is not limited to six, and may be two or more.
  • the permanent magnet 20 is flat, has a width in the circumferential direction of the rotor core 10, and has a thickness in the radial direction.
  • the permanent magnets 20 are composed of rare earth magnets containing, for example, neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B).
  • These permanent magnets 20 are arranged so that the polarities of the magnetic pole faces on the outer peripheral side of adjacent permanent magnets 20 are opposite. That is, when the magnetic pole surface on the outer peripheral side of a certain permanent magnet 20 is the N pole, the magnetic pole surface on the outer peripheral side of the adjacent permanent magnet 20 is the S pole.
  • the rotor 1 has three north poles and three south poles.
  • a flux barrier 12 which is an air gap, is formed at both circumferential ends of the magnet insertion hole 11 in the rotor core 10. As shown in FIG. A thin portion is formed between the flux barrier 12 and the outer circumference 10 a of the rotor core 10 . The thin portion is formed to have the same width as the plate thickness of the electromagnetic steel plate in order to suppress short-circuit magnetic flux between adjacent magnetic poles.
  • the center of the magnet insertion hole 11 in the circumferential direction is the pole center.
  • a straight line in the radial direction passing through the pole center is called a magnetic pole center line C.
  • a region between the magnet insertion hole 11 and the outer periphery 10 a in the rotor core 10 is called a magnetic pole region 18 .
  • the number of magnetic pole regions 18 is the same as the number of magnet insertion holes 11 .
  • rotor core 10 has six pole regions 18 .
  • Slits 131 , 132 , 133 and 134 are formed in four of the six magnetic pole regions 18 .
  • slits are not formed in the other two magnetic pole regions 18 . These two pole regions are circumferentially adjacent to each other.
  • the magnetic pole region 18 in which the slits 131, 132, 133, 134 are formed is called “first magnetic pole region 18A”.
  • the magnetic pole region 18 in which slits are not formed is referred to as "second magnetic pole region 18B”.
  • slits 131, 132, 133, and 134 are formed on each side of the magnetic pole center line C in the first magnetic pole region 18A.
  • the slits 131, 132, 133, and 134 are formed in this order from the magnetic pole center line C side.
  • the slits 131, 132, 133, and 134 are long holes formed by punching an electromagnetic steel plate, and extend parallel to the magnetic pole center line C. Moreover, the slits 131, 132, 133, and 134 are longer in the radial direction in this order. The widths of the slits 131, 132, 133, and 134 in the circumferential direction are the same.
  • the slits 131 to 134 have the effect of smoothing the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1 of the magnetic flux emitted from the permanent magnet 20 and reducing torque ripple.
  • the slits 131 to 134 are also called a slit group 13. FIG.
  • One or more slits may be formed in the first magnetic pole region 18A. However, in order to increase the effect of smoothing the magnetic flux density distribution, it is desirable to form a plurality of slits.
  • the magnet insertion hole 11 corresponding to the first magnetic pole region 18A may be called “first magnet insertion hole”, and the permanent magnet 20 in the magnet insertion hole 11 may be called “first permanent magnet”.
  • the magnet insertion hole 11 corresponding to the second magnetic pole region 18B may be called “second magnet insertion hole”, and the permanent magnet 20 in the magnet insertion hole 11 may be called “second permanent magnet”.
  • Side slits 14 are formed at both circumferential ends of the first magnetic pole region 18A.
  • the side slit 14 is formed on the pole center side of the flux barrier 12 and extends in the circumferential direction.
  • the side slits 14 have the effect of increasing the magnetic resistance in the flux barrier 12 and reducing leakage flux between adjacent magnetic poles.
  • the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B differ in the presence or absence of slits.
  • the side slits 14 are formed in the second magnetic pole region 18B as in the first magnetic pole region 18A. In this embodiment and each embodiment described later, the side slits 14 are not included in the "slits" of the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B.
  • FIG. 3(A) is a longitudinal sectional view showing the rotor 1.
  • FIG. 3B is a perspective view showing the rotor 1.
  • FIG. A balance weight 31 is attached to one axial end of the rotor core 10 .
  • a balance weight 32 is attached to the other axial end of the rotor core 10 .
  • Both the balance weights 31 and 32 are made of brass, for example.
  • the balance weights 31 and 32 are fixed to the rotor core 10 by, for example, rivets (not shown).
  • the balance weight 31 has a disk-shaped end plate portion 31b centered on the axis Ax, and a balance weight portion 31a formed in a part of the end plate portion 31b in the circumferential direction.
  • the balance weight portion 31a is formed, for example, in a semi-annular shape centered on the axis Ax.
  • a shaft 35 is inserted through the inner circumference 31 c of the balance weight 31 .
  • the balance weight 32 has a disk-shaped end plate portion 32b centered on the axis Ax, and a balance weight portion 32a formed in a part of the end plate portion 32b in the circumferential direction.
  • the balance weight portion 32a is formed, for example, in a semi-annular shape centered on the axis Ax.
  • a shaft 35 is inserted through the inner circumference 32 c of the balance weight 32 .
  • balance weight portion 31a and the end plate portion 31b are integrally formed here, they may be separate bodies.
  • balance weight portion 32a and the end plate portion 32b are integrally formed here, they may be separate bodies.
  • the two balance weight portions 31a and 32a are positioned symmetrically with respect to the axis Ax.
  • the weights of the balance weight portions 31a and 32a are determined according to the centrifugal force generated in the compression mechanism portion 7 (FIG. 4), which will be described later.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the basic configuration of the compressor 8 provided with the electric motor 100. As shown in FIG. Compressor 8 is here a rotary compressor, but may also be a scroll compressor (FIG. 20).
  • the compressor 8 includes a compression mechanism portion 7, an electric motor 100 that drives the compression mechanism portion 7, a shaft 35 that connects the compression mechanism portion 7 and the electric motor 100, a bearing 81 that rotatably supports the shaft 35, and these. and a closed container 80 containing the .
  • the closed container 80 is a container made of a steel plate.
  • the stator 5 of the electric motor 100 is incorporated inside the sealed container 80 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like.
  • the bearing 81 is arranged on the side opposite to the compression mechanism portion 7 with the electric motor 100 interposed therebetween.
  • the compression mechanism portion 7 includes a cylinder 70 having a cylinder chamber 71, a rolling piston 72 as a rotating portion fixed to the shaft 35, and a vane 73 (FIG. 5A) that divides the inside of the cylinder chamber 71 into a suction side and a compression side. )).
  • the cylinder chamber 71 has a circular cross section centered on the axis Ax, and a rolling piston 72 attached to the shaft 35 is positioned inside the cylinder chamber 71 .
  • the rolling piston 72 is cylindrical and its center is eccentric with respect to the axis Ax. When the shaft 35 rotates, the rolling piston 72 rotates eccentrically within the cylinder chamber 71 .
  • FIG. 5(A) is a perspective view showing the cylinder 70.
  • FIG. Vane grooves 74 into which vanes 73 are inserted are formed in the cylinder 70 .
  • One end of the vane groove 74 communicates with the cylinder chamber 71, and the other end of the vane groove 74 communicates with the back pressure chamber.
  • the vane 73 is provided in the vane groove 74 so as to be able to reciprocate.
  • the vane 73 is pushed out from the vane groove 74 into the cylinder chamber 71 by a spring and contacts the outer peripheral surface of the rolling piston 72 .
  • the cylinder 70 is formed with an intake port 75 for sucking refrigerant gas into the cylinder chamber 71 from the outside of the sealed container 80 .
  • the suction port 75 is connected to the accumulator by, for example, a suction pipe.
  • the cylinder 70 is also provided with a discharge port (not shown).
  • a discharge port (not shown).
  • the discharge valve provided at the discharge port opens and the refrigerant gas is discharged from the cylinder chamber 71 into the closed container 80 .
  • FIGS. 5(B) to 5(E) are schematic diagrams showing the refrigerant compression operation in the cylinder 70.
  • FIG. The vane 73 partitions the space formed by the inner peripheral surface of the cylinder chamber 71 and the outer peripheral surface of the rolling piston 72 into two working chambers.
  • the working chamber communicating with the suction port 75 functions as a suction chamber that draws in low-pressure refrigerant gas
  • the other working chamber functions as a compression chamber that compresses the refrigerant.
  • the rolling piston 72 rotates eccentrically within the cylinder chamber 71, thereby sucking the refrigerant gas into the cylinder chamber 71 through the suction port 75 (FIG. 5(A)). , are compressed in the cylinder chamber 71 . Refrigerant gas compressed in the cylinder chamber 71 is discharged into the sealed container 80 through the discharge port.
  • the balance weight portion 31a on the compression mechanism portion 7 side is arranged on the opposite side of the eccentric shaft of the rolling piston 72 with respect to the axis Ax, and the balance weight portion 32a on the bearing 81 side is arranged on the eccentric shaft of the rolling piston 72. placed on the same side as Also, the weight of the balance weight portion 31a is set to be heavier than the weight of the balance weight portion 32a.
  • the centrifugal force F0 that the shaft 35 receives from the compression mechanism portion 7 is offset by the centrifugal force generated by the balance weight portions 31a and 32a of the rotor 1, thereby suppressing the vibration and noise caused by the whirling of the shaft 35. be able to.
  • the centrifugal force generated by the balance weight portion 31a be a centrifugal force F1.
  • Embodiment 1 ⁇ Effect of reducing vibration and noise> Next, the operation of Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
  • stator magnetic flux the magnetic flux generated by the current flowing through the coils 6 (hereinafter referred to as stator magnetic flux) travels around the magnetic pole regions 18 that are the outer peripheral portion of the rotor core 10 . flow in the direction
  • the slits 131 to 134 of the rotor core 10 extend radially so as not to block the flow of the magnetic flux of the permanent magnets 20 (that is, the magnetic flux that contributes to torque generation), but only the flow of the stator magnetic flux.
  • the slits 131 to 134 are formed in the first magnetic pole region 18A of the rotor core 10, but no slits are formed in the second magnetic pole region 18B.
  • the second magnetic pole region 18B since the stator magnetic flux flows in the circumferential direction, the second magnetic pole region 18B is in a magnetized state, generating a magnetic attraction force that attracts the rotor 1 to the stator 5 side.
  • the flow of the stator magnetic flux is interrupted by the slits 131 to 134, so the magnetic attraction force that attracts the rotor 1 toward the stator 5 is small.
  • the direction of the above force f coincides with the direction of the centrifugal force F1 (FIG. 4) generated by the balance weight portion 31a. can be made This allows the rotor core 10 to play a part of the role of the balance weight portion 31a.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the U-phase coil 6U and the magnetic poles of the rotor 1 in the electric motor 100 of the first embodiment. Although the torque ripple reduction effect will be described below in relation to the U-phase coil 6U, the same applies to the V-phase coil 6V and the W-phase coil 6W.
  • the stator core 50 is wound with three coil portions U1, U2, and U3 of the U-phase coil 6U. All of the coil portions U1, U2, U3 are wound at a 3-slot pitch. The winding directions of the coil portions U1, U2, U3 are the same.
  • Each of the coil portions U1, U2, U3 has a coil side 61 arranged in the slot 53 and a coil end 62 extending from the axial end face of the stator core 50.
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 of the U-phase coil 6U is 60 degrees in mechanical angle. Since the rotor 1 has six poles, the coil pitch is 180 electrical degrees. Also, the pole pitch is 60 degrees.
  • the three N poles of the rotor 1 are opposed to the coil portions U1, U2, U3 of the U-phase coil 6U.
  • the three south poles of the rotor 1 are opposed to the portion between the coil portions U1 and U2, the portion between the coil portions U2 and U3, and the portion between the coil portions U3 and U1 of the U-phase coil 6U. is doing.
  • a portion between adjacent coil portions is called an inter-coil portion.
  • FIG. 7A is a schematic diagram showing magnetic pole pairs including adjacent N and S poles of the rotor 1, the stator 5 facing them, and the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1.
  • FIG. 7B is a schematic diagram of the U-phase coil 6U of the stator 5 viewed from the rotor 1 side.
  • the basic waveform representing the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1 is a sine wave that is maximum at the pole center of the N pole, is 0 between the poles, and is minimum at the pole center of the S pole. is a wave.
  • the S pole of the rotor 1 has a portion between the coil portions U1 and U3 of the U-phase coil 6U (a portion between the coils). ) face each other.
  • This portion between the coils can be considered as a virtual coil portion whose winding direction is opposite to that of the coil portions U1 and U3, as indicated by U1' in FIG. 7(B). That is, it can be considered that the south pole of the rotor 1 is opposed to the coil portion U1' whose winding direction is opposite to that of the coil portion U1.
  • the coil pitches of the coil portions U1, U2, and U3 on the N pole side of the U-phase coil 6U are 60 degrees in mechanical angle and 180 degrees in electrical angle.
  • the coil pitches of the coil portions U1', U2', and U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U are also 60 degrees in mechanical angle and 180 degrees in electrical angle.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the U-phase coil 6U and the magnetic poles of the rotor 1 in the electric motor 100C of the comparative example.
  • a stator 15 of the electric motor 100C has a stator core 150 and a coil 6 wound around the stator core 150 by concentrated winding.
  • a rotor 1 of the electric motor 100C is the same as the rotor 1 of the first embodiment.
  • the stator core 150 has a yoke 151 and nine teeth 152.
  • a U-phase coil 6U is wound around three teeth 152 out of the nine teeth 152 by concentrated winding.
  • the portions wound around three teeth 152 of U-phase coil 6U are referred to as coil portions U1, U2, and U3.
  • the three N poles of the rotor 1 are opposed to the coil portions U1, U2, U3 of the U-phase coil 6U.
  • the three S poles of the rotor 1 face the three inter-coil portions of the U-phase coil 6U.
  • These inter-coil portions can be considered as virtual coil portions U1', U2', and U3' whose winding directions are opposite to those of the coil portions U1, U2, and U3.
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 of the U-phase coil 6U is 40 degrees in mechanical angle and 120 degrees in electrical angle.
  • the coil pitches of the coil portions U1', U2', U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U are 80 degrees in mechanical angle and 240 degrees in electrical angle.
  • coil pitch is generally not used, but here, the angle between two coil sides 61 of each coil portion (eg, coil portion U1) is referred to as “coil pitch.”
  • FIG. 9 is a graph showing the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1 when slits are formed only in the magnetic pole region of the S pole in one magnetic pole pair of the rotor 1 .
  • the even-order harmonic components are mainly 4th-order harmonic components.
  • FIG. 10 is a graph showing the magnetic flux density distribution of FIG. 9 divided into a fundamental wave component and a harmonic component.
  • FIG. 10 is a graph showing the range corresponding to one coil section on the pole side;
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 on the N pole side of the U-phase coil 6U is 180 degrees in electrical angle.
  • the coil pitches of the coil portions U1', U2', and U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U are also 180 degrees in electrical angle.
  • the magnetic flux interlinking with the N-pole side coil portion (eg, coil portion U1) of the U-phase coil 6U and the magnetic flux interlinking with the S-pole side coil portion (eg, coil portion U1′) , the 4th order harmonic component is cancelled.
  • FIG. 11 is a graph showing the magnetic flux density distribution of FIG. 9 divided into a fundamental wave component and a harmonic component. is a graph showing the range corresponding to one coil portion of .
  • the coil pitch of the coil portions U1, U2, and U3 on the N pole side of the U-phase coil 6U is 80 degrees in electrical angle.
  • the coil pitch of the coil portions U1', U2', U3' on the S pole side of the U-phase coil 6U is 240 degrees in electrical angle.
  • the range corresponding to one coil portion (eg, coil portion U1′) on the S pole side does not include the range corresponding to one coil portion (eg, coil portion U1) on the N pole side. contains more fourth-order harmonic components than
  • the 4th harmonic component is not canceled, and the magnetic flux interlinking with the U-phase coil 6U includes the 4th harmonic component.
  • the induced voltage generated in the U-phase coil 6U when the rotor 1 rotates also contains the fourth harmonic component.
  • the fifth harmonic component (the fourth harmonic component of the induced voltage ⁇ the first harmonic component of the current) is superimposed on the torque ripple.
  • vibration and noise are likely to occur when the resonance frequency of the compressor 8 and the frequency component of the torque ripple match.
  • Embodiment 1 since the coil 6 is wound by distributed winding, the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B of the rotor core 10 have different forms of slits. The fourth harmonic component of the magnetic flux density distribution is canceled. Therefore, it is possible to reduce the fourth harmonic component contained in the induced voltage generated in the coil 6 when the rotor 1 rotates, thereby reducing the torque ripple.
  • the U-phase coil 6U has been described as an example here, the same applies to the V-phase coil 6V and the W-phase coil 6W. Moreover, the effect of reducing harmonic components can be obtained not only by the winding method shown in FIGS.
  • rotor core 10 has slits 131 to 134 in first magnetic pole region 18A and does not have slits in second magnetic pole region 18B. Therefore, the magnetic attraction force between the rotor 1 and the stator 5 differs between the first magnetic pole region 18A side and the second magnetic pole region 18B side, and the force f occurs. As a result, while reducing the size of the balance weight portion 31a, whirling of the shaft 35 during operation of the compression mechanism portion 7 can be suppressed, and vibration and noise can be suppressed.
  • the coil 6 is wound by distributed winding, the harmonic component of the magnetic flux density distribution due to the difference in the form of the slit between the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B is reduced, and the torque ripple is reduced. can be reduced. As a result, the effect of suppressing vibration and noise can be enhanced.
  • first magnetic pole regions 18A and second magnetic pole regions 18B are not limited to these numbers.
  • one of the six magnetic pole regions 18 may be the second magnetic pole region 18B and the remaining five may be the first magnetic pole regions 18A.
  • three consecutive magnetic pole regions 18B may be the second magnetic pole regions 18B and the remaining three magnetic pole regions 18A may be the first magnetic pole regions 18A.
  • first magnetic pole region 18A has eight slits 131 to 134, the number of slits in the first magnetic pole region 18A may be one or more.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing rotor 1A of the second embodiment.
  • a rotor 1A of the second embodiment differs from the rotor 1 of the first embodiment in that slits are formed in the second magnetic pole regions 18B.
  • slits 230, 231, 232 are formed in the second magnetic pole region 18B of the rotor 1A. Specifically, a slit 230 is formed on the magnetic pole center line C, and slits 231 and 232 are formed in order from the slit 230 side on both circumferential sides of the slit 230 .
  • the slits 230, 231, 232 extend parallel to the magnetic pole center line C. Moreover, the slits 230, 231, and 232 are longer in the radial direction in this order. The widths of the slits 230, 231, 232 in the circumferential direction are the same.
  • a slit 130 is formed on the magnetic pole center line C1 in the first magnetic pole region 18A of the rotor 1A.
  • the slit 130 has a longer radial length than the slits 131-134.
  • the slits 131-134 are as described in the first embodiment.
  • the slits 130 to 134 of the first magnetic pole region 18A constitute the slit group 13
  • the slits 230 to 232 of the second magnetic pole region 18B constitute the slit group 23.
  • the slits 230-232 of the second magnetic pole region 18B are smaller in number than the slits 130-134 of the first magnetic pole region 18A. That is, the number of slits in one second magnetic pole region 18B is smaller than the number of slits in one first magnetic pole region 18A.
  • the sum of the areas of the slits 230-232 of one second magnetic pole region 18B, that is, the total area A2 is smaller than the total area A2 of the slits 130-134 of one first magnetic pole region 18A.
  • the average of the radial lengths of the slits 230-232 is here the same as the average of the radial lengths of the slits 130-134, but need not necessarily be the same. Moreover, although the circumferential width of the slits 230 to 232 is the same as the circumferential width of the slits 130 to 134 here, it is not necessarily the same.
  • the side slits 14 (FIG. 2) described in Embodiment 1 may be formed in the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B.
  • the stator magnetic flux generated by the current of the coils 6 flows through the magnetic pole regions 18 of the rotor core 10 in the circumferential direction.
  • the slits 130-134 block the flow of the stator magnetic flux, but in the second magnetic pole region 18B, the number of the slits 230-232 is small, so the stator magnetic flux flows around the circumference. easy to flow in any direction.
  • the magnetic attraction force between the rotor 1A and the stator 5 becomes larger on the side of the second magnetic pole region 18B than on the side of the first magnetic pole region 18A, urging the rotor 1A to one side. force is generated.
  • the direction of this force With the direction of the centrifugal force generated by the balance weight portion 31a, it is possible to reduce the size of the balance weight portion 31a while suppressing vibration and noise during operation of the compression mechanism portion 7.
  • the number of slits in the first magnetic pole region 18A is nine, and the number of slits in the second magnetic pole region 18B is five.
  • the number of slits in the second magnetic pole region 18B should be less than the number of slits in the first magnetic pole region 18A.
  • the electric motor of Embodiment 2 is configured in the same manner as electric motor 100 of Embodiment 1, except for the above points.
  • Embodiment 2 since the number of slits in the second magnetic pole region 18B of the rotor core 10 is smaller than the number of slits in the first magnetic pole region 18A, the rotor 1A is attached to one side. A force can be generated. As a result, vibration and noise during operation of the compression mechanism portion 7 can be suppressed while downsizing the balance weight portion 31a.
  • the coil 6 is wound by distributed winding, harmonic components of the magnetic flux density distribution due to the difference in the number of slits between the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B are reduced, thereby reducing torque ripple. be able to. This can enhance the effect of suppressing vibration and noise.
  • the generated urging force is smaller than that in the first embodiment.
  • the slits 230 to 232 of the second magnetic pole region 18B have the effect of smoothing the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1A, distortion of the induced voltage can be suppressed and torque ripple can be reduced.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing rotor 1B of the third embodiment.
  • the rotor 1B of the third embodiment differs from the rotor 1A of the second embodiment in the number of slits and the circumferential width of the second magnetic pole regions 18B.
  • slits 330, 331, 332, 333, and 334 are formed in the second magnetic pole region 18B of the rotor 1B. Specifically, a slit 330 is formed on the magnetic pole center line C. As shown in FIG. Slits 331 , 332 , 333 , and 334 are formed in order from the slit 330 side on both circumferential sides of the slit 330 .
  • the slits 330, 331, 332, 333, 334 of the second magnetic pole region 18B extend parallel to the magnetic pole center line C. 330, 331, 332, 333, and 334 are longer in the radial direction in this order.
  • Slits 130, 131, 132, 133, and 134 are formed in the first magnetic pole region 18A of the rotor 1B, as in the second embodiment.
  • the slits 130-134 of the first magnetic pole region 18A constitute the slit group 13
  • the slits 330-334 of the second magnetic pole region 18B constitute the slit group 33. As shown in FIG.
  • the number of slits in the second magnetic pole region 18B of the rotor 1B is the same as the number of slits in the first magnetic pole region 18A.
  • the circumferential width W2 of each of the slits 330-334 of the second magnetic pole region 18B is narrower than the circumferential width W1 of each of the slits 130-134 of the first magnetic pole region 18A.
  • the total area A2 of the slits 330-334 of one second magnetic pole region 18B is smaller than the total area A1 of the slits 130-134 of one first magnetic pole region 18A.
  • the slits 330 to 334 of the second magnetic pole region 18B have the same circumferential width here, they do not necessarily have the same circumferential width.
  • the average circumferential width of the slits 330-334 of the second magnetic pole region 18B should be smaller than the average circumferential width of the slits 130-134 of the first magnetic pole region 18A.
  • the average radial length of the slits 330-334 in the second pole region 18B is here the same as, but not necessarily the same as, the average radial length of the slits 130-134 in the first pole region 18A. No need.
  • the side slits 14 (FIG. 2) described in Embodiment 1 may be formed in the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B.
  • the stator magnetic flux generated by the current of the coils 6 flows through the magnetic pole regions 18 of the rotor core 10 in the circumferential direction.
  • the slits 130-134 block the flow of the stator magnetic flux, but in the second magnetic pole region 18B, the width W2 of the slits 330-334 is equal to the width W1 of the slits 130-134. , the stator magnetic flux tends to flow in the circumferential direction.
  • the magnetic attraction force between the rotor 1B and the stator 5 becomes larger on the side of the second magnetic pole region 18B than on the side of the first magnetic pole region 18A, urging the rotor 1B to one side. force is generated.
  • the direction of this force With the direction of the centrifugal force generated by the balance weight portion 31a, it is possible to reduce the size of the balance weight portion 31a while suppressing vibration and noise during operation of the compression mechanism portion 7.
  • the number of slits in the first magnetic pole region 18A is nine, and the number of slits in the second magnetic pole region 18B is also nine, but the numbers are not limited to these.
  • the electric motor of Embodiment 3 is configured in the same manner as electric motor 100 of Embodiment 1 except for the above points.
  • the slit width W2 of the second magnetic pole region 18B of the rotor core 10 is narrower than the slit width W1 of the first magnetic pole region 18A. can generate a force that biases the side of the As a result, vibration and noise during operation of the compression mechanism portion 7 can be suppressed while downsizing the balance weight portion 31a.
  • the coil 6 is wound by distributed winding, harmonic components of the magnetic flux density distribution due to the difference in slit width between the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B are reduced, and torque ripple is reduced. be able to. As a result, the effect of suppressing vibration and noise can be enhanced.
  • the generated urging force is smaller than in the first embodiment.
  • the slits 330 to 334 of the second magnetic pole region 18B have the effect of smoothing the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1B, distortion of the induced voltage can be suppressed and torque ripple can be reduced.
  • the degree of freedom in arranging the slits is increased, making it easier to reduce torque ripple.
  • first pole regions 18A and two were second pole regions 18B were first pole regions 18A and two were second pole regions 18B, but the first pole regions 18A and The number of second pole regions 18B is not limited to these numbers.
  • FIG. 15 is a sectional view showing rotor 1C of the fourth embodiment.
  • the rotor 1C of the fourth embodiment differs from the rotor 1B of the third embodiment in the radial length of the slits of the second magnetic pole regions 18B.
  • slits 430, 431, 432, 433, 434 are formed in the second magnetic pole region 18B of the rotor 1C. Specifically, a slit 430 is formed on the magnetic pole center line C. As shown in FIG. Slits 431 , 432 , 433 and 434 are formed in order from the slit 430 side on both circumferential sides of the slit 430 .
  • the slits 430, 431, 432, 433, 434 of the second magnetic pole region 18B extend parallel to the magnetic pole center line C.
  • the slits 430, 431, 432, 433, and 434 have longer radial lengths in this order.
  • slits 130, 131, 132, 133, and 134 are formed in the first magnetic pole region 18A of the rotor 1C.
  • the slits 130-134 of the first magnetic pole region 18A constitute the slit group 13
  • the slits 430-434 of the second magnetic pole region 18B constitute the slit group 43.
  • the number of slits in the second magnetic pole region 18B of the rotor 1C is the same as the number of slits in the first magnetic pole region 18A.
  • the average radial length (length L2) of the slits 430-434 in the second magnetic pole region 18B is greater than the average radial length (length L1) of the slits 130-134 in the first magnetic pole region 18A. short.
  • the total area A2 of the slits 430-434 of one second magnetic pole region 18B is smaller than the total area A1 of the slits 130-134 of one first magnetic pole region 18A.
  • circumferential width W2 of the slits 430 to 434 of the second magnetic pole region 18B is the same as the circumferential width W1 of the slits 130 to 134 of the first magnetic pole region 18A, it is not necessarily the same. do not have.
  • the side slits 14 (FIG. 2) described in Embodiment 1 may be formed in the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B.
  • the stator magnetic flux generated by the current of the coils 6 flows through the magnetic pole regions 18 of the rotor core 10 in the circumferential direction.
  • the slits 130-134 block the flow of stator magnetic flux, but in the second pole region 18B, the length L2 of the slits 430-434 is the length of the slits 130-134. Since it is shorter than the length L1, the stator magnetic flux easily flows in the circumferential direction.
  • the magnetic attraction force between the rotor 1C and the stator 5 becomes larger on the side of the second magnetic pole region 18B than on the side of the first magnetic pole region 18A, urging the rotor 1C to one side. force is generated.
  • the direction of this force With the direction of the centrifugal force generated by the balance weight portion 31a, it is possible to reduce the size of the balance weight portion 31a while suppressing vibration and noise during operation of the compression mechanism portion 7.
  • the number of slits in the first magnetic pole region 18A is nine, and the number of slits in the second magnetic pole region 18B is also nine, but the numbers are not limited to these.
  • the electric motor of Embodiment 4 is configured in the same manner as electric motor 100 of Embodiment 1 except for the above points.
  • the slit length L2 of the second magnetic pole region 18B of the rotor core 10 is shorter than the slit length L1 of the first magnetic pole region 18A, the rotor 1C to one side. As a result, vibration and noise during operation of the compression mechanism portion 7 can be suppressed while downsizing the balance weight portion 31a.
  • the coil 6 is wound by distributed winding, harmonic components of the magnetic flux density distribution due to the difference in slit length between the first magnetic pole region 18A and the second magnetic pole region 18B are reduced, and torque ripple is reduced. can do. This can enhance the effect of suppressing vibration and noise.
  • the generated urging force is smaller than that in the first embodiment.
  • the slits 430 to 434 of the second magnetic pole region 18B can smooth the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1C, the distortion of the induced voltage can be suppressed and the torque ripple can be reduced.
  • the length of the slit of the second magnetic pole region 18B is shorter than in the second and third embodiments, the effect of smoothing the magnetic flux density distribution on the surface of the rotor 1C is reduced. , but the stator magnetic flux is more likely to flow through the second pole region 18B, so a greater biasing force can be generated.
  • first pole regions 18A and two were second pole regions 18B were first pole regions 18A and two were second pole regions 18B, but the first pole regions 18A and The number of second pole regions 18B is not limited to these numbers.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing rotor 1D of the fifth embodiment.
  • Rotor 1D of the fifth embodiment differs from rotor 1 of the first embodiment in that rotor core 10 has two core portions 101 and 102 in the axial direction.
  • FIG. 17(A) is a cross-sectional view taken along line 17A-17A in FIG. 16, showing the first core portion 101.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line 17B-17B in FIG. 16, showing the second core portion 102.
  • FIG. 17(A) is a cross-sectional view taken along line 17A-17A in FIG. 16, showing the first core portion 101.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line 17B-17B in FIG. 16, showing the second core portion 102.
  • FIG. 17(A) is a cross-sectional view taken along line 17A-17A in FIG. 16, showing the first core portion 101.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line 17B-17B in FIG. 16, showing the second core portion 102.
  • the first core portion 101 has four first magnetic pole regions 18A and two second magnetic pole regions 18B.
  • the second core portion 102 has four first magnetic pole regions 18A and two second magnetic pole regions 18B.
  • the second magnetic pole region 18B of the first core portion 101 and the second magnetic pole region 18B of the second core portion 102 are positioned with respect to the axis Ax. Circumferential positions are different from each other.
  • the second magnetic pole region 18B of the first core portion 101 and the second magnetic pole region 18B of the second core portion 102 are positioned symmetrically with respect to the axis Ax.
  • the first magnetic pole region 18A of the first core portion 101 and the second magnetic pole region 18B of the second core portion 102 overlap to form the second magnetic pole region of the first core portion 101.
  • 18B and the first magnetic pole region 18A of the second core portion 102 overlap.
  • the directions of the biasing forces generated by the first core portion 101 and the second core portion 102 of the rotor core 10 are opposite to each other.
  • the circumferential position of the second magnetic pole region 18B of the first core portion 101 is aligned with the circumferential position of the balance weight portion 31a, and the circumferential position of the second magnetic pole region 18B of the second core portion 102 is aligned with the balance weight portion 31a.
  • the balance weight portions 31a and 32a can be miniaturized by aligning them with the circumferential position of the weight portion 32a.
  • the first core portion 101 has an axial dimension H1
  • the second core portion 102 has an axial dimension H2.
  • the ratio of the dimensions H1 and H2 can be determined according to the degree of miniaturization of the balance weight portions 31a and 32a.
  • slits are not formed in the second magnetic pole regions 18B of the core portions 101 and 102.
  • the second pole region 18B may have fewer slits than the first pole region 18A.
  • the second magnetic pole region 18B may be formed with slits narrower in width than the slits of the first magnetic pole region 18A.
  • the second magnetic pole region 18B may be provided with slits shorter in length than the slits of the first magnetic pole region 18A.
  • the electric motor of Embodiment 5 is configured in the same manner as electric motor 100 of Embodiment 1 except for the above points.
  • rotor core 10 has first core portion 101 and second core portion 102, and second magnetic pole region 18B of first core portion 101 and second magnetic pole region 18B.
  • the second magnetic pole regions 18B of the two core portions 102 are located symmetrically with respect to the axis Ax. Therefore, both the balance weight portions 31a and 32a can be miniaturized, and vibration and noise during operation of the compression mechanism portion 7 can be suppressed.
  • four of the six magnetic pole regions 18 of the core portions 101 and 102 were the first magnetic pole regions 18A and two were the second magnetic pole regions 18B.
  • the numbers of 18A and second pole regions 18B are not limited to these numbers.
  • FIG. 18(A) is a schematic diagram showing an example of the connection state of the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W.
  • the coil portions U1, U2 and U3 of the U-phase coil 6U are connected in series, the coil portions V1, V2 and V3 of the V-phase coil 6V are connected in series, and the coil portions W1, W2 and W3 of the W-phase coil 6W are connected in series. It is connected to the.
  • the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W are connected at the neutral point N. That is, they are Y-connected.
  • FIG. 18(B) is a schematic diagram showing another example of the connection state of the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W.
  • the U-phase coil 6U, the V-phase coil 6V, and the W-phase coil 6W are connected by delta connection.
  • the coil portions of the coils 6U, 6V, and 6W of each phase are connected in series.
  • the coil portions of the coils 6U, 6V, 6W (for example, the coil of the U-phase coil 6U)
  • the magnetic flux interlinking the parts U1, U2, U3) becomes non-uniform. Therefore, if the coil portions of the coils 6U, 6V, 6W are connected in parallel, the current flowing through each of the coils 6U, 6V, 6W becomes nonuniform, resulting in loss.
  • each phase coil is not limited to three. Assuming that the number of coil portions constituting each phase coil is N (N is an integer equal to or greater than 2), it is sufficient that N coil portions are connected in series.
  • the first to fifth embodiments described above can be combined as appropriate.
  • the number of slits in the second magnetic pole region 18B can be reduced, the width narrowed, and the length increased.
  • FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing compressor 300.
  • the compressor 8 whose main part is shown in FIG. 4 is a rotary compressor
  • the electric motor 100 of each embodiment can also be applied to a compressor 300 as a scroll compressor shown in FIG.
  • the compressor 300 supports a compression mechanism portion 310, an electric motor 100 that drives the compression mechanism portion 310, a shaft 35 that connects the compression mechanism portion 310 and the electric motor 100, and a lower end portion (secondary shaft portion) of the shaft 35. It has a subframe 303 and a sealed container 301 in which these are accommodated. Refrigerant oil 304 is stored in an oil sump 305 at the bottom of the sealed container 301 .
  • the compression mechanism section 310 includes a fixed scroll 311 and an orbiting scroll 312 , an Oldham ring 313 , a compliant frame 314 and a guide frame 315 . Both the fixed scroll 311 and the orbiting scroll 312 have plate-like spiral teeth and are combined to form a compression chamber 316 .
  • the fixed scroll 311 has a discharge port 311 a for discharging the refrigerant compressed in the compression chamber 316 .
  • a suction pipe 306 passing through the sealed container 301 is press-fitted into the fixed scroll 311 .
  • a discharge pipe 307 for discharging high-pressure refrigerant gas discharged from a discharge port 311 a of the fixed scroll 311 is provided so as to pass through the sealed container 301 .
  • the electric motor 100 is incorporated inside the sealed container 301 by shrink fitting.
  • a glass terminal 308 for electrically connecting the stator 5 of the electric motor 100 and the drive circuit is fixed to the sealed container 301 by welding.
  • the operation of the compressor 300 is as follows.
  • the shaft 35 rotates together with the rotor 1 .
  • the orbiting scroll 312 oscillates, changing the volume of the compression chamber 316 between the fixed scroll 311 and the orbiting scroll 312 .
  • the refrigerant gas is sucked from the suction pipe 306 into the compression chamber 316 and compressed.
  • the high-pressure refrigerant gas compressed in the compression chamber 316 is discharged from the discharge port 311a of the fixed scroll 311 into the sealed container 301 and discharged from the discharge pipe 307 to the outside. Also, part of the refrigerant gas discharged from compression chamber 316 into sealed container 301 passes through a hole provided in electric motor 100 and cools electric motor 100 .
  • the electric motor 100 of each embodiment described above suppresses vibration and noise, the quietness of the compressor 300 including the electric motor 100 can be improved.
  • FIG. 23 is a diagram showing the configuration of the refrigeration cycle device 400.
  • the refrigeration cycle device 400 is, for example, an air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 400 includes a compressor 401 , a condenser 402 , an expansion device (decompression device) 403 and an evaporator 404 .
  • Compressor 401, condenser 402, expansion device 403, and evaporator 404 are connected by refrigerant pipe 407 to form a refrigeration cycle. That is, the refrigerant circulates through the compressor 401 , the condenser 402 , the expansion device 403 and the evaporator 404 in this order.
  • the compressor 401 , the condenser 402 and the expansion device 403 are provided in the outdoor unit 410 .
  • Compressor 401 is composed of compressor 300 described with reference to FIG.
  • the outdoor unit 410 is provided with an outdoor fan 405 that blows air to the condenser 402 .
  • Evaporator 404 is provided in indoor unit 420 .
  • This indoor unit 420 is provided with an indoor fan 406 that blows air to the evaporator 404 .
  • the operation of the refrigeration cycle device 400 is as follows. Compressor 401 compresses the sucked refrigerant and sends it out.
  • the condenser 402 exchanges heat between the refrigerant flowing from the compressor 401 and the outdoor air, condenses and liquefies the refrigerant, and sends the liquefied refrigerant to the refrigerant pipe 407 .
  • Outdoor fan 405 supplies outdoor air to condenser 402 .
  • the expansion device 403 adjusts the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 407 .
  • the evaporator 404 exchanges heat between the refrigerant brought to a low pressure state by the expansion device 403 and the indoor air.
  • the refrigerant evaporates through heat exchange with the air and is sent out to the refrigerant pipe 407 .
  • the indoor fan 406 supplies the air cooled by heat exchange in the evaporator 404 indoors.
  • the electric motor 100 of each embodiment reduces vibration and noise, the quietness of the refrigeration cycle apparatus 400 having the compressor 401 equipped with the electric motor 100 can be improved.

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Abstract

電動機は、軸線を中心とする周方向に第１の磁石挿入孔と第２の磁石挿入孔とを有する回転子コアと、第１磁石挿入孔に挿入された第１の永久磁石と第２の磁石挿入孔に挿入された第２の永久磁石とを有する回転子と、軸線を中心とする径方向の外側から回転子コアを囲む固定子コアと、固定子コアに分布巻で巻かれたコイルとを有する固定子とを有する。回転子コアは、第１の磁石挿入孔の径方向の外側の第１の磁極領域に、少なくとも１つのスリットを有し、第２の磁石挿入孔の径方向の外側の第２の磁極領域に、第１の磁極領域の少なくとも１つのスリットよりも総面積の小さい少なくとも１つのスリットを有するか、またはスリットを有さない。

Description

電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置
　本開示は、電動機、圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
　圧縮機では、電動機の回転子と圧縮機構部とがシャフトで連結されている。圧縮機構部は、シャフトの中心軸に対して偏心した回転部を有するため、圧縮機構部の圧縮動作に伴って回転子に遠心力が作用する。
　特許文献１には、回転子の各磁極にスリットを形成した電動機において、一部の磁極のスリットを無くすことで、回転子にバランスウエイトの機能を担わせるようにしたものが提案されている。
特開２０１４－１６６０１６号公報（図７Ａ－７Ｃ参照）
　しかしながら、上記の電動機では、固定子のコイルが集中巻で巻かれている。そのため、回転子の一部の磁極のスリットを無くすと、回転子の表面における磁束密度分布に高調波成分が加わってトルクリップルが増加し、振動および騒音が増加する。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電動機の振動および騒音を低減することを目的とする。
　本開示の電動機は、軸線を中心とする周方向に第１の磁石挿入孔と第２の磁石挿入孔とを有する回転子コアと、第１磁石挿入孔に挿入された第１の永久磁石と第２の磁石挿入孔に挿入された第２の永久磁石とを有する回転子と、軸線を中心とする径方向の外側から回転子コアを囲む固定子コアと、固定子コアに分布巻で巻かれたコイルとを有する固定子とを有する。回転子コアは、第１の磁石挿入孔の径方向の外側の第１の磁極領域に、少なくとも１つのスリットを有し、第２の磁石挿入孔の径方向の外側の第２の磁極領域に、第１の磁極領域の少なくとも１つのスリットよりも総面積が小さい少なくとも１つのスリットを有するか、またはスリットを有さない。
　本開示によれば、回転子と固定子との間の磁気的吸引力が、第１の磁極領域側と第２の磁極領域側とで異なるため、回転子を一方の側に付勢する力を発生させることができる。また、コイルが分布巻で巻かれるため、第１の磁極領域および第２の磁極領域におけるスリットの有無または総面積の違いに起因する誘起電圧の高調波成分を減少させ、これによりトルクリップルを低減して振動および騒音を低減することができる。
実施の形態１の電動機を示す横断面図である。 実施の形態１の回転子を示す横断面図である。 実施の形態１の回転子を示す縦断面図（Ａ）および斜視図（Ｂ）である。 実施の形態１の圧縮機の要部を示す縦断面図である。 実施の形態１の圧縮機のシリンダ部の構成を示す模式図（Ａ）、およびシリンダ部の動作を示す模式図（Ｂ）～（Ｅ）である。 実施の形態１の電動機におけるＵ相コイルと回転子の磁極との関係を示す図である。 回転子の磁極対と磁束密度分布との関係を示す図（Ａ）、およびＵ相コイルを回転子の内側から見た模式図（Ｂ）である。 比較例の電動機におけるＵ相コイルと磁極との関係を示す図である。 実施の形態１の回転子表面の磁束密度分布を示すグラフである。 実施の形態１の回転子表面の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフである。 比較例の回転子表面の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフである。 実施の形態１の回転子の他の構成例を示す横断面図（Ａ），（Ｂ）である。 実施の形態２の回転子を示す横断面図である。 実施の形態３の回転子を示す横断面図である。 実施の形態４の回転子を示す横断面図である。 実施の形態５の回転子を示す縦断面図である。 図１６の線分１７Ａ－１７Ａにおける断面図（Ａ）、および線分１７Ｂ－１７Ｂにおける断面図（Ａ）である。 各実施の形態におけるＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの接続状態を示す模式図（Ａ），（Ｂ）である。 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機を示す縦断面図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な冷凍サイクル装置を示す図である。
実施の形態１．
＜電動機＞
　図１は、実施の形態１の電動機１００を示す横断面図である。電動機１００は、同期電動機であり、圧縮機８（図４）に組み込まれて圧縮機構部７を駆動する。電動機１００は、軸線Ａｘを中心として回転可能な回転子１と、回転子１を囲む固定子５とを有する。回転子１と固定子５との間には、例えば０．３～１．０ｍｍのエアギャップが形成されている。
　以下では、回転子１の回転中心を規定する軸線Ａｘの方向を「軸方向」とする。軸線Ａｘを中心とする径方向を「径方向」とする。軸線Ａｘを中心とする周方向を「周方向」とし、図１等に矢印Ｒで示す。軸線Ａｘと平行な面における断面図を縦断面図とし、軸線Ａｘに直交する面における断面図を横断面図とする。
＜固定子＞
　固定子５は、環状の固定子コア５０と、固定子コア５０に分布巻で巻かれた３相のコイル６とを有する。固定子コア５０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定した積層体で構成される。電磁鋼板の板厚は、例えば０．１～０．７ｍｍである。
　固定子コア５０は、軸線Ａｘを中心とする環状のヨーク部５１と、ヨーク部５１から径方向内側に延在する複数のティース５２とを有する。ヨーク部５１の外周には、軸線Ａｘを中心とする円周状の外周面５１ａを有する。外周面５１ａには、軸線Ａｘに平行な平面部としての４つのＤカット部５１ｂが形成されている。
　外周面５１ａは後述する圧縮機８（図４）の密閉容器８０の内側に嵌合する。Ｄカット部５１ｂと密閉容器８０の内周面との間には、冷媒の通路が形成される。
　ティース５２は、ヨーク部５１に周方向に等間隔に形成されている。ティース５２の数は、ここでは１８である。但し、ティース５２の数は１８に限らず、２以上であればよい。周方向に隣り合うティース５２の間には、スロット５３が形成される。スロット５３の数は、ティース５２の数と同じである。
　コイル６は、分布巻で固定子コア５０に巻かれている。コイル６は３相コイルであり、第１相のコイルとしてのＵ相コイル６Ｕと、第２相のコイルとしてのＶ相コイル６Ｖと、第３相のコイルとしてのＷ相コイル６Ｗとを有する。
　Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗは、径方向位置が互いに異なる。ここでは、Ｕ相コイル６Ｕが最も径方向外側に位置し、Ｗ相コイル６Ｗが最も径方向内側に位置し、Ｖ相コイル６ＶがＵ相コイル６ＵとＷ相コイル６Ｗの間に位置している。
　Ｕ相コイル６Ｕは、３つのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を有する。コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。３スロットピッチとは、３スロット毎に巻かれていることを意味し、言い換えると、３つのティース５２を跨ぐように巻かれていることを意味する。
　同様に、Ｖ相コイル６Ｖは、３つのコイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を有する。コイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。Ｗ相コイル６Ｗは、３つのコイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を有する。コイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。
　コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの各コイル部分は、スロット５３内に配置されるコイルサイドと、固定子コア５０の軸方向端面で延在するコイルエンドとを有する。固定子コア５０の１８の各スロット５３には、コイルサイドが１つずつ配置されている。
　Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３は、直列に接続されている。同様に、Ｖ相コイル６Ｖのコイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は直列に接続されており、Ｗ相コイル６Ｗのコイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は直列に接続されている。
＜回転子＞
　図２は、実施の形態１の回転子１を示す横断面図である。回転子１は、円筒状の回転子コア１０と、回転子コア１０に取り付けられた永久磁石２０とを有する。回転子コア１０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等で固定した積層体で構成される。電磁鋼板の板厚は、例えば０．１～０．７ｍｍである。
　回転子コア１０は、外周１０ａおよび内周１０ｂを有する。外周１０ａおよび内周１０ｂはいずれも、軸線Ａｘを中心とする円形状である。回転子コア１０の内周１０ｂには、シャフト３５が、焼嵌め、圧入または接着等により固定されている。シャフト３５の中心軸は、上述した軸線Ａｘである。
　回転子コア１０の外周１０ａに沿って、複数の磁石挿入孔１１が形成されている。磁石挿入孔１１は、その長手方向の中心を通る径方向の直線に直交する方向に延在している。磁石挿入孔１１は、直線状に限らず、例えばＶ字状に延在していてもよい。磁石挿入孔１１は、回転子コア１０の軸方向の一端から他端まで到達している。
　回転子コア１０の各磁石挿入孔１１に、永久磁石２０が１つずつ挿入されている。すなわち、回転子コア１０には、６つの永久磁石２０が埋め込まれている。１つの永久磁石２０は１磁極を構成し、回転子１の極数は６である。但し、回転子１の極数は６に限らず、２以上であればよい。
　永久磁石２０は、平板状であり、回転子コア１０の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。永久磁石２０は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を含む希土類磁石で構成されている。
　これらの永久磁石２０は、隣り合う永久磁石２０の外周側の磁極面の極性が逆になるように配置されている。すなわち、ある永久磁石２０の外周側の磁極面がＮ極の場合、これに隣接する永久磁石２０の外周側の磁極面はＳ極である。回転子１は、３つのＮ極と、３つのＳ極とを有する。
　回転子コア１０において磁石挿入孔１１の周方向両端には、空隙であるフラックスバリア１２が形成されている。フラックスバリア１２と回転子コア１０の外周１０ａとの間には、薄肉部が形成される。薄肉部は、隣り合う磁極間の短絡磁束を抑制するため、電磁鋼板の板厚と同じ幅に形成されている。
　磁石挿入孔１１の周方向の中心は、極中心である。極中心を通る径方向の直線を、磁極中心線Ｃと称する。
　回転子コア１０において磁石挿入孔１１と外周１０ａとの間の領域を、磁極領域１８と称する。磁極領域１８の数は、磁石挿入孔１１の数と同じである。ここでは、回転子コア１０は、６つの磁極領域１８を有する。
　６つの磁極領域１８のうち、４つの磁極領域１８には、スリット１３１，１３２，１３３，１３４が形成されている。一方、他の２つの磁極領域１８には、スリットは形成されていない。これら２つの磁極領域は周方向に隣り合っている。
　スリット１３１，１３２，１３３，１３４が形成された磁極領域１８を、「第１の磁極領域１８Ａ」と称する。スリットが形成されていない磁極領域１８を、「第２の磁極領域１８Ｂ」と称する。
　より具体的には、第１の磁極領域１８Ａには、磁極中心線Ｃの各側に、スリット１３１，１３２，１３３，１３４が形成されている。スリット１３１，１３２，１３３，１３４は、磁極中心線Ｃ側からこの順に形成されている。
　スリット１３１，１３２，１３３，１３４は、電磁鋼板を打ち抜いて形成した長孔であり、磁極中心線Ｃに平行に延在している。また、スリット１３１，１３２，１３３，１３４は、この順に、径方向の長さが長い。スリット１３１，１３２，１３３，１３４の周方向の幅は、同じである。
　スリット１３１～１３４は、永久磁石２０から出た磁束の回転子１の表面における磁束密度分布を滑らかにし、トルクリップルを低減する作用を奏する。スリット１３１～１３４は、スリット群１３とも称する。
　なお、第１の磁極領域１８Ａには、１つ以上のスリットが形成されていればよい。但し、磁束密度分布を滑らかにする効果を高めるためには、複数のスリットが形成されていることが望ましい。
　第１の磁極領域１８Ａに対応する磁石挿入孔１１を「第１の磁石挿入孔」と称し、その磁石挿入孔１１内の永久磁石２０を「第１の永久磁石」と称する場合もある。第２の磁極領域１８Ｂに対応する磁石挿入孔１１を「第２の磁石挿入孔」と称し、その磁石挿入孔１１内の永久磁石２０を「第２の永久磁石」と称する場合もある。
　第１の磁極領域１８Ａの周方向両端には、サイドスリット１４が形成されている。サイドスリット１４は、フラックスバリア１２の極中心側に形成され、周方向に延在している。サイドスリット１４は、フラックスバリア１２における磁気抵抗を増加させ、隣り合う磁極間の漏れ磁束を低減する作用を奏する。
　第２の磁極領域１８Ｂには、上記の通り、スリットは形成されていない。すなわち、第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとは、スリットの有無の点で異なっている。
　なお、第２の磁極領域１８Ｂには、第１の磁極領域１８Ａと同様、サイドスリット１４は形成されている。本実施の形態および後述する各実施の形態では、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂの「スリット」には、サイドスリット１４は含まれないものとする。
　図３（Ａ）は、回転子１を示す縦断面図である。図３（Ｂ）は、回転子１を示す斜視図である。回転子コア１０の軸方向一端には、バランスウエイト３１が取り付けられている。回転子コア１０の軸方向他端には、バランスウエイト３２が取り付けられている。
　バランスウエイト３１，３２はいずれも、例えば真鍮で形成されている。バランスウエイト３１，３２は、例えば、図示しないリベット等により、回転子コア１０に固定されている。
　バランスウエイト３１は、軸線Ａｘを中心とする円板状の端板部３１ｂと、周方向において端板部３１ｂの一部に形成されたバランスウエイト部３１ａとを有する。バランスウエイト部３１ａは、例えば、軸線Ａｘを中心とする半円環状に形成されている。バランスウエイト３１の内周３１ｃには、シャフト３５が挿通されている。
　同様に、バランスウエイト３２は、軸線Ａｘを中心とする円板状の端板部３２ｂと、周方向において端板部３２ｂの一部に形成されたバランスウエイト部３２ａとを有する。バランスウエイト部３２ａは、例えば、軸線Ａｘを中心とする半円環状に形成されている。バランスウエイト３２の内周３２ｃには、シャフト３５が挿通されている。
　ここではバランスウエイト部３１ａと端板部３１ｂとが一体に形成されているが、別体であってもよい。同様に、ここではバランスウエイト部３２ａと端板部３２ｂとが一体に形成されているが、別体であってもよい。
　２つのバランスウエイト部３１ａ，３２ａは、軸線Ａｘに対して互いに対称な位置にある。バランスウエイト部３１ａ，３２ａの重量は、後述する圧縮機構部７（図４）で発生する遠心力に応じて決定される。
＜圧縮機＞
　図４は、電動機１００を備えた圧縮機８の基本構成を示す模式図である。圧縮機８は、ここではロータリ圧縮機であるが、スクロール圧縮機（図２０）であってもよい。
　圧縮機８は、圧縮機構部７と、圧縮機構部７を駆動する電動機１００と、圧縮機構部７と電動機１００とを連結するシャフト３５と、シャフト３５を回転可能に支持する軸受８１と、これらを収容する密閉容器８０とを備える。
　密閉容器８０は、鋼板で形成された容器である。密閉容器８０の内側には、電動機１００の固定子５が、焼き嵌め、圧入または溶接等により組み込まれている。軸受８１は、電動機１００を挟んで圧縮機構部７と反対の側に配置されている。
　圧縮機構部７は、図４では電動機１００の上方に示しているが、電動機１００の下方に設けられていてもよい。圧縮機構部７は、シリンダ室７１を有するシリンダ７０と、シャフト３５に固定された回転部としてのローリングピストン７２と、シリンダ室７１の内部を吸入側と圧縮側に分けるベーン７３（図５（Ａ））とを有する。
　シリンダ室７１は軸線Ａｘを中心とする円形断面を有し、シリンダ室７１の内部には、シャフト３５に取り付けられたローリングピストン７２が位置している。ローリングピストン７２は円筒状であり、その中心は軸線Ａｘに対して偏心している。シャフト３５が回転すると、ローリングピストン７２がシリンダ室７１内で偏心回転する。
　図５（Ａ）は、シリンダ７０を示す斜視図である。シリンダ７０には、ベーン７３が挿入されたベーン溝７４が形成されている。ベーン溝７４の一端はシリンダ室７１に連通しており、ベーン溝７４の他端は背圧室に連通している。
　ベーン７３は、ベーン溝７４内に往復可能に設けられている。ベーン７３は、スプリングにより、ベーン溝７４からシリンダ室７１内に押し出され、ローリングピストン７２の外周面に当接している。
　シリンダ７０には、密閉容器８０の外部からシリンダ室７１内に冷媒ガスを吸入する吸入口７５が形成されている。吸入口７５は、例えば、吸入管によりアキュムレータに接続されている。
　シリンダ７０には、また、図示しない吐出口が設けられている。シリンダ室７１内の冷媒ガスの圧力が規定圧力を超えると、吐出口に設けられた吐出弁が開口し、冷媒ガスがシリンダ室７１から密閉容器８０内に吐出される。
　図５（Ｂ）～（Ｅ）は、シリンダ７０内での冷媒の圧縮動作を示す模式図である。ベーン７３は、シリンダ室７１の内周面とローリングピストン７２の外周面とで形成される空間を、２つの作動室に仕切る。２つの作動室のうち、吸入口７５に連通する作動室は、低圧の冷媒ガスを吸入する吸入室として機能し、他方の作動室は、冷媒を圧縮する圧縮室として機能する。
　電動機１００の回転子１が回転すると、シリンダ室７１内では、シャフト３５に取り付けられたローリングピストン７２が、軸線Ａｘに対して偏心した軸を中心として、図５（Ｂ）～（Ｅ）に矢印で示す方向に回転する。
　図５（Ｂ）～（Ｅ）に示すように、ローリングピストン７２がシリンダ室７１内で偏心回転することにより、冷媒ガスが吸入口７５（図５（Ａ））からシリンダ室７１内に吸入され、シリンダ室７１内で圧縮される。シリンダ室７１内で圧縮された冷媒ガスは、吐出口から密閉容器８０内に吐出される。
　圧縮機構部７の動作時には、図４に示すように、ローリングピストン７２の偏心方向に遠心力Ｆ０が発生し、シャフト３５に作用する。そのため、回転子１のバランスウエイト部３１ａ，３２ａの重量は、圧縮機構部７で発生する遠心力Ｆ０に対して反対方向に遠心力を発生させるように設定される。
　ここでは、軸線Ａｘに対して、圧縮機構部７側のバランスウエイト部３１ａを、ローリングピストン７２の偏心軸と反対側に配置し、軸受８１側のバランスウエイト部３２ａを、ローリングピストン７２の偏心軸と同じ側に配置している。また、バランスウエイト部３１ａの重量は、バランスウエイト部３２ａの重量よりも重く設定される。
　これにより、圧縮機構部７からシャフト３５が受ける遠心力Ｆ０を、回転子１のバランスウエイト部３１ａ，３２ａで発生する遠心力で相殺し、シャフト３５の振れ回りによる振動および騒音の発生を抑制することができる。バランスウエイト部３１ａで発生する遠心力を、遠心力Ｆ１とする。
＜振動および騒音の低減作用＞
　次に、実施の形態１の作用について、図２を参照して説明する。固定子５のコイル６（図１）に電流が流れると、コイル６を流れる電流によって発生した磁束（以下、固定子磁束と称する）は、回転子コア１０の外周部分である磁極領域１８を周方向に流れる。
　回転子コア１０のスリット１３１～１３４は、永久磁石２０の磁束（すなわちトルク発生に寄与する磁束）の流れを遮らずに、固定子磁束の流れのみを遮るように、径方向に延在している。
　上述したように、回転子コア１０の第１の磁極領域１８Ａにはスリット１３１～１３４が形成されているが、第２の磁極領域１８Ｂにはスリットは形成されていない。
　第２の磁極領域１８Ｂでは、固定子磁束が周方向に流れるため、第２の磁極領域１８Ｂが磁化された状態となり、回転子１を固定子５側に吸引する磁気的吸引力が発生する。一方、第１の磁極領域１８Ａでは、固定子磁束の流れがスリット１３１～１３４によって遮られるため、回転子１を固定子５側に吸引する磁気的吸引力は小さい。
　このように、回転子１と固定子５との間の磁気的吸引力が第１の磁極領域１８Ａ側で小さく、第２の磁極領域１８Ｂ側で大きいため、回転子１の第２の磁極領域１８Ｂ側を固定子５に近づけようとする力ｆが発生する。
　第２の磁極領域１８Ｂを、バランスウエイト部３１ａと軸方向に重なり合う位置に形成することにより、上記の力ｆの方向を、バランスウエイト部３１ａの発生する遠心力Ｆ１（図４）の方向と一致させることができる。これにより、回転子コア１０に、バランスウエイト部３１ａの役割の一部を担わせることができる。
　その結果、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時のシャフト３５の振れ回りを抑制し、振動および騒音を抑制することができる。
＜トルクリップルの低減作用＞
　但し、第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとでスリットの形態（ここではスリットの有無）が異なるため、回転子１の表面における磁束密度分布に高調波成分が含まれ、トルクリップルが増加する可能性がある。実施の形態１では、コイル６を分布巻で巻くことで、以下のようにトルクリップルを低減している。
　図６は、実施の形態１の電動機１００におけるＵ相コイル６Ｕと回転子１の磁極との関係を示す図である。なお、以下ではＵ相コイル６Ｕとの関連でトルクリップルの低減効果を説明するが、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗにも同じことが当てはまる。
　上記の通り、固定子コア５０には、Ｕ相コイル６Ｕの３つのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が巻かれている。コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３はいずれも、３スロットピッチで巻かれている。コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の卷回方向は、同じである。
　コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３はいずれも、スロット５３内に配置されるコイルサイド６１と、固定子コア５０の軸方向端面で延在するコイルエンド６２とを有する。
　Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、機械角で６０度である。回転子１の極数は６極であるため、コイルピッチは電気角で１８０度となる。また、極ピッチは６０度である。
　図６に示した状態では、回転子１の３つのＮ極に、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が対向している。一方、回転子１の３つのＳ極には、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２の間の部分、コイル部分Ｕ２，Ｕ３の間の部分、およびコイル部分Ｕ３，Ｕ１の間の部分が対向している。このように隣り合うコイル部分の間の部分を、コイル間部分と称する。
　図７（Ａ）は、回転子１の隣り合うＮ極とＳ極とを含む磁極対と、これに対向する固定子５と、回転子１の表面における磁束密度分布とを示す模式図である。図７（Ｂ）は、固定子５のＵ相コイル６Ｕを回転子１側から見た模式図である。
　図７（Ａ）に示すように、回転子１の表面における磁束密度分布を示す基本波形は、Ｎ極の極中心で最大となり、極間で０となり、Ｓ極の極中心で最小となる正弦波である。
　回転子１のＮ極にＵ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１が対向している状態で、回転子１のＳ極には、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ３の間の部分（コイル間部分）が対向する。このコイル間部分は、図７（Ｂ）に符号Ｕ１´で示すように、コイル部分Ｕ１，Ｕ３とは卷回方向が逆の仮想のコイル部分と考えることができる。すなわち、回転子１のＳ極には、巻線方向がコイル部分Ｕ１とは逆のコイル部分Ｕ１´が対向していると考えることができる。
　Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、上記の通り、機械角で６０度、電気角で１８０度である。また、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチも、機械角で６０度、電気角で１８０度である。
　図８は、比較例の電動機１００ＣにおけるＵ相コイル６Ｕと回転子１の磁極との関係を示す図である。電動機１００Ｃの固定子１５は、固定子コア１５０と、固定子コア１５０に集中巻で巻かれたコイル６とを有する。電動機１００Ｃの回転子１は、実施の形態１の回転子１と同様である。
　固定子コア１５０は、ヨーク１５１と、９つのティース１５２とを有する。９つのティース１５２のうち３つのティース１５２に、Ｕ相コイル６Ｕが集中巻で巻かれている。Ｕ相コイル６Ｕの３つのティース１５２に巻かれた部分を、コイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３と称する。
　図８に示した状態では、回転子１の３つのＮ極に、Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３が対向している。回転子１の３つのＳ極には、Ｕ相コイル６Ｕの３つのコイル間部が対向している。これらのコイル間部は、巻回方向がコイル部分Ｕ１，Ｕ２、Ｕ３とは逆の仮想のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´と考えることができる。
　Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、機械角で４０度であり、電気角で１２０度である。これに対し、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチは、機械角で８０度、電気角で２４０度である。
　なお、集中巻の場合、一般にコイルピッチという表現を使用しないが、ここでは各コイル部分（例えばコイル部分Ｕ１）の２つのコイルサイド６１の間の角度を、コイルピッチと称する。
　図９は、回転子１の一つの磁極対において、Ｓ極の磁極領域のみにスリットを形成した場合の、回転子１の表面における磁束密度分布を示すグラフである。
　Ｎ極およびＳ極の磁極領域のスリットの有無により、図９に示すように、回転子１の表面における磁束密度分布は、基本波形である正弦波に偶数次の高調波成分を加えた波形となる。偶数次の高調波成分は、主に、４次の高調波成分である。
　図１０は、図９の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフであり、併せて、実施の形態１のＮ極側の１つのコイル部分に対応する範囲と、Ｓ極側の１つのコイル部分に対応する範囲とを示すグラフである。
　上記の通り、Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、電気角で１８０度である。また、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチも、電気角で１８０度である。
　一般に、Ｎ極側のコイル部分に鎖交する磁束の磁束密度分布と、Ｓ極側のコイル部分に鎖交する磁束の磁束密度分布とが対称である場合には、奇数次の高調波成分のみが重畳され、偶数次の高調波成分は相殺される。
　そのため、実施の形態１では、Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１）に鎖交する磁束と、Ｓ極側のコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１´）に鎖交する磁束とを重ね合わせることにより、４次の高調波成分が相殺される。
　図１１は、図９の磁束密度分布を基本波成分と高調波成分とに分けて示すグラフであり、併せて、比較例のＮ極側の１つのコイル部分に対応する範囲と、Ｓ極側の１つのコイル部分に対応する範囲とを示すグラフである。
　上記の通り、Ｕ相コイル６ＵのＮ極側のコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のコイルピッチは、電気角で８０度である。一方、Ｕ相コイル６ＵのＳ極側のコイル部分Ｕ１´，Ｕ２´，Ｕ３´のコイルピッチは、電気角で２４０度である。
　そのため、図１１に示したように、Ｓ極側の１つのコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１´）に対応する範囲には、Ｎ極側の１つのコイル部分（例えばコイル部分Ｕ１）に対応する範囲よりも、４次高調波成分が多く含まれる。
　その結果、比較例では、実施の形態１のように４次高調波成分が相殺されず、Ｕ相コイル６Ｕに鎖交する磁束に４次高調波成分が含まれることになる。この場合、回転子１の回転時にＵ相コイル６Ｕで発生する誘起電圧にも４次高調波成分が含まれることになる。また、トルクリップルには、５次高調波成分（誘起電圧の４次高調波成分×電流の１次高調波成分）が重畳されることになる。
　特に、様々な回転数で運転される圧縮機８では、圧縮機８の共振周波数とトルクリップルの周波数成分とが一致した際に、振動および騒音が発生しやすくなる。
　これに対し、実施の形態１では、コイル６が分布巻で巻かれているため、回転子コア１０の第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとでスリットの形態が異なることによって発生する磁束密度分布の４次の高調波成分が打ち消される。そのため、回転子１の回転時にコイル６で発生する誘起電圧に含まれる４次高調波成分を減少させ、トルクリップルを低減することができる。
　ここではＵ相コイル６Ｕを例にとって説明したが、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗについても同様である。また、図１，６に示した巻き方に限らず、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗが分布巻で巻かれていれば、高調波成分を低減する効果を得ることができる。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１では、回転子コア１０が第１の磁極領域１８Ａにスリット１３１～１３４を有し、第２の磁極領域１８Ｂにスリットを有さない。そのため、回転子１と固定子５との間の磁気的吸引力が第１の磁極領域１８Ａ側と第２の磁極領域１８Ｂ側とで異なり、回転子１を一方の側に付勢する力ｆが発生する。これにより、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時のシャフト３５の振れ回りを抑制し、振動および騒音を抑制することができる。
　また、コイル６が分布巻で巻かれているため、第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとでスリットの形態が異なることによる磁束密度分布の高調波成分を減少させ、トルクリップルを低減することができる。これにより、振動および騒音の抑制効果を高めることができる。
　上述した回転子１では、６つの磁極領域１８のうち、２つが第２の磁極領域１８Ｂであり、残りの４つが第１の磁極領域１８Ａであった。しかしながら、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂの数は、これらの数に限定されるものではない。
　例えば、図１２（Ａ）に示すように、６つの磁極領域１８のうち、１つを第２の磁極領域１８Ｂとし、残りの５つを第１の磁極領域１８Ａとしてもよい。また、図１２（Ｂ）に示すように、６つの磁極領域１８のうち、連続する３つを第２の磁極領域１８Ｂとし、残りの３つを第１の磁極領域１８Ａとしてもよい。
　また、上述した第１の磁極領域１８Ａは８つのスリット１３１～１３４を有していたが、第１の磁極領域１８Ａのスリットの数は１以上であればよい。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２について説明する。図１３は、実施の形態２の回転子１Ａを示す断面図である。実施の形態２の回転子１Ａは、第２の磁極領域１８Ｂにスリットが形成されている点で、実施の形態１の回転子１と異なる。
　回転子１Ａの第２の磁極領域１８Ｂには、５つのスリット２３０，２３１，２３２が形成されている。具体的には、磁極中心線Ｃ上にスリット２３０が形成され、スリット２３０の周方向両側に、スリット２３０側から順に、スリット２３１，２３２が形成されている。
　スリット２３０，２３１，２３２は、磁極中心線Ｃに平行に延在している。また、スリット２３０，２３１，２３２は、この順に、径方向の長さが長い。スリット２３０，２３１，２３２の周方向の幅は、同じである。
　回転子１Ａの第１の磁極領域１８Ａには、実施の形態１の第１の磁極領域１８Ａのスリット１３１～１３４に加えて、磁極中心線Ｃ１上にスリット１３０が形成されている。スリット１３０は、スリット１３１～１３４よりも径方向長さが長い。スリット１３１～１３４は、実施の形態１で説明した通りである。
　第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４はスリット群１３を構成し、第２の磁極領域１８Ｂのスリット２３０～２３２はスリット群２３を構成する。
　第２の磁極領域１８Ｂのスリット２３０～２３２は、第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４よりも数が少ない。すなわち、１つの第２の磁極領域１８Ｂのスリット数は、１つの第１の磁極領域１８Ａのスリット数よりも少ない。
　言い換えると、１つの第２の磁極領域１８Ｂのスリット２３０～２３２の面積の合計すなわち総面積Ａ２は、１つの第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４の総面積Ａ２よりも小さい。
　スリット２３０～２３２の径方向長さの平均は、ここではスリット１３０～１３４の径方向長さの平均と同じであるが、必ずしも同じでなくてもよい。また、スリット２３０～２３２の周方向幅は、ここではスリット１３０～１３４の周方向幅と同じであるが、必ずしも同じでなくてもよい。
　また、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂに、実施の形態１で説明したサイドスリット１４（図２）を形成してもよい。
　実施の形態１で説明したように、固定子５のコイル６に電流が流れると、コイル６の電流によって発生した固定子磁束が回転子コア１０の磁極領域１８を周方向に流れる。回転子コア１０の第１の磁極領域１８Ａでは、スリット１３０～１３４が固定子磁束の流れを遮るが、第２の磁極領域１８Ｂでは、スリット２３０～２３２の数が少ないため、固定子磁束が周方向に流れやすい。
　そのため、回転子１Ａと固定子５との間の磁気的吸引力は、第２の磁極領域１８Ｂ側で第１の磁極領域１８Ａ側よりも大きくなり、回転子１Ａを一方の側に付勢する力が発生する。この力の方向を、バランスウエイト部３１ａが発生する遠心力の方向と一致させることで、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時の振動および騒音を抑制することができる。
　なお、図１３に示した例では、第１の磁極領域１８Ａのスリット数は９であり、第２の磁極領域１８Ｂのスリット数は５であるが、これらの数に限定されるものではなく、第２の磁極領域１８Ｂのスリット数が第１の磁極領域１８Ａのスリット数よりも少なければよい。
　実施の形態２の電動機は、以上の点を除き、実施の形態１の電動機１００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態２では、回転子コア１０の第２の磁極領域１８Ｂのスリット数が第１の磁極領域１８Ａのスリット数よりも少ないため、回転子１Ａを一方の側に付勢する力を発生することができる。これにより、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時の振動および騒音を抑制することができる。
　また、コイル６が分布巻で巻かれているため、第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとのスリット数の相違による磁束密度分布の高調波成分を減少させ、トルクリップルを低減することができる。これにより振動および騒音の抑制効果を高めることができる。
　なお、実施の形態２では、第２の磁極領域１８Ｂにスリット２３０～２３２が設けられているため、発生する付勢力は実施の形態１よりも小さい。しかしながら、第２の磁極領域１８Ｂのスリット２３０～２３２により、回転子１Ａの表面の磁束密度分布を滑らかにする効果が得られるため、誘起電圧の歪を抑え、トルクリップルを低減することができる。
　図１３に示した例では、回転子１Ａの６つの磁極領域１８のうち４つが第１の磁極領域１８Ａであり、２つが第２の磁極領域１８Ｂであったが、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂの数は、これらの数に限定されるものではない。
実施の形態３．
　次に、実施の形態３について説明する。図１４は、実施の形態３の回転子１Ｂを示す断面図である。実施の形態３の回転子１Ｂは、第２の磁極領域１８Ｂのスリットの数および周方向の幅が、実施の形態２の回転子１Ａと異なる。
　回転子１Ｂの第２の磁極領域１８Ｂには、９つのスリット３３０，３３１，３３２，３３３，３３４が形成されている。具体的には、磁極中心線Ｃ上にスリット３３０が形成されている。スリット３３０の周方向両側に、スリット３３０側から順に、スリット３３１，３３２，３３３，３３４が形成されている。
　第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０，３３１，３３２，３３３，３３４は、磁極中心線Ｃに平行に延在している。また、３３０，３３１，３３２，３３３，３３４は、この順に、径方向の長さが長い。
　回転子１Ｂの第１の磁極領域１８Ａには、実施の形態２と同様、スリット１３０，１３１，１３２，１３３，１３４が形成されている。第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４はスリット群１３を構成し、第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０～３３４はスリット群３３を構成する。
　実施の形態３では、回転子１Ｂの第２の磁極領域１８Ｂのスリット数は、第１の磁極領域１８Ａのスリット数と同じである。
　第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０～３３４のそれぞれの周方向の幅Ｗ２は、第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４のそれぞれの周方向の幅Ｗ１よりも狭い。
　言い換えると、１つの第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０～３３４の総面積Ａ２は、１つの第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４の総面積Ａ１よりも小さい。
　なお、第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０～３３４は、ここでは同じ周方向幅を有するが、必ずしも同じ周方向幅を有する必要はない。第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０～３３４の周方向幅の平均値が、第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４の周方向幅の平均値よりも小さければよい。
　第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０～３３４の径方向長さの平均は、ここでは第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４の径方向長さの平均と同じであるが、必ずしも同じである必要はない。
　また、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂに、実施の形態１で説明したサイドスリット１４（図２）を形成してもよい。
　実施の形態１で説明したように、固定子５のコイル６に電流が流れると、コイル６の電流によって発生した固定子磁束が回転子コア１０の磁極領域１８を周方向に流れる。回転子コア１０の第１の磁極領域１８Ａでは、スリット１３０～１３４が固定子磁束の流れを遮るが、第２の磁極領域１８Ｂでは、スリット３３０～３３４の幅Ｗ２がスリット１３０～１３４の幅Ｗ１よりも狭いため、固定子磁束が周方向に流れやすい。
　そのため、回転子１Ｂと固定子５との間の磁気的吸引力は、第２の磁極領域１８Ｂ側で第１の磁極領域１８Ａ側よりも大きくなり、回転子１Ｂを一方の側に付勢する力が発生する。この力の方向を、バランスウエイト部３１ａが発生する遠心力の方向と一致させることで、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時の振動および騒音を抑制することができる。
　なお、図１４に示した例では、第１の磁極領域１８Ａのスリット数は９であり、第２の磁極領域１８Ｂのスリット数も９であるが、これらの数に限定されるものではない。
　実施の形態３の電動機は、以上の点を除き、実施の形態１の電動機１００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態３では、回転子コア１０の第２の磁極領域１８Ｂのスリットの幅Ｗ２が第１の磁極領域１８Ａのスリットの幅Ｗ１よりも狭いため、回転子１Ｂを一方の側に付勢する力を発生することができる。これにより、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時の振動および騒音を抑制することができる。
　また、コイル６が分布巻で巻かれているため、第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとのスリット幅の相違による磁束密度分布の高調波成分を減少させ、トルクリップルを低減することができる。これにより、振動および騒音の抑制効果を高めることができる。
　なお、実施の形態３では、第２の磁極領域１８Ｂにスリット３３０～３３４が設けられているため、発生する付勢力は実施の形態１よりも小さい。しかしながら、第２の磁極領域１８Ｂのスリット３３０～３３４により、回転子１Ｂの表面の磁束密度分布を滑らかにする効果が得られるため、誘起電圧の歪を抑えてトルクリップルを低減することができる。また、実施の形態２よりも第２の磁極領域１８Ｂのスリット数が多いため、スリットの配置の自由度が増し、よりトルクリップルを低減しやすくなる。
　図１４に示した例では、回転子１Ｂの６つの磁極領域１８のうち４つが第１の磁極領域１８Ａであり、２つが第２の磁極領域１８Ｂであったが、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂの数は、これらの数に限定されるものではない。
実施の形態４．
　次に、実施の形態４について説明する。図１５は、実施の形態４の回転子１Ｃを示す断面図である。実施の形態４の回転子１Ｃは、第２の磁極領域１８Ｂのスリットの径方向の長さが、実施の形態３の回転子１Ｂと異なる。
　回転子１Ｃの第２の磁極領域１８Ｂには、９つのスリット４３０，４３１，４３２，４３３，４３４が形成されている。具体的には、磁極中心線Ｃ上にスリット４３０が形成されている。スリット４３０の周方向両側に、スリット４３０側から順に、スリット４３１，４３２，４３３，４３４が形成されている。
　第２の磁極領域１８Ｂのスリット４３０，４３１，４３２，４３３，４３４は、磁極中心線Ｃに平行に延在している。また、スリット４３０，４３１，４３２，４３３，４３４は、この順に、径方向の長さが長い。
　回転子１Ｃの第１の磁極領域１８Ａには、実施の形態２，３と同様に、スリット１３０，１３１，１３２，１３３，１３４が形成されている。第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４はスリット群１３を構成し、第２の磁極領域１８Ｂのスリット４３０～４３４はスリット群４３を構成する。
　実施の形態３と同様に、回転子１Ｃの第２の磁極領域１８Ｂのスリット数は、第１の磁極領域１８Ａのスリット数と同じである。
　第２の磁極領域１８Ｂのスリット４３０～４３４の径方向長さの平均（長さＬ２）は、第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４の径方向長さの平均（長さＬ１）よりも短い。
　言い換えると、１つの第２の磁極領域１８Ｂのスリット４３０～４３４の総面積Ａ２は、１つの第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４の総面積Ａ１よりも小さい。
　なお、第２の磁極領域１８Ｂのスリット４３０～４３４の周方向の幅Ｗ２は、第１の磁極領域１８Ａのスリット１３０～１３４の周方向の幅Ｗ１と同じであるが、必ずしも同じである必要はない。
　また、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂに、実施の形態１で説明したサイドスリット１４（図２）を形成してもよい。
　実施の形態１で説明したように、固定子５のコイル６に電流が流れると、コイル６の電流によって発生した固定子磁束が回転子コア１０の磁極領域１８を周方向に流れる。回転子コア１０の第１の磁極領域１８Ａでは、スリット１３０～１３４が固定子磁束の流れを遮るが、第２の磁極領域１８Ｂでは、スリット４３０～４３４の長さＬ２がスリット１３０～１３４の長さＬ１よりも短いため、固定子磁束が周方向に流れやすい。
　そのため、回転子１Ｃと固定子５との間の磁気的吸引力は、第２の磁極領域１８Ｂ側で第１の磁極領域１８Ａ側よりも大きくなり、回転子１Ｃを一方の側に付勢する力が発生する。この力の方向を、バランスウエイト部３１ａが発生する遠心力の方向と一致させることで、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時の振動および騒音を抑制することができる。
　なお、図１５に示した例では、第１の磁極領域１８Ａのスリット数は９であり、第２の磁極領域１８Ｂのスリット数も９であるが、これらの数に限定されるものではない。
　実施の形態４の電動機は、以上の点を除き、実施の形態１の電動機１００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態４では、回転子コア１０の第２の磁極領域１８Ｂのスリットの長さＬ２が第１の磁極領域１８Ａのスリットの長さＬ１よりも短いため、回転子１Ｃを一方の側に付勢する力が発生する。これにより、バランスウエイト部３１ａを小型化しながら、圧縮機構部７の動作時の振動および騒音を抑制することができる。
　また、コイル６が分布巻で巻かれているため、第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとのスリット長さの相違による磁束密度分布の高調波成分を減少させ、トルクリップルを低減することができる。これにより振動および騒音の抑制効果を高めることができる。
　なお、実施の形態４では、第２の磁極領域１８Ｂにスリット４３０～４３４が設けられているため、発生する付勢力は実施の形態１よりも小さい。しかしながら、第２の磁極領域１８Ｂのスリット４３０～４３４により、回転子１Ｃの表面の磁束密度分布を滑らかにすることができるため、誘起電圧の歪を抑えてトルクリップルを低減することができる。
　また、実施の形態４では、第２の磁極領域１８Ｂのスリットの長さが実施の形態２，３と比較して短いため、回転子１Ｃの表面の磁束密度分布を滑らかにする効果はその分だけ低下するが、固定子磁束が第２の磁極領域１８Ｂを流れやすくなるため、より大きい付勢力を発生することができる。
　図１５に示した例では、回転子１Ｃの６つの磁極領域１８のうち４つが第１の磁極領域１８Ａであり、２つが第２の磁極領域１８Ｂであったが、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂの数は、これらの数に限定されるものではない。
実施の形態５．
　次に、実施の形態５について説明する。図１６は、実施の形態５の回転子１Ｄを示す断面図である。実施の形態５の回転子１Ｄは、回転子コア１０が軸方向に２つのコア部１０１，１０２を有している点で、実施の形態１の回転子１と異なる。
　図１７（Ａ）は、図１６の線分１７Ａ－１７Ａにおける断面図であり、第１のコア部１０１を示す断面図である。図１７（Ｂ）は、図１６の線分１７Ｂ－１７Ｂにおける断面図であり、第２のコア部１０２を示す断面図である。
　図１７（Ａ）に示すように、第１のコア部１０１は、４つの第１の磁極領域１８Ａと、２つの第２の磁極領域１８Ｂとを有する。
　図１７（Ｂ）に示すように、第２のコア部１０２は、４つの第１の磁極領域１８Ａと、２つの第２の磁極領域１８Ｂとを有する。
　さらに、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１のコア部１０１の第２の磁極領域１８Ｂと、第２のコア部１０２の第２の磁極領域１８Ｂとは、軸線Ａｘに対する周方向位置が互いに異なる。
　より具体的には、第１のコア部１０１の第２の磁極領域１８Ｂと、第２のコア部１０２の第２の磁極領域１８Ｂとは、軸線Ａｘに対して互いに対称な位置にある。
　言い換えると、軸方向において、第１のコア部１０１の第１の磁極領域１８Ａと第２のコア部１０２の第２の磁極領域１８Ｂとが重なり合い、第１のコア部１０１の第２の磁極領域１８Ｂと第２のコア部１０２の第１の磁極領域１８Ａとが重なっている。
　実施の形態５では、回転子コア１０の第１のコア部１０１と第２のコア部１０２とで、発生する付勢力の方向が逆方向となる。
　第１のコア部１０１の第２の磁極領域１８Ｂの周方向位置を、バランスウエイト部３１ａの周方向位置に合わせ、第２のコア部１０２の第２の磁極領域１８Ｂの周方向位置を、バランスウエイト部３２ａの周方向位置に合わせることで、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化することができる。
　図１６に示すように、第１のコア部１０１は軸方向の寸法Ｈ１を有し、第２のコア部１０２は軸方向の寸法Ｈ２を有する。寸法Ｈ１，Ｈ２の比率は、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを小型化したい程度に応じて決定することができる。
　なお、Ｈ１＝Ｈ２の場合には、コア部１０１，１０２の表面の磁束密度分布に含まれる偶数次の高調波成分は相殺されるが、Ｈ１＞Ｈ２あるいはＨ１＜Ｈ２の場合には、高調波成分が相殺されずに残る。しかしながら、実施の形態１で説明したように、固定子５のコイル６が分布巻で巻かれているため、回転子１の回転時にコイル６で発生する誘起電圧に４次の高調波成分が含まれないようにすることができる。
　図１７（Ａ），（Ｂ）に示した例では、コア部１０１，１０２の第２の磁極領域１８Ｂにはスリットが形成されていない。しかしながら、図１３に示したように、第２の磁極領域１８Ｂに、第１の磁極領域１８Ａよりも少ない数のスリットを形成してもよい。また、図１４に示したように、第２の磁極領域１８Ｂに、第１の磁極領域１８Ａのスリットよりも幅の狭いスリットを形成してもよい。また、図１５に示したように、第２の磁極領域１８Ｂに、第１の磁極領域１８Ａのスリットよりも長さの短いスリットを形成してもよい。
　実施の形態５の電動機は、以上の点を除き、実施の形態１の電動機１００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態５では、回転子コア１０が第１のコア部１０１と第２のコア部１０２とを有し、第１のコア部１０１の第２の磁極領域１８Ｂと第２のコア部１０２の第２の磁極領域１８Ｂとが軸線Ａｘに対して互いに対称な位置にある。そのため、バランスウエイト部３１ａ，３２ａを共に小型化しながら、圧縮機構部７の動作時の振動および騒音を抑制することができる。
　図１６に示した例では、コア部１０１，１０２の６つの磁極領域１８のうち４つが第１の磁極領域１８Ａであり、２つが第２の磁極領域１８Ｂであったが、第１の磁極領域１８Ａおよび第２の磁極領域１８Ｂの数は、これらの数に限定されるものではない。
＜コイルの接続状態＞
　次に、各実施の形態におけるＵ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗの接続状態について説明する。
　図１８（Ａ）は、Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗの接続状態の一例を示す模式図である。Ｕ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３は直列に接続され、Ｖ相コイル６Ｖのコイル部分Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は直列に接続され、Ｗ相コイル６Ｗのコイル部分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は直列に接続されている。
　Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗは、中性点Ｎで結線されている。すなわち、Ｙ結線で結線されている。
　図１８（Ｂ）は、Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗの接続状態の別の例を示す模式図である。図１８（Ｂ）では、Ｕ相コイル６Ｕ、Ｖ相コイル６ＶおよびＷ相コイル６Ｗは、デルタ結線で結線されている。各相のコイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗのコイル部分が直列に接続されていることは図１８（Ａ）と同様である。
　各実施の形態では、回転子コア１０の第１の磁極領域１８Ａと第２の磁極領域１８Ｂとでスリットの形態が異なるため、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗにおけるコイル部分（例えばＵ相コイル６Ｕのコイル部分Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３）に鎖交する磁束が不均一になる。そのため、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗにおけるコイル部分を並列に接続すると、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗのそれぞれに流れる電流が不均一になり、損失が発生する。
　コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗにおけるコイル部分を直列に接続することにより、コイル６Ｕ，６Ｖ，６Ｗに流れる電流の不均一を解消し、損失を低減することができる。なお、各相のコイルを構成するコイル部分の数は、３つに限定されるものではない。各相のコイルを構成するコイル部分の数をＮ個（Ｎは２以上の整数）とすると、Ｎ個のコイル部分が直列に接続されていればよい。
　上述した実施の形態１～５は、適宜組み合わせることが可能である。例えば、回転子コア１０の第１の磁極領域１８Ａのスリットに対して、第２の磁極領域１８Ｂのスリットの数を少なくし、幅を狭くし、且つ長さを長くすることも可能である。
＜圧縮機＞
　次に、各実施の形態の電動機１００が適用可能な圧縮機３００について説明する。図１９は、圧縮機３００を示す縦断面図である。図４に要部を示した圧縮機８はロータリ圧縮機であったが、各実施の形態の電動機１００は、図１９に示すスクロール圧縮機としての圧縮機３００にも適用可能である。
　圧縮機３００は、圧縮機構部３１０と、圧縮機構部３１０を駆動する電動機１００と、圧縮機構部３１０と電動機１００とを連結するシャフト３５と、シャフト３５の下端部（副軸部）を支持するサブフレーム３０３と、これらが収容された密閉容器３０１とを有する。密閉容器３０１の底部の油だめ３０５には、冷凍機油３０４が貯留されている。
　圧縮機構部３１０は、固定スクロール３１１および揺動スクロール３１２と、オルダムリング３１３と、コンプライアントフレーム３１４と、ガイドフレーム３１５とを備える。固定スクロール３１１および揺動スクロール３１２はいずれも板状渦巻歯を有し、圧縮室３１６を形成するように組み合わせられている。
  固定スクロール３１１は、圧縮室３１６で圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート３１１ａを有する。また、固定スクロール３１１には、密閉容器３０１を貫通する吸入管３０６が圧入されている。また、密閉容器３０１を貫通するように、固定スクロール３１１の吐出ポート３１１ａから吐出された高圧の冷媒ガスを外部に吐出する吐出管３０７が設けられている。
　密閉容器３０１の内側には、電動機１００が焼嵌めによって組み込まれる。また、密閉容器３０１には、電動機１００の固定子５と駆動回路とを電気的に接続するためのガラス端子３０８が溶接により固定されている。
　圧縮機３００の動作は、以下の通りである。電動機１００が回転すると、回転子１と共にシャフト３５が回転する。シャフト３５が回転すると、揺動スクロール３１２が揺動し、固定スクロール３１１と揺動スクロール３１２との間の圧縮室３１６の容積を変化させる。これにより、吸入管３０６から圧縮室３１６に冷媒ガスを吸入して圧縮する。
　圧縮室３１６内で圧縮された高圧の冷媒ガスは、固定スクロール３１１の吐出ポート３１１ａから密閉容器３０１内に排出され、吐出管３０７から外部に排出される。また、圧縮室３１６から密閉容器３０１内に排出された冷媒ガスの一部は、電動機１００に設けられた穴部を通過し、電動機１００を冷却する。
　上記の各実施の形態の電動機１００は振動および騒音を抑制しているため、電動機１００を備えた圧縮機３００の静音性を高めることができる。
＜冷凍サイクル装置＞
　次に、各実施の形態の電動機を備えた圧縮機を有する冷凍サイクル装置４００について説明する。図２３は、冷凍サイクル装置４００の構成を示す図である。冷凍サイクル装置４００は、例えば空気調和装置である。
　冷凍サイクル装置４００は、圧縮機４０１と、凝縮器４０２と、絞り装置（減圧装置）４０３と、蒸発器４０４とを備えている。圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４０７によって連結されて冷凍サイクルを構成している。すなわち、圧縮機４０１、凝縮器４０２、絞り装置４０３および蒸発器４０４の順に、冷媒が循環する。
　圧縮機４０１、凝縮器４０２および絞り装置４０３は、室外機４１０に設けられている。圧縮機４０１は、図１９を参照して説明した圧縮機３００で構成されている。室外機４１０には、凝縮器４０２に空気を送風する室外送風機４０５が設けられている。蒸発器４０４は、室内機４２０に設けられている。この室内機４２０には、蒸発器４０４に空気を送風する室内送風機４０６が設けられている。
　冷凍サイクル装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機４０１は、吸入した冷媒を圧縮して送り出す。凝縮器４０２は、圧縮機４０１から流入した冷媒と室外の空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて冷媒配管４０７に送り出す。室外送風機４０５は、凝縮器４０２に室外の空気を供給する。絞り装置４０３は、冷媒配管４０７を流れる冷媒の圧力を調整する。
　蒸発器４０４は、絞り装置４０３により低圧状態にされた冷媒と室内の空気との熱交換を行う。冷媒は、空気との熱交換により蒸発し、冷媒配管４０７に送り出される。室内送風機４０６は、蒸発器４０４での熱交換により冷却された空気を、室内に供給する。
　各実施の形態の電動機１００は振動および騒音を低減しているため、当該電動機１００を備えた圧縮機４０１を有する冷凍サイクル装置４００の静音性を高めることができる。
　以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、各種の改良または変形を行なうことができる。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　回転子、　５　固定子、　６　コイル、　６Ｕ　Ｕ相コイル、　６Ｖ　Ｖ相コイル、　６Ｗ　Ｗ相コイル、　７　圧縮機構部、　８　圧縮機、　１０　回転子コア、　１１　磁石挿入孔、　１２　フラックスバリア、　１３、２３，３３，４３　スリット群、　１４　サイドスリット、　１８　磁極領域、　１８Ａ　第１の磁極領域、　１８Ｂ　第２の磁極領域、　２０　永久磁石、　２３　スリット群、　２５　回転シャフト、　３１，３２　バランスウエイト、　３１ａ，３２ａ　バランスウエイト部、　３１ｂ，３２ｂ　端板部、　３５　シャフト、　５０　固定子コア、　５１　ヨーク部、　５２　ティース、　５３　スロット、　６１　コイルサイド、　６２　コイルエンド、　８０　密閉容器、　１００　電動機、　１０１　第１のコア部、　１０２　第２のコア部、　１３０、１３１，１３２，１３３，１３４　スリット、　２３０，２３１，２３２　スリット、　３００　圧縮機、　３０１　密閉容器、　３１０　圧縮機構部、　３３０、３３１，３３２，３３３，３３４　スリット、　４００　冷凍サイクル装置、　４０１　圧縮機、　４０２　凝縮器、　４０４　蒸発器、　４３０，４３１，４３２，４３３，４３４　スリット。
 
 

Claims (12)

  1. 　軸線を中心とする周方向に第１の磁石挿入孔と第２の磁石挿入孔とを有する回転子コアと、前記第１の磁石挿入孔に挿入された第１の永久磁石と前記第２の磁石挿入孔に挿入された第２の永久磁石とを有する回転子と、
    　前記軸線を中心とする径方向の外側から前記回転子コアを囲む固定子コアと、前記固定子コアに分布巻で巻かれたコイルとを有する固定子と
    　を有し、
    　前記回転子コアは、
    　前記第１の磁石挿入孔の前記径方向の外側の第１の磁極領域に、少なくとも１つのスリットを有し、
    　前記第２の磁石挿入孔の前記径方向の外側の第２の磁極領域に、前記第１の磁極領域の前記少なくとも１つのスリットよりも総面積の小さい少なくとも１つのスリットを有するか、またはスリットを有さない
    　電動機。
  2. 　前記第２の磁極領域の前記少なくとも１つのスリットの数が、前記第１の磁極領域の前記少なくとも１つのスリットの数よりも少ない
    　請求項１に記載の電動機。
  3. 　前記第２の磁極領域にスリットが形成されていない
    　請求項１に記載の電動機。
  4. 　前記第２の磁極領域の前記少なくとも１つのスリットの前記径方向の長さが、前記第１の磁極領域の前記少なくとも１つのスリットの前記径方向の長さよりも短い
    　請求項１または２に記載の電動機。
  5. 　前記第２の磁極領域の前記少なくとも１つのスリットの前記周方向の幅が、前記第１の磁極領域の前記少なくとも１つのスリットの前記周方向の幅よりも狭い
    　請求項１、２または４に記載の電動機。
  6. 　前記回転子コアは、前記軸線の方向に、第１のコア部と第２のコア部とを有し、
    　前記第１のコア部および前記第２のコア部はいずれも、前記第１の磁極領域と前記第２の磁極領域とを有し、
    　前記第１のコア部の前記第２の磁極領域と、前記第２のコア部の前記第２の磁極領域とが、前記軸線に対して対称な位置にある
    　請求項１から５までの何れか１項に記載の電動機。
  7. 　前記コイルは、同一相のＮ個のコイル部分を有し、
    　前記Ｎ個のコイル部分は、直列に接続されている
    　請求項１から６までの何れか１項に記載の電動機。
  8. 　前記コイルは、３相のコイルであり、
    　前記３相のコイルは、Ｙ結線またはデルタ結線で接続されている
    　請求項７に記載の電動機。
  9. 　前記回転子は、前記回転子コアに取り付けられたバランスウエイト部を有し、
    　前記軸線の方向において、前記バランスウエイト部と、前記回転子コアの前記第２の磁極領域とが重なり合う
    　請求項１から８までの何れか１項に記載の電動機。
  10. 　請求項１から９までの何れか１項に記載の電動機と、
    　前記電動機によって駆動される圧縮機構部と
    　を備えた圧縮機。
  11. 　前記圧縮機構部は、前記軸線に対して偏心した軸を中心として回転する回転部を有し、
    　前記第２の磁極領域は、前記軸線に対して、前記回転部の偏心方向と反対方向に位置する
    　請求項１０に記載の圧縮機。
  12. 　請求項１０または１１に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えた冷凍サイクル装置。
     
     
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