(57)【要約】【課題】高効率の空調機用ロータリ圧縮機を含むシステムを提供する。【解決手段】ロータリ圧縮機システムは、ロータリ圧縮機と、前記ロータリ圧縮機が備えるモータを制御するセンサレスベクトル制御回路と、を備え、前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にある、ロータリ圧縮機システム。センサレスベクトル制御回路ではＭＲＡＳ制御が用いられ、ロータリ圧縮機が備えるピストンロータの角速度変動を抑制する。【選択図】図４
2018087536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリ圧縮機と、
前記ロータリ圧縮機が備えるモータを制御するセンサレスベクトル制御回路と、
を備え、
前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にある、
ロータリ圧縮機システム。
【請求項２】
前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３２以下の範囲にある、
請求項１に記載のロータリ圧縮機システム。
【請求項３】
前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．２７以下の範囲にある、
請求項１に記載のロータリ圧縮機システム。
【請求項４】
センサレスベクトル制御によって制御されるモータを備え、
前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にある、
ロータリ圧縮機。
【請求項５】
空調機用のロータリ圧縮機であって、
モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にあるモータを備える、
ロータリ圧縮機。
【請求項６】
空調機用のロータリ圧縮機に搭載するモータであって、
前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にある、
モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリ圧縮機システム、ロータリ圧縮機及びモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネルギー化の要求に対し、空調機用の圧縮機においても、通年エネルギー消費効率（ＡＰＦ）が重視されている。一般に圧縮機は、低速運転時に効率が低下することが多く、低速域での効率改善がＡＰＦの向上にも大きく役立つ。圧縮機が備えるモータの損失は、低速運転時では銅損が支配的であり、低速域での効率改善のためには、銅損を低減する必要がある。
【０００３】
銅損を低減する手法の一つに、モータロータの外径を小さくして、ステータ巻線スロットを大きくする事で巻線径を大きく取り、巻線抵抗値を下げる手法が存在する。
【０００４】
なお、特許文献１には、圧縮機の軽量化に好適なモータに関する記載がある。特許文献１には、例えば、圧縮機が備えるモータにおいて、ステータの巻線に、銅線よりも比重の小さい軽金属導線（アルミニウム線）を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２８０２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、モータロータ外径が小さくなると、回転方向のイナーシャ（慣性）が小さくなり、ガス圧縮トルクの変動により、角速度の変動が生じ、モータの効率が低下してしまう。従って、ＡＰＦの改善にもつながらない。銅損低減対策を施こすためにモータロータを小型化し、モータ効率を向上することが求められていた。
【０００７】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできるロータリ圧縮機システム、ロータリ圧縮機及びモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、ロータリ圧縮機と、前記ロータリ圧縮機が備えるモータを制御するセンサレスベクトル制御回路と、を備え、前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にある、ロータリ圧縮機システムである。
【０００９】
本発明の第２の態様における前記ロータリ圧縮機システムでは、前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３２以下の範囲にある。
【００１０】
本発明の第３の態様における前記ロータリ圧縮機システムでは、前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．２７以下の範囲にある。
【００１１】
本発明の第４の態様は、センサレスベクトル制御によって制御されるモータを備え、前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にある、ロータリ圧縮機である。
【００１２】
本発明の第５の態様は、空調機用のロータリ圧縮機であって、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にあるモータを備える、ロータリ圧縮機である。
【００１３】
本発明の第６の態様は、空調機用のロータリ圧縮機に搭載するモータであって、前記モータにおいて、モータロータ重量のステータ重量に対する割合が０．２５以上０．３７未満の範囲にある、モータである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によればモータの銅損を低減し、モータの高効率化、圧縮機の高効率化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態におけるロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるロータリ圧縮機の制御回路を示す第一の図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるロータリ圧縮機の制御回路を示す第二の図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるロータリ圧縮機が備えるモータの断面図である。
【図５】従来のロータリ圧縮機が備えるモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態によるロータリ圧縮機システムを図１〜図５を参照して説明する。
図１は、本発明の第一実施形態におけるロータリ圧縮機の側方断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機１０は、モータ１８と、モータ１８によって回転されるクランクシャフト１６と、クランクシャフト１６の回転に伴って偏心回転するピストンロータ１３Ａ，１３Ｂと、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂを収容する圧縮室が内部に形成されたシリンダ１２Ａ，１２Ｂと、シリンダ１２Ａ，１２Ｂを囲うことで圧縮された冷媒が排出される吐出空間Ｖを形成するハウジング１１と、を備えている。
【００１７】
この圧縮機１０は、円筒形状のハウジング１１に、ディスク状のシリンダ１２Ａ、１２Ｂが上下２段に設けられた、いわゆる２気筒タイプのロータリ圧縮機である。シリンダ１２Ａ、１２Ｂの内部には、各々、シリンダ内壁面の内側よりも小さな外形を有する円筒状のピストンロータ１３Ａ、１３Ｂが配置されている。ピストンロータ１３Ａ、１３Ｂは、各々、ハウジング１１の中心軸線に沿った回転軸の偏心軸部１４Ａ、１４Ｂに挿入固定されている。
上段側のシリンダのピストンロータ１３Ａと、下段側のピストンロータ１３Ｂとは、その位相が互いに１８０°だけ異なるように設けられている。
また、上下のシリンダ１２Ａ、１２Ｂの間には、ディスク状の仕切板１５が設けられている。仕切板１５により、上段側のシリンダ１２Ａ内の空間Ｒと、下段側の空間Ｒとが互いに連通せずに圧縮室Ｒ１とＲ２とに仕切られている。
【００１８】
クランクシャフト１６は、シリンダ１２Ａに固定された上部軸受部１７Ａ、及びシリンダ１２Ｂに固定された下部軸受部１７Ｂにより、軸線Ｏ回りに回転可能に支持されている。
クランクシャフト１６は、クランクシャフト１６の中心線に直交する方向にオフセットした偏心軸部１４Ａ、１４Ｂを有している。これら偏心軸部１４Ａ、１４Ｂがクランクシャフト１６の中心軸線回りに旋回することで、上下のピストンロータ１３Ａ、１３Ｂがこの旋回に追従してシリンダ１２Ａ、１２Ｂ内で、偏心回転する。
【００１９】
クランクシャフト１６は、上部軸受部１７Ａから上方（すなわち、圧縮機１０から見てモータ１８が位置する方向）に突出している。クランクシャフト１６における軸線Ｏ方向一方側の端部には、該クランクシャフト１６を回転駆動させるためのモータ１８のモータロータ１９が一体に設けられている。モータロータ１９の外周部に対向して、ステータ２０が、ハウジング１１の内周面に固定して設けられている。
【００２０】
圧縮機１０には、圧縮機１０に供給するのに先立って冷媒を気液分離するアキュムレータ２４がステー２５を介してハウジング１１に固定されている。アキュムレータ２４には、アキュムレータ２４内の冷媒を圧縮機１０に吸入させるための吸入管２６Ａ、２６Ｂが設けられている。吸入管２６Ａ、２６Ｂの先端部は、開口２２Ａ、２２Ｂを通して、吸入ポート２３Ａ、２３Ｂに接続されている。
【００２１】
圧縮機１０は、アキュムレータ２４の吸入口２４ａからアキュムレータ２４の内部に冷媒を取り込む。具体的には、アキュムレータ２４内で冷媒を気液分離して、その気相を吸入管２６Ａ、２６Ｂから、シリンダ１２Ａ、１２Ｂの吸入ポート２３Ａ、２３Ｂを介し、シリンダ１２Ａ、１２Ｂの内部空間である圧縮室Ｒ１、Ｒ２に供給する。
そして、ピストンロータ１３Ａ、１３Ｂが偏心回転することにより、圧縮室Ｒ１、Ｒ２の容積が徐々に減少して冷媒が圧縮される。この冷媒は、モータ１８の周囲を通過してから、上部に設けられた吐出口を経由して冷凍サイクルを構成する配管２７に排出される。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態におけるロータリ圧縮機の制御回路を示す第一の図である。
図２にモータ１８の制御を行うセンサレスベクトル制御回路１のブロック図を示す。図２に示すセンサレスベクトル制御回路１は、コンバータ３１と、コンデンサ３２と、リアクタ３３と、インバータ３４と、電流センサ３５と、電流検出回路３６と、Ａ／Ｄ変換回路３７と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）デュ−ティ計算回路３８と、Ａ／Ｄ変換回路３９と、電圧検出回路４０と、フルベクトル制御回路４１と、を備えている。また、フルベクトル制御回路４１は、２相／３相変換回路４２と、２相／３相変換回路４３と、電流ＰＩ制御回路４４と、電流変換テーブル４５と、速度ＰＩ制御回路４６と、速度位置推定回路４７と、減算器４８と、減算器４９と、を備える。
なお、ロータリ圧縮機システムは、回転速度制御装置６０とセンサレスベクトル制御回路１とロータリ圧縮機１０とを含んで構成される。
【００２３】
コンバータ３１は、電力系統Ｅから入力される三相交流電流を整流する。コンデンサ３２、リアクタ３３は、整流された電圧を平滑化して直流電圧を生成する。インバータ３４は、ＰＷＭデュ−ティ計算回路３８が出力したデュ−ティ指令値に基づいて、直流入力電圧から３相の駆動電圧を生成し、圧縮機１０が備えるモータ１８に駆動電圧を供給する。これにより、センサレスベクトル制御回路１は、モータ１８を駆動する。
【００２４】
電流検出回路３６はモータ１８に流れる電流を検出し、Ａ／Ｄ変換回路３７へ出力する。Ａ／Ｄ変換回路３７は、電流検出回路３６が検出した電流をデジタル信号に変換し、変換後の信号をフルベクトル制御回路４１へ出力する。フルベクトル制御回路４１では、２相／３相変換回路４２が、Ａ／Ｄ変換回路３７から入力した３相の信号を座標変換（ｄｑ変換）し、変換後の電流値ｉｄ、ｉｑを速度位置推定回路４７に出力する。このとき２相／３相変換回路４２は、後述するモータロータ１９による磁極角度の前回の推定値θｅｓを参照する。速度位置推定回路４７は、電流値ｉｄ、ｉｑと、電流ＰＩ制御回路４４が出力したｄｑ座標系での電力指令値ｖｄ、ｖｑを入力し、モータ１８の回転速度の推定値ωｅｓとモータロータ１９の磁極角度（磁極位置の角度）の推定値θｅｓを、例えば、ＭＲＡＳ（model reference adaptive system：モデル規範適応システム）と呼ばれる方法で算出する。
【００２５】
回転速度制御装置６０は、回転速度の指令値ωｃｍｄをフルベクトル制御回路４１へ出力する。減算器４８は、回転速度制御装置６０による回転速度の指令値ωｃｍｄと、速度位置推定回路４７が推定した回転速度の推定値ωｅｓとの偏差Δωを算出して、速度ＰＩ制御回路４６へ出力する。速度ＰＩ制御回路４６は、Δωに基づいてＰＩ制御により、偏差を小さくする（０にする）トルク指令値を算出する。フルベクトル制御回路４１は、電流変換テーブル４５に基づいて、トルク指令値を電流指令値ｉｄ´、ｉｑ´に変換する。減算器４９は、電流指令値ｉｄ´、ｉｑ´と、２相／３相変換回路４２が出力したｉｄ、ｉｑとの偏差Δｉｄ、Δｉｑを算出して、電流ＰＩ制御回路４４へ出力する。電流ＰＩ制御回路４４は、偏差Δｉｄ、Δｉｑに基づいてＰＩ制御により、偏差を小さくする（０にする）電圧指令値ｖｄ、ｖｑを算出する。電流ＰＩ制御回路４４は、電圧指令値ｖｄ、ｖｑを２相／３相変換回路４３へ出力する。２相／３相変換回路４３は、速度位置推定回路４７が推定したモータロータ１９の磁極角度の推定値θｅｓを参照して電圧指令値ｖｄ、ｖｑの２相から３相への座標変換を行い、変換後の電圧指令値ＶをＰＷＭデュ−ティ計算回路３８へ出力する。ＰＷＭデュ−ティ計算回路３８は、電圧指令値Ｖと、電圧検出回路４０が検出したインバータ３４への直流入力電圧をＡ／Ｄ変換回路３９でデジタル変換した信号とを入力し、デュ−ティ指令値を算出する。ＰＷＭデュ−ティ計算回路３８は、算出したデュ−ティ指令値をインバータ３４へ出力する。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態におけるロータリ圧縮機の制御回路を示す第二の図である。
図３に速度位置推定回路４７のブロック図を示す。速度位置推定回路４７は、電流推定回路５０と、速度推定回路５１と、積分回路５２とを備える。電流推定回路５０は、電力指令値ｖｄ、ｖｑと、速度推定回路５１が推定したモータロータ１９の回転速度の推定値ω_Ｍを入力し、モータ１８をモデル化した適応モデル（Adjustable Model）に基づいて、電流推定値ｉｄ_ｅｓｔ、ｉｑ_ｅｓｔを推定する。速度推定回路５１は、電流推定値ｉｄ_ｅｓｔ、ｉｑ_ｅｓｔとｉｄ、ｉｑを入力し、回転速度の推定（ω_Ｍ）を行う。積分回路５２は、回転速度の推定値ω_Ｍを積分して、モータロータ１９の磁極角度の推定値θｅｓを算出する。速度位置推定回路４７は、速度推定回路５１が推定した回転速度の推定値ω_Ｍを回転速度の推定値ωｅｓとして、積分回路５２が算出したモータロータ１９の磁極角度の推定値θｅｓと共に出力する。
【００２７】
圧縮機１０の内部は、高温高圧環境となるためピストンロータ１３の位置を検出するセンサを設けることが難しい。図２、図３に示す制御回路によるセンサレスベクトル制御（例えばＭＲＡＳ制御）よれば、センサを用いることなくモータロータ１９の回転速度や磁極角度を高精度に検出することができる。また、モータロータ１９とクランクシャフト１６、ピストンロータ１３Ａ、１３Ｂとは一体的に構成され回転するので、モータロータ１９の磁極角度とピストンロータ１３Ａ、１３Ｂの位置は一定の位置関係にあると考えられる。そのため、ＭＲＡＳ制御により、ピストンロータ１３Ａ、１３Ｂの位置を高精度に推定し、制御することでクランクシャフト１６の角速度の変動を抑制することができる。一般にロータリ圧縮機では、シリンダ１２Ａ、１２Ｂにおける冷媒ガスの圧縮が進むにつれ高圧冷媒ガスからの力を受けるため、１回の圧縮工程中にガス圧縮トルクが大きく変動する。その影響で圧縮工程中のクランクシャフト１６の角速度には変動が生じる。しかし、本実施形態のＭＲＡＳ制御を導入すると、モータロータ１９の回転速度や磁極角度の推定値に現れる変動を抑制するように回転速度制御装置６０が、回転速度の指令値を算出することにより、クランクシャフト１６の角速度変動を抑制することができる。
【００２８】
圧縮工程中のガス圧縮トルク変動への対策を別の面から考えると、従来のモータ制御（ＭＲＡＳ制御を用いない場合）では、ガス圧縮トルク変動の影響を低減するためにモータロータ１９のサイズをある程度大きく設計することでイナーシャを稼ぐ必要があった。しかし、ＭＲＡＳ制御の導入により、モータロータ１９の回転速度を一定に保つことが可能となるため、上記の制約を考慮せずにモータロータ１９を小型化できるようになる。モータロータ１９を小型化することにより、モータの効率を向上することができる。次にモータロータ１９の小型化の一例およびその効果について説明する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態におけるロータリ圧縮機が備えるモータの断面図である。
図４は、図１の圧縮機１０においてＡ−Ａ線での断面図のうちモータ１８を示す。図４に示すのは、実際に本実施形態のＭＲＡＳ制御を適用し、回転数変動を抑止し所望の回速度で圧縮機１０を駆動することができるモータ１８の断面図である。
図４においてステータ２０は、６個のティース部３、６個の巻線スロット部４、ヨーク部５を有している。ステータ２０において、ティース幅３ｄは８ｍｍ、ステータ外径２０ｄは１０５ｍｍである。モータロータ１９には磁石６が４極分配置されている。モータロータ１９の外径１９ｄは４６．８ｍｍである。
【００３０】
図５は、比較のために示したロータリ圧縮機が備える従来のモータの断面図である。
図５に示すのは、ＭＲＡＳ制御を適用しない場合、モータ１８の代わりに圧縮機１０に組み込んで使用するモータの断面図である。
図５においてステータ２０´は、６個のティース部３´、６個の巻線スロット部４´、ヨーク部５´を有している。ステータ２０´において、ティース幅３ｄ´は１０ｍｍ、ステータ外径２０ｄ´は１０５ｍｍである。モータロータ１９´には磁石６´が４極分配置されている。モータロータ１９´の外径１９ｄ´は５４．８ｍｍである。
【００３１】
ＭＲＡＳ制御による速度変動抑制効果を前提とした場合、上記のようにモータロータ１９の外径を小さくすることができる（例えば５４．８ｍｍから４６．８ｍｍ）。また、モータロータ１９の外径を小さくすることにより、図示するようにステータ２０の巻線スロット部４の面積を大きくすることができる。例えば、図示した例では、巻線スロット部４の合計面積は、巻線スロット部４´の合計面積の約１．７倍である。また、図４に例示したステータ２０の場合、ステータ２０全体の面積に対する６つの巻線スロット部４の合計面積の割合は約３２％である。一方、図５に例示した従来のステータ２０´の場合、ステータ２０´全体の面積に対する６つの巻線スロット部４´の合計面積の割合は約２３％である。なお、計算上、空調機のロータリ圧縮機に使用する同程度の大きさのモータ（例えば、ステータ外径が１００ｍｍ〜１１２ｍｍの範囲にあるモータ）に対しても巻線スロット面積を同程度に拡大することが可能であると考えられる。また、ステータ２０全体の面積に対する６つの巻線スロット部４の合計面積の割合は３２％でなくても、その割合が２５％から４０％までの間の何れかの値を取るように設計することも可能である。２５％とは、計算上、従来（２３％の場合）に比べて、後述する銅損低減作用の有意な効果を得られるときの上記割合の下限値である。また、余りにもステータ２０全体の面積に対する巻線スロット部４の合計面積の割合を大きくとると強度、振動、騒音などの問題が生じるところ、４０％とは、そのような問題を回避しつつ運転できる上記割合の最大値である。
上記割合を２５％〜４０％の範囲で設計したモータについても、空調機用に設計された従来のロータリ圧縮機に搭載されるモータと比較して、後述するモータ効率向上効果が得られると考えられる。
【００３２】
また、モータロータ外径のステータ外径に対する割合は、図４に例示したモータロータ１９、ステータ２０の場合、４６．８ｍｍ÷１０５ｍｍ＝０．４４５７・・・である。一方、図５に例示したモータロータ１９´、ステータ２０´の場合、５５ｍｍ÷１０５ｍｍ＝０．５２３８・・・である。なお、上記の例では、ステータ外径が１０５ｍｍのモータ１８を例として挙げたが、ステータ外径が１００ｍｍ〜１１２ｍｍの範囲にある空調機用ロータリ圧縮機に搭載するモータのモータロータについても同程度の小型化が可能であると考えられる。さらに、ステータ外径が１２５ｍｍのモータについてもＭＲＡＳ制御を前提とする小型化を行った。このモータの場合、ＭＲＡＳ制御適用前は、ステータ外径１２５ｍｍに対してモータロータの外径は５４．８ｍｍであった。ＭＲＡＳ制御適用前のモータについてのモータロータ外径のステータ外径に対する割合は、５４．８ｍｍ÷１２５ｍｍ＝０．４３８４となる。また、ＭＲＡＳ制御適用後の小型化したモータロータの外径は４６．８ｍｍであった。小型化したモータでのモータロータ外径のステータ外径に対する割合は、４６．８ｍｍ÷１２５ｍｍ＝０．３７４４となる。
【００３３】
なお、ステータ外径が１２５ｍｍのモータについてもモータロータの外径は４６．８ｍｍにまで小型化できたことから、ステータ外径が１００ｍｍ〜１１２ｍｍの範囲にあるモータを含んで、ステータ外径が１００ｍｍ〜１２５ｍｍの範囲にあるモータについて、モータロータの外径を４６．８ｍｍにまで小型化できると考えられる。
【００３４】
また、モータロータ１９の外径を４６．８ｍｍまで小型化しなくても、ＭＲＡＳ制御を適用しつつ、モータロータの外径を、例えば５０ｍｍ未満に設計することも可能である。その場合でも、空調機用に設計された従来のロータリ圧縮機に搭載されたモータと比較して、高効率化の効果が得られると考えられる。なお、４６．８ｍｍは、モータ効率向上効果が得られるモータロータ外径の計算上の下限値である。
【００３５】
また、モータロータ重量のステータ重量に対する割合は、図４に例示したモータロータ１９、ステータ２０の場合、０．８０ｋｇ÷３．２０ｋｇ＝０．２５である。一方、図５に例示したモータロータ１９´、ステータ２０´の場合、１．１４ｋｇ÷３．０７ｋｇ＝０．３７１３・・・である。なお、ステータ外径が１２５のモータについて、ＭＲＡＳ制御適用後の小型化を行ったところ、モータロータ重量のステータ重量に対する割合は、１．２３ｋｇ÷４．６６ｋｇ＝０．２６３９・・・となった。
【００３６】
重量について小型化前後の変化をロータモータ重量とステータ重量の重量比の観点から整理すると、モータロータ重量のステータ重量に対する割合を０．２５以上０．３７未満となるように設計することで、モータ効率を向上させることができると考えられる。さらに顕著な効果を得るためには、モータロータ重量のステータ重量に対する割合を０．２５以上０．３２以下となるように設計することが望ましい。
【００３７】
本実施形態によれば、ＭＲＡＳ制御によって回転速度の変動を抑制することができるので上記のようにモータロータ１９を小型・軽量化することができ、モータ１８の効率を向上することができる。また、モータロータ１９の外径を小さくすることで、磁石６の使用量を低減しコストを削減することができる。また、モータロータ１９が占めていた空間にまでステータ２０を拡大し、巻線スロット部４の面積の拡大することができる。巻線スロット部４の面積の拡大により、コイルの巻線径を増加することができる。コイルの巻線径の増加により抵抗値を低減し、銅損を低減することができる。これによりモータ１８の効率を向上し、圧縮機１０の高効率化、通年エネルギー消費効率（ＡＰＦ）の向上を実現することができる。
【００３８】
例えば、暖房定格出力、冷房定格出力、冷房中間出力での運転に比べてＡＰＦ向上への寄与率が高い（ＡＰＦが低い運転状態である）暖房中間出力運転の場合、モータ損失は鉄損に比べ銅損の割合が多いことが分かっている。従って、本実施形態のロータリ圧縮機システムを空調機に適用することで、暖房中間出力運転におけるモータ１８の銅損を低減し、モータ効率、圧縮機効率、空調機のＡＰＦを向上させることができる。
なお、モータ１８は、永久磁石同期モータ、誘導モータなど各種モータを適用することができる。
また、上記の実施形態では、ステータ外径が１００ｍｍ〜１１２ｍｍの例、１２５ｍｍの例を挙げたがこれに限定されない。例えば、上記例の１２５ｍｍを含むステータ外径が１２５ｍｍ〜１３５ｍｍ程度のモータや、ステータ外径が９０ｍｍ程度のモータ、ステータ外径が１７０ｍｍ程度のモータにおいても同程度の小型化が可能である。例えば、ステータ外径が１２５ｍｍ〜１３５ｍｍ程度のモータ、ステータ外径が９０ｍｍ程度のモータ、ステータ外径が１７０ｍｍ程度のモータにおいてもモータロータ重量のステータ重量に対する割合を０．２５程度とすることは可能と考えられる。
【００３９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記例では、４極６スロットのモータを例に挙げたが、他の極数、スロット歩数を有するモータ（例えば６極９スロット）であっても同程度の結果が得られると考えられる。なお、ロータリ圧縮機システムは、回転速度制御装置６０とセンサレスベクトル制御回路１とロータリ圧縮機１０とを含んで構成される。本実施形態のロータリ圧縮機システムは空調機に使用される。
なお、６つの巻線スロット部４の合計面積は巻線スロット面積の一例、ステータ２０の全体面積はステータ面積の一例である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・センサレスベクトル制御回路
３、３´・・・ティース部
３ｄ、３ｄ´・・・ティース幅
４、４´・・・巻線スロット部
５、５´・・・ヨーク部
６、６´・・・磁石
１０・・・圧縮機
１１・・・ハウジング
１２Ａ，１２Ｂ・・・シリンダ
１３Ａ，１３Ｂ・・・ピストンロータ
１６・・・クランクシャフト
１８・・・モータ
１９、１９´・・・モータロータ
２０、２０´・・・ステータ
２０ｄ、２０ｄ´・・・ステータ外径
２２Ａ、２２Ｂ・・・開口
２３Ａ、２３Ｂ・・・吸入ポート
２４・・・アキュムレータ
２５・・・ステー
２６Ａ、２６Ｂ・・・吸入管
３１・・・コンバータ
３２・・・コンデンサ
３３・・・リアクタ
３４・・・インバータ
３５・・・電流センサ
３６・・・電流検出回路
３７・・・Ａ／Ｄ変換回路
３８・・・ＰＷＭデュ−ティ計算回路
３９・・・Ａ／Ｄ変換回路
４０・・・電圧検出回路
４１・・・フルベクトル制御回路
４２、４３・・・２相／３相変換回路
４４・・・電流ＰＩ制御回路
４５・・・電流変換テーブル
４６・・・速度ＰＩ制御回路
４７・・・速度位置推定回路
４８・・・減算器
４９・・・減算器
５０・・・電流推定回路
５１・・・速度推定回路
５２・・・積分回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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