(57)【要約】【課題】駆動中における誘起電圧の歪を抑制し、正弦波とすることが可能な、低振動、低騒音の埋込磁石形同期電動機を提供することを目的とするものである。【解決手段】極数がＰである埋込磁石形のロータ１と、分布巻きに巻線が巻回された三相のステータ巻線を有するステータ４から構成され、ステータ４のスロット５の数ＳがＳ＝４．５Ｐの関係にあることを特徴とする埋込磁石形同期電動機としたものである。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極数がＰである埋込磁石形ロータと、分布巻きに巻線が巻回された三相のステータ巻線を有するステータから構成され、前記ステータのスロット数ＳがＳ＝４．５Ｐの関係にあることを特徴とする埋込磁石形同期電動機。
【請求項２】
極数がＰである埋込磁石形ロータと、波巻きに巻回された三相のステータ巻線を有するステータから構成され、前記ステータのスロット数ＳがＳ＝４．５Ｐの関係にあることを特徴とする埋込磁石形同期電動機。
【請求項３】
所定の等間隔でステータのスロットに異なる相の２つのコイルが収納されているとともに、前記２つのコイルが挿入されたスロット間のスロットには１つのコイルが収納されていることを特徴とする請求項２に記載の埋込磁石形同期電動機。
【請求項４】
１つのスロットに異なる相の２つのコイルが収納されたスロットへのコイル収納は一のステータ端面から他のステータ端面に収納されたコイルと、他のステータ端面から一のステータ端面に収納されたコイルであることを特徴とする請求項３に記載の埋込磁石型同期電動機。
【請求項５】
極数が６、ステータのスロット数が２７であることが特徴の請求項１または請求項２に記載の埋込磁石形同期電動機。
【請求項６】
極数が６、ステータのスロット数が２７であって、３スロットに１つの割合で異なる相の２つのコイルが収納されているとともに、前記２つのコイルが挿入されたスロット間のスロットには１つのコイルが収納されていることを特徴とする請求項２に記載の埋込磁石形同期電動機。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の埋込磁石形同期電動機を搭載したことを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機その他の機器に搭載される埋込磁石形同期電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の埋込磁石形同期電動機を図４に示す。なお、本図において１は埋込磁石形ロータコア、２はロータコア内部に埋め込まれた永久磁石、３は極間の漏洩磁束を防止するスリット、４はステータ、５はステータコアに形成されたスロットである。
【０００３】
ロータの極数Ｐは６、スロット５の数Ｓは１８であり、Ｓ＝３Ｐの関係にある。すなわち、一般的な埋込磁石形同期電動機は三相巻線であるため、スロット５の数は極数の３の倍数、Ｓ＝３Ｐ×ｎ（ｎは整数）の関係にある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ここで、埋込磁石形同期電動機のロータ１は、突極性を有するためトルク脈動が大きく振動、騒音が大きくなるという問題があった。そこで一般的にはエアギャップ磁束密度の分布を正弦波状にして、巻線に誘起する無通電時の誘起電圧を正弦波状にすることで振動、騒音の低減を図っていた。
【０００５】
図５は図４に示す従来の埋込磁石形同期電動機の誘起電圧を示した図であり、図中（ａ）が無通電時の誘起電圧、（ｂ）が定格負荷点で駆動中の誘起電圧である。これによると、無通電時にはほぼ正弦波であるが、定格負荷点では巻線に負荷電流が流れることで電機子反作用の影響をうけて大きく歪んでいることが認められる。
【０００６】
なお、上記現象はスロット５の数がロータ１の極数の３倍（三相巻線であるため。）となっていることに起因するものであるから、例えば、極数Ｐが４でのスロット５の数が２４である埋込磁石形同期電動機でも同様に生ずるものである。
【特許文献１】特開平８−３３１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の埋込磁石形同期電動機では、無通電時の誘起電圧を正弦波にしても、モータが回転時にはステータ巻線に負荷電流が流れることで電機子反作用成分の影響を受け、回転時の誘起電圧が大きく歪んでしまっていた。そして、これが原因となり、振動、騒音が発生していた。
【０００８】
そこで、本願発明は駆動中における誘起電圧の歪を抑制し、正弦波とすることが可能な、低振動、低騒音の埋込磁石形同期電動機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、極数がＰである埋込磁石形ロータと、分布巻きに巻線が巻回された三相のステータ巻線を有するステータから構成され、前記ステータのスロット数ＳがＳ＝４．５Ｐの関係にあることを特徴とする埋込磁石形同期電動機としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明の埋込磁石形同期電動機は、電機子反作用成分の影響を受けても誘起電圧をほぼ正弦波に保つことが可能で、振動、騒音を大きく低減することができる。
【００１１】
また、これを搭載した機器の低振動、低騒音を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本願の請求項１に係る発明は、極数がＰである埋込磁石形ロータと、分布巻きに巻線が巻回された三相のステータ巻線を有するステータから構成され、前記ステータのスロット数ＳがＳ＝４．５Ｐの関係にあることを特徴とする埋込磁石形同期電動機である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、極数がＰである埋込磁石形ロータと、波巻きに巻回された三相のステータ巻線を有するステータから構成され、前記ステータのスロット数ＳがＳ＝４．５Ｐの関係にあることを特徴とする埋込磁石形同期電動機である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、所定の等間隔でステータのスロットに異なる相の２つのコイルが収納されているとともに、前記２つのコイルが挿入されたスロット間のスロットには１つのコイルが収納されていることを特徴とする請求項２に記載の埋込磁石形同期電動機。
【００１５】
請求項４に係る発明は、１つのスロットに異なる相の２つのコイルが収納されたスロットへのコイル収納は一のステータ端面から他のステータ端面に収納されたコイルと、他のステータ端面から一のステータ端面に収納されたコイルであることを特徴とする請求項３に記載の埋込磁石型同期電動機である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、極数が６、ステータのスロット数が２７であることが特徴の請求項１または請求項２に記載の埋込磁石形同期電動機である。
【００１７】
請求項６に係る発明は、極数が６、ステータのスロット数が２７であって、３スロットに１つの割合で異なる相の２つのコイルが収納されているとともに、前記２つのコイルが挿入されたスロット間のスロットには１つのコイルが収納されていることを特徴とする請求項２に記載の埋込磁石形同期電動機である。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の埋込磁石形同期電動機を搭載したことを特徴とする機器である。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る埋込磁石形同期電動機の一具体例を示したものであり、図において、１は埋込磁石形ロータコア、２はロータコア内部に埋め込まれた永久磁石、３は極間の漏洩磁束を防止するスリット、４はステータ、５はステータコアに形成したスロットである。
【００２０】
この例の埋込磁石形同期電動機はＳ＝４．５Ｐを満たすもので、ロータ１の極数Ｐが６、スロット５の数Ｓが２７である。
【００２１】
図２は図１に示す本発明の埋込磁石形同期電動機の誘起電圧を示したものであり、図中（ａ）が無通電時の誘起電圧、（ｂ）が定格負荷点で駆動中の誘起電圧である。
【００２２】
これによれば、無通電時の誘起電圧波形はほぼ正弦波である。また、定格負荷点での誘起電圧についても、電機子反作用の影響を受けているにもかかわらずほぼ正弦波を保っていることが認められる。したがって、当該埋込磁石形同期電動機によれば振動、騒音を大きく低減することができる。これは、ロータ１の極数Ｐに対してスロット５の数ＳをＳ＝４．５Ｐの関係になっている効果によるものである。
【００２３】
図３は巻線の方式を波巻きとした６極２７スロットの埋込磁石形同期電動機のステータを示すものである。そして、当該ステータには三相の巻線が施されており、これら巻線はいわゆるスター結線されたものである。なお、図中Ｕ、ＶおよびＷは各々Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイルを、また、Ｎは中性点を示すものである。さらに、実線で示したコイル（以下、この部分のコイルを「渡線」という。）は当該面を渡っている渡線を、逆に破線で示した渡線は反対側の面を渡っているもので、また、スロットに収納されたコイルを示す二重丸等はスロットに挿入されている方向を示している（記号の相違は挿入方向の相違を示している。）。
【００２４】
また、スロットには３スロットに１つの割合で異なる相の２つのコイルが異なる方向から挿入、収納されているとともに、２つのコイルが挿入されたスロット間のスロットには１つのコイルが収納されるとともに、同一相の渡線はステータの両端面側に交互に配置されている。
【００２５】
このような、コイル配置とすることで、隣り合うコイル間の干渉を防ぐことができ、コイルエンド寸法を小さくできる。
【００２６】
ここで、ロータの極数Ｐは２、４、６、８極が現実的であるが、極数が小さいと軸方向のコイルエンド長さが長くなり、極数を大きくすれば、永久磁石の漏洩磁束が増大するとともに鉄損が大きくなり、電動機効率が低下する。
【００２７】
そこで、両者のバランスを考慮すれば、極数を６極にすることで、コイルエンド長を最も短くでき、小型、高効率、低騒音な埋込磁石形同期電動機とすることができる。
【００２８】
なお、特に低振動が要求される用途に関しては、回転時の誘起電圧が正弦波状になる埋込磁石形同期電動機を正弦波駆動とすれば、さらなる低振動等を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本願の埋込磁石形同期電動機は、低振動、低騒音を実現することが可能で、密閉型圧縮機その他の機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本願発明の埋込磁石形同期電動機を示した図
【図２】本願発明の埋込磁石形同期電動機の誘起電圧を示した図
【図３】本願発明の波巻き巻線が施された埋込磁石形同期電動機のステータを示した図
【図４】従来の埋込磁石形同期電動機を示した図
【図５】従来の埋込磁石形同期電動機の誘起電圧を示した図
【符号の説明】
【００３１】
１  ロータ
２  永久磁石
３  スリット
４  ステータ
５  スロット
【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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