JP5193548B2 - Permanent magnet rotating electric machine for fan drive of washing and drying machine - Google Patents
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Description
本発明は洗濯乾燥機のファン駆動用に用いられる集中巻固定子を採用した永久磁石式回転電機に関するものである。 The present invention relates to a permanent magnet type rotating electrical machine employing a concentrated winding stator used for driving a fan of a washing / drying machine.
洗濯乾燥機のファン駆動用回転電機にはインバータ駆動の永久磁石式電動機が採用されている。最近では洗濯乾燥機が主流となり、省エネを図るにはファンの風量を増加させ、洗濯物の乾燥時間を短くする必要がある。ファンの風量を増加させるには永久磁石式電動機を高速化する必要がある。この種の回転電機の従来例としては特開2005−94959号公報に記載のように、回転子の中に2極の永久磁石を内蔵したものが知られている。 An inverter-driven permanent magnet electric motor is employed as a rotating electric machine for driving a fan of a washing and drying machine. Recently, washing and drying machines have become mainstream, and in order to save energy, it is necessary to increase the air volume of the fan and shorten the drying time of the laundry. To increase the fan air volume, it is necessary to increase the speed of the permanent magnet motor. As a conventional example of this type of rotating electrical machine, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-94959, a rotor having a built-in two-pole permanent magnet is known.
しかしながら、特開2005−94959号公報に記載のものにおいては、軽負荷時の温度上昇の問題については開示されていない。すなわち、洗濯乾燥機のファンは低速から高速までの運転範囲が広く、特に軽負荷時の温度が異常に増加する問題があった。 However, in the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-94959, the problem of the temperature rise at the time of light load is not disclosed. That is, the fan of the washing and drying machine has a wide operating range from low speed to high speed, and there is a problem that the temperature at a light load is abnormally increased.
本発明の目的は、低速から高速回転に対応し、特に軽負荷時の温度上昇を抑えることができる洗濯乾燥機のファン駆動用永久磁石式回転電機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fan-driven permanent magnet type rotating electrical machine for a washing / drying machine that can cope with a low-speed to a high-speed rotation, and that can suppress a temperature rise particularly at a light load.
(1)上記の目的を解決するために、本発明は、固定子鉄心に形成された複数のスロット内に電機子巻線が施された固定子を有し、回転子鉄心に形成された複数の永久磁石挿入孔に永久磁石が納められた回転子が、固定子の内周に所定のギャップを介して回転自在に支承され、回転子鉄心の永久磁石間の外周面にカット面を形成し、永久磁石の上部に位置する回転子磁極の開度をθ1とし、ティース幅の開度をθ2、スロットのスロットピッチをθ3としたとき、θ2≦θ1≦θ3の条件を満足するように構成すると共に、比(θ2/θ3)を55%以上にし、ティース内周側にあって周方向に延びた磁極片の開度をθ4としたとき、比(θ2/θ4)を64%以上にし、磁極開度の広い電磁鋼板を積層した第1の回転子の間に、磁極開度の狭い電磁鋼板を積層した第2の回転子が、軸方向に挟まれるように配置し、前記第1および第2の回転子の周方向端部によって軸方向に形成される段差がV字状となっており、このV字状の段差が周方向に向かい合うように構成したことを特徴とする。
(2)上記(1)に記載の洗濯乾燥機のファン駆動用永久磁石式回転電機において、回転子鉄心の軸方向長さよりも永久磁石の軸方向長さが短いことを特徴とする。
(1) In order to solve the above object, the present invention includes a stator having armature windings in a plurality of slots formed in a stator core, and a plurality of coils formed in a rotor core. A rotor in which a permanent magnet is placed in the permanent magnet insertion hole is rotatably supported through a predetermined gap on the inner periphery of the stator, and a cut surface is formed on the outer peripheral surface between the permanent magnets of the rotor core. When the opening degree of the rotor magnetic pole located above the permanent magnet is θ1, the opening degree of the teeth width is θ2, and the slot pitch of the slots is θ3, the configuration is such that the condition of θ2 ≦ θ1 ≦ θ3 is satisfied. together, and the ratio of (θ2 / θ3) to 55% or more, when the opening of the circumferentially extending pole pieces be in the tooth periphery was .theta.4, the ratio of (θ2 / θ4) to more than 64%, the magnetic poles An electromagnetic with a narrow magnetic pole opening between the first rotors laminated with magnetic steel sheets with a wide opening The 2nd rotor which laminated | stacked the steel plate is arrange | positioned so that it may be pinched | interposed in an axial direction, and the level | step difference formed in the axial direction by the circumferential direction edge part of the said 1st and 2nd rotor becomes V shape. The V-shaped step is configured to face the circumferential direction .
(2) The fan-driven permanent magnet type rotating electric machine for driving a fan of the washing / drying machine according to (1), wherein the axial length of the permanent magnet is shorter than the axial length of the rotor core.
本発明の形態によれば、永久磁石の上部に位置する回転子磁極の開度をθ1とし、ティース幅の開度をθ2、スロットのスロットピッチをθ3としたとき、θ2≦θ1≦θ3の条件を満足するように構成すると共に、比(θ2/θ3)を55%以上にし、ティース内周側にあって周方向に延びた磁極片の開度をθ4としたとき、比(θ2/θ4)を64%以上にしたことにより、コイルの漏れ磁束が増加してインダクタンスが大きくなるため、インバータから供給されるヒゲ電流が減少し、軽負荷時の温度上昇を抑えることができる洗濯乾燥機のファン駆動用永久磁石式回転電機を提供できる。 According to the embodiment of the present invention, when the opening degree of the rotor magnetic pole located above the permanent magnet is θ1, the opening degree of the teeth width is θ2, and the slot pitch of the slots is θ3, the condition of θ2 ≦ θ1 ≦ θ3 When the ratio (θ2 / θ3) is 55% or more and the opening degree of the pole piece extending in the circumferential direction on the inner peripheral side of the teeth is θ4, the ratio (θ2 / θ4) 64% or more, the leakage flux of the coil increases and the inductance increases, so the whisker current supplied from the inverter decreases, and the fan of the washing and drying machine can suppress the temperature rise at light load A permanent magnet rotating electric machine for driving can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照し、説明する。
(第1実施例)
以下に、本発明の実施例を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
Examples of the present invention are shown below.
図1は本発明による集中巻固定子を有する永久磁石式回転電機の径方向断面図を示す一実施例である。 FIG. 1 is an embodiment showing a radial sectional view of a permanent magnet type rotating electrical machine having a concentrated winding stator according to the present invention.
図2は図1の永久磁石式回転電機の固定子の拡大図である。 FIG. 2 is an enlarged view of the stator of the permanent magnet type rotating electric machine of FIG.
図3は図1の永久磁石式回転電機の回転子の拡大図である。 FIG. 3 is an enlarged view of the rotor of the permanent magnet type rotating electric machine of FIG.
図4は図1の永久磁石式回転電機の回転子の斜視図である。 FIG. 4 is a perspective view of a rotor of the permanent magnet type rotating electric machine of FIG.
図1〜図4を同時に参照して説明する。各図中において、共通する符号は同一物を示す。また、ここでは6極9スロットの永久磁石式回転電機について示す。また、図1(a)と図1(c)は図3(a)に示す回転子を組み込み、図1(b)は図3(b)に示す回転子を組み込んだ永久磁石式回転電機である。 Description will be made with reference to FIGS. In each figure, the common code | symbol shows the same thing. Here, a permanent magnet type rotating electrical machine having 6 poles and 9 slots is shown. 1A and 1C incorporate a rotor shown in FIG. 3A, and FIG. 1B shows a permanent magnet type rotating electrical machine incorporating the rotor shown in FIG. 3B. is there.
集中巻固定子を有する永久磁石式回転電機1は固定子2と回転子3とから構成される。固定子2は、ティース4とコアバック5からなる固定子鉄心6と、ティース4間のスロット7内にはティース4を取り囲むように巻装された集中巻の電機子巻線8(三相巻線のU相巻線8a,V相巻線8b,W相巻線8cからなる)から構成される。ここで、永久磁石式回転電機1は6極9スロットであるから、スロットピッチは機械角で40度、電気角で120度である。ティース4の回転子3と対抗する内周面には図2に示すように、円弧状部分9とベベリング10を施した、ティース4内周側にあって周方向に延びた磁極片11がある。
A permanent magnet type rotating
ここで、ティース4の側面と磁極片11の上面が交差する点の開度をティース幅の開度θ2とし、スロット7のスロットピッチをθ3とし、磁極片11の周方向端面の開度を磁極片の開度θ4とする。
Here, the opening at the point where the side surface of the tooth 4 and the top surface of the
回転子3は回転子鉄心12に形成した一文字状の永久磁石挿入孔13中に永久磁石14が納められ、シャフト(図示せず)と嵌合するためのシャフト孔15からなる。ここで、回転子3の磁極中心方向に延びる軸をd軸。磁極中心方向と電気角で90°隔たった磁極間方向に延びる軸をq軸とする。回転子鉄心12の外周面の極間(q軸)側に直線状にカットした略V字状の2つを組み合わせた形状の凹部16を設けることにより、永久磁石14の磁束を磁極側へ集束させる役目をなす回転子磁極17を形成する。この回転子磁極17には図3(a)に示す磁極開度θ11の電磁鋼板を複数枚積層した回転子Iと、図3(b)に示す磁極開度θ11より狭くした磁極開度θ12の電磁鋼板を複数枚積層した回転子IIを持つ2種類としている。回転子Iと回転子IIの回転子磁極の開度を総称してθ1とする。この回転子Iどうしで挟まれるように回転子IIを配置したのが図4に示す回転子3である。そして、回転子磁極17は磁極中心に対して対称となるように構成している。
The
本発明では、回転子鉄心の永久磁石間の外周面にカット面を形成し、永久磁石の上部に位置する回転子磁極の開度をθ1とし、ティース幅の開度をθ2、スロットのスロットピッチをθ3としたとき、条件[θ2≦θ1≦θ3]を満足するように構成すると共に、比(θ2/θ3)を55%以上にし、磁極片の開度をθ4としたとき、比(θ2/θ4)を64%以上にしたものである。 In the present invention, a cut surface is formed on the outer peripheral surface between the permanent magnets of the rotor core, the opening degree of the rotor magnetic pole located above the permanent magnet is θ1, the opening degree of the teeth width is θ2, and the slot pitch of the slot Is set to satisfy the condition [θ2 ≦ θ1 ≦ θ3], the ratio (θ2 / θ3) is 55% or more, and the opening of the pole piece is θ4, the ratio (θ2 / θ4) is 64% or more.
図5は図1の永久磁石式回転電機を軽負荷運転したときの電動機電流波形である。図5中には特開2005−94959号公報に記載の比(θ2/θ3)を41.7%にしたときの電動機電流波形を比較して示した。図5より、従来の電動機では無負荷に近い軽負荷運転であるためにヒゲ電流が大きいのに対し(最大値1.67A)、本発明の電動機ではヒゲ電流が小さくなっている(最大値0.35A)ことが分かる。 FIG. 5 shows a motor current waveform when the permanent magnet type rotating electric machine of FIG. FIG. 5 shows a comparison of motor current waveforms when the ratio (θ2 / θ3) described in JP-A-2005-94959 is 41.7%. From FIG. 5, the electric motor of the present invention has a small whisker current (maximum value of 1.67 A) while the electric motor of the present invention has a small whisker current (maximum value of 1.67 A). .35A)
この原因はインバータ電源(図示せず)がAC100Vを主電源とし、倍電圧整流回路によってコンデンサの充電電圧が最大282.8Vになり、このDC電圧をPWM変調によって電動機への印加電圧を絞る関係上、ファン負荷のように低速運転時には軽負荷となり、トルク発生のための電流が小さいが、DC電圧が高いためにヒゲ電流が大きくなる。 This is because the inverter power supply (not shown) uses AC100V as the main power supply, and the charging voltage of the capacitor reaches a maximum of 282.8V by the voltage doubler rectifier circuit, and this DC voltage is used to narrow down the voltage applied to the motor by PWM modulation. During a low-speed operation, such as a fan load, the load is light and the current for generating torque is small, but the whisker current increases because the DC voltage is high.
このヒゲ電流は固定子と回転子にとって非同期磁界となるために、固定子鉄心と回転子鉄心に鉄損が発生し、温度上昇の原因となる。 Since the whisker current becomes an asynchronous magnetic field for the stator and the rotor, iron loss occurs in the stator core and the rotor core, causing a temperature increase.
図6は図1の永久磁石式回転電機を運転したときの温度上昇曲線である。図6(b)には従来の特開2005−94959号公報に記載の比(θ2/θ3)を41.7%にしたときの軽負荷運転時と定格運転時の電機子巻線の温度上昇試験結果である。図より、軽負荷運転時,定格運転時とも温度上昇の立ち上がりが早く、鉄損が異常に大きいことが推定できる。また、通常では考えられない、定格運転時よりも軽負荷運転時の温度上昇が高い結果となった。これに対し、図6(a)には本発明の永久磁石の上部に位置する回転子磁極の開度をθ1とし、ティース幅の開度をθ2、スロットのスロットピッチをθ3としたとき、条件[θ2≦θ1≦θ3]を満足するように構成すると共に、比(θ2/θ3)を55%以上にし、磁極片の開度をθ4としたとき、比(θ2/θ4)を64%以上に設定した、軽負荷運転時と定格運転時の電機子巻線の温度上昇試験結果である。図より、軽負荷運転時,定格運転時とも温度上昇の立ち上がりが遅く、鉄損が小さいことが推定できる。また、定格運転時と軽負荷運転時の温度上昇度合いがほぼ同じになる結果となった。 FIG. 6 is a temperature rise curve when the permanent magnet type rotating electric machine of FIG. 1 is operated. FIG. 6B shows the temperature rise of the armature winding during light load operation and rated operation when the ratio (θ2 / θ3) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-94959 is 41.7%. It is a test result. From the figure, it can be estimated that the rise in temperature rises quickly during both light load operation and rated operation, and the iron loss is abnormally large. In addition, the temperature rise during light load operation was higher than that during rated operation, which was not normally considered. In contrast, FIG. 6A shows the condition when the opening of the rotor magnetic pole located above the permanent magnet of the present invention is θ1, the opening of the teeth width is θ2, and the slot pitch of the slots is θ3. It is configured to satisfy [θ2 ≦ θ1 ≦ θ3], and when the ratio (θ2 / θ3) is 55% or more and the opening of the pole piece is θ4, the ratio (θ2 / θ4) is 64% or more. It is the set temperature rise test result of the armature winding at the time of light load operation and rated operation. From the figure, it can be estimated that the rise in temperature rises slowly and the iron loss is small during light load operation and rated operation. In addition, the temperature rise during rated operation and light load operation was almost the same.
この鉄損が小さくなる要因は、開度θ1,θ2,θ3,θ4を[θ2≦θ1≦θ3]、比(θ2/θ3)を55%以上、比(θ2/θ4)を64%以上に設定したことにより、スロットが極端に幅狭く、かつ高くなるため、スロット漏れ磁束が大きくなり、電機子巻線のスロット漏れインダクタンスが大きくなり、インバータから供給される電流の立ち上がりを遅くなり、ヒゲ電流が小さくなるためである。 The reason why the iron loss is reduced is that the opening degrees θ1, θ2, θ3, and θ4 are set to [θ2 ≦ θ1 ≦ θ3], the ratio (θ2 / θ3) is set to 55% or more, and the ratio (θ2 / θ4) is set to 64% or more. As a result, the slot becomes extremely narrow and high, so that the slot leakage magnetic flux increases, the slot leakage inductance of the armature winding increases, the rise of the current supplied from the inverter is delayed, and the whisker current is increased. This is because it becomes smaller.
図7には本発明の集中巻固定子を有する永久磁石式回転電機を搭載した洗濯乾燥機を縦断面して示す模式図である。図7において、20は、外郭を構成する四角筒状の外枠である。外枠20は、クロムフリープレコート鋼板で製作されている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a longitudinal section of a washing / drying machine equipped with a permanent magnet type rotating electrical machine having the concentrated winding stator of the present invention. In FIG. 7,
21は洗濯兼脱水槽であり、その周壁に通水および通風のための小穴21aを有し、その上縁部に流体バランサー22を備え、底部の内側には回転自在に攪拌翼23を設置する。24は洗濯兼脱水槽21を内包し洗濯水およびすすぎ水を溜める外槽であり、底部の外側には駆動装置25を鋼板製の取り付けベース26によって取り付け、外枠21の上端部の四隅部に係止した4本の防振支持装置27によって外槽24を四方から均等に吊り下げることにより外枠21の中心部に懸垂するように支持する。
攪拌翼23は、洗濯兼脱水槽21の底部の大部分を覆う大径(外径寸法が洗濯兼脱水槽の内径寸法の90%以上)である。攪拌翼23の詳細を図示していないが、中央部と周縁部が高く、その間を低く形成しており、周縁部は外周に行くほど迫り上げるように上向きに湾曲させ、洗濯物28を受け支えて回転するものである。
The stirring
駆動装置25は、ブラシレスDCモータ29と電動操作クラッチ機構30と遊星歯車減速機構31を内蔵し、洗濯兼脱水槽21を静止させた状態で攪拌翼23を回転させ(攪拌モード)、洗濯兼脱水槽21と攪拌翼23をそれぞれ反対方向に回転させ(洗濯モード)、洗濯兼脱水槽21と攪拌翼23を一体に回転(脱水・乾燥モード)させるような選択的な駆動機能を有する。
The driving
外槽24の底に形成した排水口24bは、排水電磁弁32を介して排水ホース33に接続する。エアートラップ24cは、エアーチューブ34を介して水位センサ35に接続する。外枠20の下端縁には、四隅に脚36を取り付けた合成樹脂で成形されたベース37を装着する。
A
外側衣類投入口38を形成したトップカバー39は、外枠20の上部開口を覆うように開口端縁に嵌めこみ、フロントパネル40およびバックパネル41と共に取り付け、ねじによって外枠20に取り付けられる。
The
トップカバー39に形成した外側衣類投入口38は、詳細を図示していないが2つ折り(山折り)に開くようにヒンジ42によってトップカバー39に取り付けた外蓋43によって開閉自在に覆い、外槽24の上端に取り付けた外槽上カバー44に形成した内側衣類投入口45は、ヒンジ46によって外槽上カバー44に取り付けた内蓋47によって開閉自在に覆うように構成する。
Although not shown in detail, the outer
トップカバー39とフロントパネル40の間に形成される前部収納部であるフロントパネルボックス48には、電源スイッチ49と操作パネル50と、アンバランス検出センサ51,蓋スイッチ52を内蔵する。アンバランス検出センサ51は、洗濯兼脱水槽21を回転させたときに洗濯兼脱水槽21内の洗濯物28のアンバランスによって、洗濯兼脱水槽21(外槽24)が所定値以上に大きく振れるのを検出するセンサである。蓋スイッチ52は、外蓋43の開閉を検知する。
A
操作パネル50は洗濯コース,乾燥コース,洗濯乾燥コースなど決める設定ボタンが設けられている。
The
トップカバー39とバックパネル41の間に形成されるバックパネルボックス53には、後述する洗濯水供給手段と高濃度洗剤液生成・供給手段を横並びにして内蔵すると共に、外槽24内の水位に応じた水位信号を発生する水位センサ35と、コントローラ54を内蔵する。
A
洗濯水供給手段は、入水側を水栓接続口55に接続し、洗剤溶解容器56を経由して出水側を注水口57に接続した主給水電磁弁58によって構成する。
The washing water supply means is constituted by a main water supply
高濃度洗剤液生成・供給手段は、補助給水電磁弁59を経由して洗剤溶解容器56に洗剤溶解水を供給し、この洗剤溶解容器56内に投入されている粉末合成洗剤を攪拌しながら高濃度洗剤液を生成し、更なる給水によって希釈しながら洗剤溶解容器56から溢水させて注水口57に供給するように構成する。洗剤溶解容器56には仕上げ剤投入室が付設されており、補助給水電磁弁60から給水することによって、洗剤溶解容器56内に投入されている柔軟仕上げ剤を仕上げ剤投入室から溢水させて注水口57に供給するように構成する。
The high-concentration detergent liquid production / supply means supplies detergent-dissolved water to the detergent-dissolving
温風循環乾燥手段は、外槽24の下部の側壁に形成した吸い出し口61から外槽24の後側の外壁面に沿って垂直状態で上向きに伸びるように形成した吸い出し口61から侵入した洗濯水を堰き止める除湿風路部である水冷除湿ダクト62と、この水冷除湿ダクト62内の上部に位置してダクト内に冷却水を供給する水冷除湿手段である冷却水散水部63と、洗濯工程における外槽24の水位よりも高い位置で折り返して外槽24の外壁面に沿って外槽24の下側に向かって垂直に伸びる下降風路部である下降風路ダクト64と、外槽24の下側の空間に配置されて下降風路ダクト64から吸い込み口に空気を吸い込んで循環空気を生成する循環ファン65と、この循環ファン65の吹き出し口から外槽24の外壁面に沿って上方向に垂直状態に伸びる上昇風路部である上昇風路ダクト66と、外槽24の上端部に取り付けた外槽上カバー44上に設置されて上昇風路ダクト66から送り込まれる循環空気を加熱する加熱手段であるヒータ(PTCヒータ)67を内蔵し、加熱した循環空気を洗濯兼脱水槽21内に向けて吹き込む吹き込み口68を備える。
The hot air circulation drying means is a laundry that has entered from the
水冷除湿ダクト62から下降風路ダクト64への折り返し部分には、糸屑捕集手段69を備える。また、下降風路ダクト64内下部には湿度センサ70と温度センサ71を設置し、吹き込み口68のヒータ67の下流側風路内には第2の温度センサ72を設置する。冷却水散水部63への給水は、冷却散水電磁弁73から行い、両者は蛇腹ホース74で接続されている。
A yarn waste collecting means 69 is provided at the folded portion from the water-cooled
循環風路を構成する水冷除湿ダクト62,下降風路ダクト64および上昇風路ダクト66は、外槽24の後側の外壁面に外槽24の周方向に並べてその一部を外槽24と一体成形して実装し、これらの外側を覆う裏側蓋75は、外側に膨出する形状に構成してねじ止めする。
The water-cooled
この温風循環乾燥手段は、洗濯後に外槽24内の洗濯水を排水し、洗濯兼脱水槽21を高速回転させて脱水した後に高速回転させながら、あるいは、低速回転させながら、または、攪拌翼23を正逆反転させながら循環ファン65を運転することによって、外槽24および洗濯兼脱水槽21内の湿潤空気を吸い出し口61から吸い出し、水冷除湿ダクト62内を上昇させる過程において冷却水散水部63から水冷除湿ダクト62内に供給される冷却水によって冷却して除湿する。その後、除湿した空気を下降風路ダクト64を下降させて循環ファン65に吸い込み、この循環ファン65から上昇風路ダクト66とヒータ67を通して吹き込み口68に送り込み、ヒータ67によって加熱して洗濯兼脱水槽21内の中央部に向けて吹き込む。このように洗濯兼脱水槽21に吹き込まれた循環空気は、洗濯兼脱水槽21内の洗濯物28に触れて洗濯物を乾燥する。この循環ファン65は水を扱う機械なので、水分が入り込まないように全開型を採用する関係上、温度上昇率が厳しくなる。
This hot air circulation drying means drains the washing water in the outer tub 24 after washing, spins the washing and
上記洗濯乾燥機の循環ファン65に本発明の永久磁石式回転電機1を適用した場合を考える。循環ファン65は2乗負荷であり、運転スタートから定格運転時まで運転範囲が広い。例えば従来の場合、1/2負荷で運転しようと回転速度を下げた場合、負荷電流そのものは小さくてもヒゲ電流が大きく、電気子巻線の温度上昇の関係から長時間の運転ができなくなる。逆に定格運転時においても電気子巻線の温度上昇の関係から長時間の運転ができなくなる。
Consider a case where the permanent magnet type rotating
これに対し、本発明の永久磁石式回転電機を使用した場合、1/2負荷で運転しようと定格運転しようと、電機子巻線の温度上昇が低いことから、任意の負荷で運転でき、長時間の連続運転が可能となるため、洗濯物28の乾燥時間を早め、省エネに貢献できる。
On the other hand, when the permanent magnet type rotating electrical machine of the present invention is used, the temperature rise of the armature winding is low regardless of whether it is operated at 1/2 load or rated operation. Since continuous operation of time is possible, the drying time of the
さらに、本発明ではティース幅の開度θ2と磁極片の開度θ4に対し、(θ2/θ4)>64%と数値限定しているが、この限界値が軽負荷運転時の電機子巻線の温度上昇が定格運転時より低くなる構造で規定したものであり、θ2=θ4の100%では電機子巻線の係止部がなくなるものであり、上限値は電機子巻線の固定方法や支持方法によって決められるものである。 Further, in the present invention, the numerical value is limited to (θ2 / θ4)> 64% with respect to the opening θ2 of the teeth width and the opening θ4 of the magnetic pole piece, but this limit value is the armature winding during light load operation. The temperature rise is lower than that during rated operation, and at 100% of θ2 = θ4, there is no armature winding locking portion, and the upper limit is the armature winding fixing method or It is determined by the support method.
また、本発明ではティース幅の開度θ2とスロットピッチθ3に対し(θ2/θ3)>55%と数値限定しているが、この限界値が軽負荷運転時の電機子巻線の温度上昇が定格運転時より低くなる構造で規定したものであり、θ2=θ3の100%ではスロットの開口部18がなくなるが、分割コアなどの製造方法で対応によって決められるものである。
以上の構成によれば、回転子鉄心の永久磁石間の外周面にカット面を形成し、永久磁石の上部に位置する回転子磁極の開度をθ1とし、ティース幅の開度をθ2、スロットのスロットピッチをθ3としたとき、条件[θ2≦θ1≦θ3]を満足するように構成すると共に、比(θ2/θ3)を55%以上にし、磁極片の開度をθ4としたとき、比(θ2/θ4)を64%以上に設定したことにより、コイルの漏れ磁束が増加してインダクタンスが大きくなるため、インバータから供給されるヒゲ電流が減少し、軽負荷運転時の温度上昇を抑えることができる洗濯乾燥機のファン駆動用永久磁石式回転電機を提供できる。
Further, in the present invention, the numerical value is limited to (θ2 / θ3)> 55% with respect to the opening θ2 of the tooth width and the slot pitch θ3, but this limit value does not increase the temperature of the armature winding during light load operation. It is defined by a structure that is lower than that at the time of rated operation, and the
According to the above configuration, the cut surface is formed on the outer peripheral surface between the permanent magnets of the rotor core, the opening degree of the rotor magnetic pole located above the permanent magnet is θ1, the opening degree of the teeth width is θ2, and the slot When the slot pitch is θ3, the condition [θ2 ≦ θ1 ≦ θ3] is satisfied, the ratio (θ2 / θ3) is 55% or more, and the opening of the pole piece is θ4. By setting (θ2 / θ4) to 64% or more, the leakage flux of the coil increases and the inductance increases, so the whisker current supplied from the inverter decreases, and the temperature rise during light load operation is suppressed. It is possible to provide a permanent magnet type rotating electric machine for driving a fan of a washing and drying machine.
次に、本発明の第2の実施の形態による永久磁石式回転電機について、図8を用いて説明する。 Next, a permanent magnet type rotating electrical machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図8は本発明の第2の実施の形態による永久磁石式回転電機の回転子の断面図であり、図4のX−Y断面方向を示したものである。 FIG. 8 is a cross-sectional view of a rotor of a permanent magnet type rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention, and shows the XY cross-sectional direction of FIG.
図8において、回転子3は回転子鉄心12に形成した一文字状の永久磁石挿入孔13中に永久磁石14が納められるが、回転子鉄心12の軸方向長さよりも永久磁石14の軸方向長さを短くしたものである。
In FIG. 8, the
これにより、永久磁石14が挿入されていない回転子鉄心12の部位に電機子巻線が作る磁束が流れるため、電機子反作用磁束によるインダクタンスが大きくなり、ヒゲ電流が小さくなって低速運転時の温度上昇を抑えることができる洗濯乾燥機のファン駆動用永久磁石式回転電機を提供できる。
As a result, since the magnetic flux generated by the armature winding flows through the portion of the
1 永久磁石式回転電機
2 固定子
3 回転子
4 ティース
5 コアバック
6 固定子鉄心
7 スロット
8 電機子巻線
9 円弧状部分
10 ベベリング
11 磁極片
12 回転子鉄心
13 永久磁石挿入孔
14 永久磁石
15 シャフト孔
16 凹部
17 回転子磁極
18 スロット開口部
20 外枠
21 洗濯兼脱水層
22 流体バランサー
23 攪拌翼
24 外槽
25 駆動装置
26 取り付けベース
27 防振支持装置
28 洗濯物
29 ブラシレスDCモータ
30 電動操作クラッチ機構
31 遊星歯車減速機構
32 排水電磁弁
33 排水ホース
34 エアーチューブ
35 水位センサ
36 脚
37 ベース
38 外側衣類投入口
39 トップカバー
40 フロントパネル
41 バックパネル
42,46 ヒンジ
43 外蓋
44 外槽上カバー
45 内側衣類投入口
47 内蓋
48 フロントパネルボックス
49 電源スイッチ
50 操作パネル
51 アンバランス検出センサ
52 蓋スイッチ
53 バックパネルボックス
54 コントローラ
55 水栓接続口
56 洗剤溶解容器
57 注水口
58 主給水電磁弁
59,60 補助給水電磁弁
61 吸い出し口
62 水冷除湿ダクト
63 冷却水散水部
64 下降風路ダクト
65 循環ファン
66 上昇風路ダクト
67 ヒータ
68 吹き込み口
69 糸屑補修手段
70 湿度センサ
71 温度センサ
72 第2の温度センサ
73 冷却散水電磁弁
74 蛇腹ホース
75 裏側蓋
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Permanent magnet type rotary electric machine 2 Stator 3 Rotor 4 Teeth 5 Core back 6 Stator core 7 Slot 8 Armature winding 9 Arc-shaped part 10 Beveling 11 Magnetic pole piece 12 Rotor core 13 Permanent magnet insertion hole 14 Permanent magnet 15 Shaft hole 16 Recess 17 Rotor magnetic pole 18 Slot opening 20 Outer frame 21 Washing and dewatering layer 22 Fluid balancer 23 Stirring blade 24 Outer tub 25 Drive device 26 Mounting base 27 Anti-vibration support device 28 Laundry 29 Brushless DC motor 30 Electric operation Clutch mechanism 31 Planetary gear reduction mechanism 32 Drain solenoid valve 33 Drain hose 34 Air tube 35 Water level sensor 36 Leg 37 Base 38 Outer clothing input port 39 Top cover 40 Front panel 41 Back panel 42, 46 Hinge 43 Outer cover 44 Outer tank upper cover 45 Inner clothing inlet 47 Inner lid 48 Front panel Box 49 Power switch 50 Operation panel 51 Unbalance detection sensor 52 Lid switch 53 Back panel box 54 Controller 55 Water faucet connection port 56 Detergent dissolving container 57 Water inlet 58 Main water supply solenoid valve 59, 60 Auxiliary water supply solenoid valve 61 Suction port 62 Water cooling Dehumidification duct 63 Cooling water sprinkling part 64 Down air duct 65 Circulating fan 66 Up air duct 67 Heater 68 Blowing port 69 Lint repair means 70 Humidity sensor 71 Temperature sensor 72 Second temperature sensor 73 Cooling water spray solenoid valve 74 Bellows hose 75 Back cover
Claims (2)
磁極開度の広い電磁鋼板を積層した第1の回転子の間に、磁極開度の狭い電磁鋼板を積層した第2の回転子が、軸方向に挟まれるように配置し、前記第1および第2の回転子の周方向端部によって軸方向に形成される段差がV字状となっており、このV字状の段差が周方向に向かい合うように構成したことを特徴とする洗濯乾燥機のファン駆動用永久磁石式回転電機。 A rotor having a stator with armature windings in a plurality of slots formed in a stator core, and a permanent magnet inserted in a plurality of permanent magnet insertion holes formed in the rotor core. The rotor magnetic pole is rotatably supported on the inner periphery of the stator via a predetermined gap, and forms a cut surface on the outer peripheral surface between the permanent magnets of the rotor core, and is positioned on the upper portion of the permanent magnet. Is θ1, the teeth width opening of the stator core is θ2, and the slot pitch of a plurality of slots formed in the stator core is θ3, the condition of θ2 ≦ θ1 ≦ θ3 is satisfied. When the ratio (θ2 / θ3) is 55% or more and the opening of the pole piece extending in the circumferential direction on the inner peripheral side of the tooth is θ4, the ratio (θ2 / θ4) is Over 64% ,
Between the first rotor with laminated magnetic steel sheets with a wide magnetic pole opening, a second rotor with laminated magnetic steel sheets with a narrow magnetic pole opening is arranged so as to be sandwiched in the axial direction. The step formed in the axial direction by the circumferential end portion of the second rotor is V-shaped, and the laundry drying is characterized in that the V-shaped step is opposed to the circumferential direction. Permanent magnet type rotating electrical machine for fan drive.
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