JP3306361B2 - Refrigerant compressor - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は冷媒圧縮機に関し、
特に新冷媒に対応可能な冷媒圧縮機に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a refrigerant compressor,
In particular, the present invention relates to a refrigerant compressor capable of handling a new refrigerant.
【0002】[0002]
【従来の技術】空気調和機等の圧縮機の冷媒としては、
従来から用いられているCFC系、HCFC系のフロン
はオゾン層の破壊をもたらすために、それに変わる代替
フロンの新冷媒の使用が求められており、HFC系等種
々の新冷媒が候補に上がっている。また、空気調和機等
の圧縮機を駆動する直流ブラシレス電動機の駆動電源と
してインバータが用いられていて、その制御方式も従来
のPWM(パルス幅変調)制御方式からより効率的なP
AM(パルス振幅変調)制御方式へと移行している。2. Description of the Related Art As a refrigerant for a compressor such as an air conditioner,
CFC-based and HCFC-based CFCs that have been used in the past have caused the ozone layer to be destroyed, and the use of alternative CFC-based refrigerants has been demanded. I have. In addition, an inverter is used as a drive power supply for a DC brushless motor that drives a compressor such as an air conditioner, and its control method is more efficient than a conventional PWM (pulse width modulation) control method.
It has shifted to the AM (pulse amplitude modulation) control method.
【0003】冷媒圧縮機に新冷媒を用いた場合にも、電
動機の漏れ電流を規定値(1.0mA)以内に抑制する
必要があるが、HFC系冷媒とエーテル系又はエステル
系の潤滑油の組み合わせでは従来よりも漏れ電流が増加
し、更に、圧縮機駆動用の直流ブラシレス電動機を高効
率運転のためにPAM制御方式によりインバータを駆動
制御すると、高電圧のためますます漏れ電流が増加し
て、規定値以内に抑制することは困難であった。[0003] Even when a new refrigerant is used for the refrigerant compressor, it is necessary to suppress the leakage current of the electric motor to within a specified value (1.0 mA). In the combination, the leakage current increases more than before, and when the DC brushless motor for driving the compressor is driven and controlled by the PAM control system for high efficiency operation, the leakage current increases due to the high voltage. However, it was difficult to suppress the content within the specified value.
【0004】また、新冷媒によって電動機の巻線溝内の
絶縁紙がアタックされて、絶縁効果が低下すると共に、
比誘電率が増大して静電容量によってインバータ電源の
高調波成分が漏洩して漏洩電流が増加する原因でもあっ
た。Further, the insulating paper in the winding groove of the electric motor is attacked by the new refrigerant, so that the insulating effect is reduced, and
This is also a cause of an increase in relative permittivity and leakage of harmonic components of the inverter power supply due to capacitance, thereby increasing leakage current.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
問題点に鑑みなされたもので、HFC系冷媒とエーテル
系又はエステル系の潤滑油の組み合わせでなる新冷媒を
用い、インバータ駆動される圧縮機用直流ブラシレス電
動機の回転子の磁石材に最適なものを選択し、コアの積
層高さを低減して電動機の体積、銅線の使用量を低減
し、また比誘電率の小さい溝絶縁フィルムの使用により
静電容量を小さくすることにより、漏洩電流を規定値以
内に抑制できる、新冷媒に対応可能な圧縮機用直流ブラ
シレス電動機を用いた冷媒圧縮機を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an inverter-driven compression compressor using a new refrigerant comprising a combination of an HFC-based refrigerant and an ether-based or ester-based lubricant. Select the most suitable magnet material for the rotor of a DC brushless motor for motors, reduce the stacking height of the core, reduce the volume of the motor, the amount of copper wire used, and reduce the dielectric constant of the groove insulating film. It is an object of the present invention to provide a refrigerant compressor using a DC brushless electric motor for a compressor capable of supporting a new refrigerant, by suppressing the leakage current to within a specified value by reducing the capacitance by using the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る冷媒圧縮機は、圧縮要素
と、この圧縮要素を駆動する直流ブラシレス電動機を密
閉容器内に封入すると共に、HFC系単一冷媒又はその
混合冷媒と、エーテル系又はエステル系の潤滑油を前記
密閉容器に封入してなる冷媒圧縮機であって、前記直流
ブラシレス電動機は、その回転子鉄心に、表面処理を行
わない磁石材を用いた希土類磁石が内挿されると共に、
インバータ電源で駆動される構成とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a refrigerant compressor in which a compression element and a DC brushless motor for driving the compression element are enclosed in a closed container. A refrigerant compressor in which a single HFC-based refrigerant or a mixed refrigerant thereof and an ether-based or ester-based lubricating oil are sealed in the hermetically sealed container, wherein the DC brushless motor has a surface Perform processing
A rare earth magnet using a magnet material that does not
It is configured to be driven by the inverter power supply.
【0007】こうして、本発明の圧縮機用直流ブラシレ
ス電動機は、新冷媒としてR410A,R407C等の
HFC系冷媒とエーテル系又はエステル系の潤滑油を使
用しても、回転子の磁石として通常のフェライト磁石に
比して単位重量当たりの価格は高価であるが、そのBH
積は格段に大きい、ネオジウム、フェライト、鉄、ボロ
ンからなる希土類磁石を用いることにより、コアの積層
高さを低減し、モータの体積、銅線の使用量を低減して
漏洩電流を規定値に以内に抑制できる。As described above, the DC brushless motor for a compressor according to the present invention provides a conventional ferrite as a rotor magnet even when HFC-based refrigerants such as R410A and R407C and ether-based or ester-based lubricating oil are used as new refrigerants. Although the price per unit weight is higher than that of a magnet, its BH
By using a rare earth magnet consisting of neodymium, ferrite, iron, and boron, the product is extremely large, reducing the stacking height of the core, reducing the volume of the motor and the amount of copper wire used, and reducing the leakage current to the specified value. Can be suppressed within.
【0008】[0008]
【0009】更に、回転子の鉄心内に希土類磁石を採用
することにより、強力な磁力を得ることができるので、
表面処理を行わない磁石材をそのまま使用することがで
き、製造上の容易さと磁石材の管理が容易になる。Further, by employing a rare earth magnet in the iron core of the rotor, a strong magnetic force can be obtained.
The magnet material that is not subjected to the surface treatment can be used as it is, which facilitates the production and the management of the magnet material.
【0010】本発明の請求項2に係る冷媒圧縮機は、固
定子と回転子を有し、R410A,R407C等のHF
C系冷媒とエーテル系又はエステル系の潤滑油を使用す
るロータリ又はスクロール冷媒圧縮機であって、回転子
は鉄心内に希土類磁石を有し、電動機の絶縁紙等として
PENフィルムやPPSフィルムないしアラミド紙の複
合品あるいはそれらとPETフィルムとの併用とし、巻
線のスロット絶縁紙ないしウエッジ絶縁紙はPETフィ
ルム以外のものを主として用い、インバータ電源で駆動
される構成とする。[0010] A refrigerant compressor according to a second aspect of the present invention has a stator and a rotor, and has an HF such as R410A or R407C.
A rotary or scroll refrigerant compressor using a C-based refrigerant and an ether-based or ester-based lubricating oil, wherein a rotor has a rare earth magnet in an iron core, and a PEN film, a PPS film, or an aramid as an insulating paper for an electric motor. A composite paper product or a combination thereof with a PET film is used, and the slot insulating paper or the wedge insulating paper of the winding is mainly made of a material other than the PET film, and is driven by an inverter power supply.
【0011】こうして、巻線の溝絶縁紙に、例えば、比
誘電率が25℃、1KHzで3.1未満であるPENフ
ィルムやPPSフィルムないしアラミド紙の複合品ある
いはそれらとPETフィルムとの併用とし、巻線のスロ
ット絶縁紙ないしウエッジ絶縁紙はPETフィルム以外
のものを主として用いることにより、比誘電率が小さい
溝絶縁紙の使用で静電容量分を低減し、インバータ電源
の高調波成分を漏洩しにくくし、漏洩電流を抑制するこ
とができる。Thus, for example, a PEN film, a PPS film or a composite of aramid paper having a relative dielectric constant of less than 3.1 at 25 ° C. and 1 KHz, or a combination thereof with a PET film is used as the groove insulating paper for the winding. The use of slot insulation paper or wedge insulation paper for windings other than PET film mainly reduces the capacitance by using groove insulation paper with a small relative dielectric constant, and leaks harmonic components of the inverter power supply. And the leakage current can be suppressed.
【0012】本発明の請求項3に係る冷媒圧縮機は、固
定子と回転子を有し、R410A,R407C等のHF
C系冷媒とエーテル系又はエステル系の潤滑油を使用す
るロータリ又はスクロール冷媒圧縮機であって、回転子
は鉄心内に希土類磁石を有し、インバータ電源で駆動
し、インバータの制御方式はPAM制御又はPWM制御
とPAM制御の併用とする構成とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a refrigerant compressor having a stator and a rotor, and an HF compressor such as R410A or R407C.
A rotary or scroll refrigerant compressor using a C-based refrigerant and an ether-based or ester-based lubricating oil. The rotor has a rare-earth magnet in the iron core, is driven by an inverter power supply, and the control method of the inverter is PAM control. Alternatively, the PWM control and the PAM control are used in combination.
【0013】こうして、新冷媒対応の圧縮機用直流ブラ
シレス電動機のインバータをPAM制御又はPWM制御
とPAM制御の併用として運転制御することにより、漏
洩電流を規定値以内に抑制しつつ高い電圧で高効率で運
転できる。In this way, by controlling the operation of the inverter of the DC brushless motor for the compressor corresponding to the new refrigerant by using the PAM control or the combination of the PWM control and the PAM control, it is possible to control the leakage current within a specified value and to achieve high efficiency at a high voltage. Can be driven by
【0014】本発明の請求項4に係る冷媒圧縮機は、固
定子と回転子を有し、R410A,R407C等のHF
C系冷媒とエーテル系又はエステル系の潤滑油を使用す
るロータリ又はスクロール冷媒圧縮機であって、回転子
は鉄心内に希土類磁石を有し、固定子巻線は中間磁極
(イメージポール)方式の巻回とし、インバータ電源で
駆動される構成とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a refrigerant compressor having a stator and a rotor, and an HF such as R410A or R407C.
A rotary or scroll refrigerant compressor using a C-based refrigerant and an ether-based or ester-based lubricating oil, wherein a rotor has a rare earth magnet in an iron core, and a stator winding has an intermediate magnetic pole (image pole) type. It is wound and is configured to be driven by an inverter power supply.
【0015】こうして、電動機の固定子巻線をイメージ
ポール方式の巻回とすることにより、電動機の漏洩電流
は巻線の表面積に比例して増加する傾向にあるので、巻
線の数と量を低減して漏洩電流の低減を図ることができ
る。Since the stator winding of the motor is formed by winding of the image pole type, the leakage current of the motor tends to increase in proportion to the surface area of the winding. Thus, the leakage current can be reduced.
【0016】本発明の請求項5に係る冷媒圧縮機は、固
定子と回転子を有し、R410A,R407C等のHF
C系冷媒とエーテル系又はエステル系の潤滑油を使用す
るロータリ又はスクロール冷媒圧縮機であって、回転子
は鉄心内に希土類磁石を有し、インバータ電源で駆動
し、圧縮機の運転定格周波数を漏洩電流のピーク値より
ずらした所に電動機の定格速度を設定した構成とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a refrigerant compressor having a stator and a rotor, and an HF compressor such as R410A or R407C.
A rotary or scroll refrigerant compressor using a C-based refrigerant and an ether-based or ester-based lubricating oil, wherein the rotor has a rare-earth magnet in an iron core, is driven by an inverter power supply, and operates at a rated operating frequency of the compressor. The rated speed of the motor is set at a position shifted from the peak value of the leakage current.
【0017】こうして、圧縮機用直流ブラシレス電動機
の運転周波数−漏洩電流曲線はピーク値を有するので、
そのピークを回避することにより漏洩電流を規定値以内
に抑制することができる。Thus, since the operating frequency-leakage current curve of the DC brushless motor for the compressor has a peak value,
By avoiding the peak, the leakage current can be suppressed within a specified value.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。図1は、一般に用いられている圧縮機用直流ブラ
シレス電動機の駆動回路の代表的なブロック図である。
図において、1は交流電源を整流して得られる直流電
源、2は永久磁石回転子、3は固定子4に回転磁界を生
じせしめるための電力を供給するインバータ、6は回転
子位置検出手段である。このインバータ3を構成する素
子は6個のトランジスタTr1乃至Tr6からなる。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a typical block diagram of a drive circuit of a commonly used DC brushless motor for a compressor.
In the figure, 1 is a DC power supply obtained by rectifying an AC power supply, 2 is a permanent magnet rotor, 3 is an inverter that supplies electric power for causing a stator 4 to generate a rotating magnetic field, and 6 is a rotor position detecting means. is there. The element constituting the inverter 3 includes six transistors Tr1 to Tr6.
【0019】制御回路5はこのようなインバータ3を構
成するトランジスタTr1乃至Tr6を所定の順序で通
電制御するための信号を出力する制御回路であり、永久
磁石回転子の回転位置を回転子位置検出手段6で検出
し、固定子巻線への通電のタイミングを設定して固定子
巻線への通電制御を行なう。The control circuit 5 is a control circuit for outputting a signal for controlling the energization of the transistors Tr1 to Tr6 constituting such an inverter 3 in a predetermined order, and detects the rotational position of the permanent magnet rotor. Means 6 detects the current, sets the timing of energization to the stator windings, and controls the energization to the stator windings.
【0020】本発明の冷媒圧縮機は図2に示す例のもの
がある。図は断面図であり、21は電動機の固定子コ
ア、22は固定子巻線、23は固定子巻線のコイルエン
ド、24は回転子軸、25は圧縮機に固定されたカッ
プ、26は圧縮機(図示しない)のシリンダブロック、
27は圧縮機の収納ケースである。FIG. 2 shows an example of a refrigerant compressor according to the present invention. The figure is a cross-sectional view, 21 is a stator core of the motor, 22 is a stator winding, 23 is a coil end of the stator winding, 24 is a rotor shaft, 25 is a cup fixed to the compressor, 26 is A cylinder block of a compressor (not shown),
27 is a storage case of the compressor.
【0021】また、図3には電動機の断面図を示し、図
2のものと同一物には同一符号を付しており、固定子巻
線22はA相、B相、C相の3相巻線でなり、各層の巻
線はそれぞれイメージポール方式と呼ばれる中間磁極方
式の巻回とし、巻回幅の長いLコイルと巻回幅の短いM
コイルの2層巻にされている。FIG. 3 is a sectional view of the electric motor, and the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The stator winding 22 has three phases of A, B, and C phases. The windings of each layer are wound by an intermediate magnetic pole method called an image pole method, and an L coil having a long winding width and an M coil having a short winding width are used.
The coil is wound in two layers.
【0022】更に、回転子2の鉄心内にはネオジウム等
からなる4個の平板状の希土類磁石28が配置されてい
る。平板状の希土類磁石28は、通常の磁石に比して強
力な磁力のために、コーナの面取りと表面処理を行わな
い磁石材をそのまま使用することができ、製造上の容易
さと磁石材の管理が容易になる。Further, four flat rare earth magnets 28 made of neodymium or the like are arranged in the iron core of the rotor 2. The plate-shaped rare-earth magnet 28 has a stronger magnetic force than a normal magnet, so that a magnet material that is not subjected to corner chamfering and surface treatment can be used as it is, thereby facilitating manufacturing and controlling the magnet material. Becomes easier.
【0023】このような構成の圧縮機用直流ブラシレス
電動機において、従来の冷媒に代替する新冷媒として、
本出願人は実験の結果、HFC系冷媒とエーテル系又は
エステル系の潤滑油を使用することが効果的であること
を見出した。特に、R134aに対してポリオールエス
テル油、R410A又はR407Cに対してポリビニー
ルエーテル油、R404Aに対してはポリオールエステ
ル油又はポリビニールエステル油のどちらか一方が好適
である。他面、この新冷媒は圧縮電動機の漏れ電流が高
くなりがちであることも判明した。In the DC brushless motor for a compressor having such a configuration, a new refrigerant replacing the conventional refrigerant is as follows.
As a result of experiments, the present applicant has found that it is effective to use an HFC-based refrigerant and an ether-based or ester-based lubricating oil. In particular, polyol ester oil for R134a, polyvinyl ether oil for R410A or R407C, and either polyol ester oil or polyvinyl ester oil for R404A are preferable. On the other hand, it was also found that this new refrigerant tends to increase the leakage current of the compression motor.
【0024】また、空気調和機等の圧縮機を駆動する直
流ブラシレス電動機の駆動電源であるインバータをPW
M(パルス幅変調)制御方式からより効率的なPAM
(パルス振幅変調)制御方式あるいはPWM制御方式と
PAM制御方式の併用へと移行すると、効率のよい運転
は達成されるが、高電圧のためますます漏れ電流が増加
して、圧縮電動機の漏れ電流を規定値(1.0mA)以
内に抑制しなければならないという課題もあり、その間
の調整が必要とされた。An inverter, which is a drive power source of a DC brushless motor for driving a compressor such as an air conditioner,
More efficient PAM from M (pulse width modulation) control method
(Pulse amplitude modulation) When switching to the control method or the combination of the PWM control method and the PAM control method, efficient operation is achieved, but the leakage current of the compression motor increases due to the high voltage, and the leakage current increases more and more. Has to be controlled within a specified value (1.0 mA), and adjustment during that time is required.
【0025】これを解決するために、本発明では、新冷
媒としてR410A,R407C等のHFC系冷媒とエ
ーテル系又はエステル系の潤滑油を使用しても、漏洩電
流はモータの体積に左右されるので、インバータ駆動さ
れる圧縮機用直流ブラシレス電動機の回転子の磁石とし
て、通常のフェライト磁石に比して単位重量当たりの価
格は高価であるが、そのBH積が格段に大きい、ネオジ
ウム、フェライト、鉄、ボロン等からなる希土類磁石を
用いることにより、コアの積層高さを低減してモータの
体積を低減することができ、その結果、漏洩電流も減少
できた。In order to solve this problem, according to the present invention, the leakage current depends on the volume of the motor even when HFC refrigerants such as R410A and R407C and ether or ester lubricating oil are used as the new refrigerant. Therefore, as a rotor magnet of a DC brushless motor for an inverter driven compressor, the price per unit weight is higher than that of a normal ferrite magnet, but its BH product is much larger, such as neodymium, ferrite, By using a rare-earth magnet made of iron, boron, or the like, the volume of the motor could be reduced by reducing the stack height of the core, and as a result, the leakage current could be reduced.
【0026】また、本発明では上述したように電動機の
固定子巻線を中間磁極(イメージポール)方式の巻回と
した。次に、固定子巻線のイメージポール方式の巻回に
ついて図3、図4により簡単に説明する。図4には、2
極で4極を形成するイメージポール(図ではIPと省
略)方式と、3極で6極を形成するイメージポール方式
と、4極で8極を形成するイメージポール方式の例をシ
ンボリックに説明した図を示す。Further, in the present invention, as described above, the stator winding of the electric motor is formed by an intermediate magnetic pole (image pole) type winding. Next, the image pole type winding of the stator winding will be briefly described with reference to FIGS. In FIG.
Symbolically described are examples of an image pole system in which four poles form four poles (abbreviated as IP in the figure), an image pole system in which three poles form six poles, and an image pole system in which four poles form eight poles. The figure is shown.
【0027】例えば2極で4極を形成するイメージポー
ル方式について説明する。図3における対向する位置に
巻回されているA相の巻幅の長い固定子巻線22Lと、
巻幅の短い固定子巻線22Mとを対向させて同極になる
ように励磁して磁束を発生させて、同極N同士がぶつか
り合わせることにより、結果として、その直角方向に他
の極Sを仮想的に発生させて、2極分の固定子巻線で4
極を形成させるものである。For example, an image pole system in which four poles are formed by two poles will be described. A stator winding 22L having a long winding width of the A-phase wound at an opposing position in FIG. 3,
The stator winding 22M having a short winding width is opposed to be excited to have the same polarity to generate a magnetic flux, and the same poles N collide with each other. Is virtually generated, and 4
A pole is formed.
【0028】このことにより、電動機の漏洩電流は巻線
の表面積に比例して増加する傾向にあるので、イメージ
ポール方式では所望の極数の半分の固定子巻線となり銅
線の使用量を低減できるので巻線の数と量を減らして漏
洩電流の低減を図り、結果として漏洩電流を規定値に以
内に抑制できる。As a result, the leakage current of the motor tends to increase in proportion to the surface area of the winding, so that the image pole method results in a stator winding having half the desired number of poles and reduces the amount of copper wire used. Since it is possible, the number of windings and the number of windings are reduced to reduce the leakage current, and as a result, the leakage current can be suppressed within a specified value.
【0029】また、R410A,R407C等のHFC
系冷媒とエーテル系又はエステル系の潤滑油を使用する
新冷媒によって電動機の巻線溝内の絶縁紙がアタックさ
れて、絶縁が劣化して絶縁効果が低下すると共に、比誘
電率が増大して静電容量によってインバータ電源の高調
波成分が漏洩して漏洩電流が増加する原因でもあった。Also, HFCs such as R410A, R407C, etc.
Insulating paper in the winding groove of the motor is attacked by a new refrigerant that uses a system refrigerant and ether-based or ester-based lubricating oil, deteriorating insulation, lowering the insulation effect, and increasing the relative dielectric constant. Harmonic components of the inverter power supply leaked due to the capacitance, which also increased the leakage current.
【0030】そこでこの問題を解決するために、電動機
の絶縁紙等としてPEN(ポリエチレンナフタレート)
フィルムやPPS(ポリフェニレンサルファイド)フィ
ルムないしアラミド紙の複合品あるいはそれらとPET
(ポリエチレンテレフタレート)フィルムとの併用と
し、巻線のスロット絶縁紙ないしウエッジ絶縁紙はPE
Tフィルム以外のものを主として用いた。Therefore, in order to solve this problem, PEN (polyethylene naphthalate) is used as insulating paper for a motor.
Film or PPS (polyphenylene sulfide) film or composite of aramid paper or PET and PET
(Polyethylene terephthalate) used in combination with film, slot insulation paper or wedge insulation paper for winding is PE
Those other than the T film were mainly used.
【0031】即ち、巻線の溝絶縁紙に、例えば、比誘電
率が25℃、1KHzで3.1未満であるPENフィル
ムやPPSフィルムないしアラミド紙の複合品あるいは
それらとPETフィルムとの併用とし、巻線のスロット
絶縁紙ないしウエッジ絶縁紙はPETフィルム以外のも
のを主として用いることにより、比誘電率が小さい溝絶
縁紙の使用で静電容量分を低減し、インバータ電源の高
調波成分を漏洩しにくくし、漏洩電流を抑制することが
できた。That is, for example, a PEN film, a PPS film or a composite of aramid paper having a relative dielectric constant of less than 3.1 at 25 ° C. and 1 KHz, or a combination thereof with a PET film is used for the groove insulating paper of the winding. The use of slot insulation paper or wedge insulation paper for windings other than PET film mainly reduces the capacitance by using groove insulation paper with a small relative dielectric constant, and leaks harmonic components of the inverter power supply. And it was possible to suppress the leakage current.
【0032】更に、R410A,R407C等のHFC
系冷媒とエーテル系又はエステル系の潤滑油を使用する
ロータリ又はスクロール圧縮機用の直流ブラシレス電動
機をインバータ電源で駆動するものでは、図5の運転周
波数−漏洩電流曲線に示すように、圧縮機の運転定格周
波数の特定の範囲に漏洩電流のピーク値が存在すること
が判明したので、漏洩電流のピーク値よりずらした所に
電動機の定格速度を設定して運転することにより、その
ピークを回避することができ漏洩電流を規定値以内に抑
制することができる。Further, HFCs such as R410A, R407C, etc.
When a DC brushless motor for a rotary or scroll compressor using a system refrigerant and an ether-based or ester-based lubricating oil is driven by an inverter power supply, as shown in the operating frequency-leakage current curve of FIG. Since it was found that a peak value of the leakage current exists in a specific range of the rated operating frequency, the peak is avoided by setting the rated speed of the motor at a position shifted from the peak value of the leakage current and operating the motor. And the leakage current can be suppressed to within a specified value.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のように、本発明は、R410A,
R407C等のHFC系冷媒とエーテル系又はエステル
系の潤滑油を組み合わせた新冷媒を用い、インバータ駆
動される直流ブラシレス電動機を用いる冷媒圧縮機にお
いて、インバータをPAM制御又はPWM制御とPAM
制御の併用として運転制御し、電動機の回転子の磁石材
に希土類磁石を採用することによりコア積層高さを低減
して電動機の体積、銅線の使用量を低減し、漏洩電流を
規定値以内に抑制しつつ高い電圧で高効率で運転でき
る。As described above, according to the present invention, R410A,
In a refrigerant compressor using a DC brushless motor driven by an inverter using a new refrigerant in which an HFC-based refrigerant such as R407C and an ether-based or ester-based lubricant are combined, the inverter is controlled by PAM or PWM control and PAM.
The operation is controlled as a combined use of control, and by adopting rare earth magnets for the magnet material of the motor rotor, the core lamination height is reduced, the volume of the motor and the amount of copper wire used are reduced, and the leakage current is within the specified value. Operation at high voltage and high efficiency.
【0034】また、比誘電率の小さい溝絶縁フィルムの
使用により静電容量を小さくすることにより、漏洩電流
を規定値以内に抑制でき、電動機の固定子巻線をイメー
ジポール方式の巻回とすることにより、電動機の漏洩電
流は巻線の表面積に比例して増加する傾向にあるので、
巻線の数と量を低減して漏洩電流の低減を図ることがで
きる。更に、圧縮機用直流ブラシレス電動機の運転周波
数−漏洩電流曲線はピーク値を有するので、そのピーク
を回避して運転することにより漏洩電流を規定値以内に
抑制することができる。Further, by using a groove insulating film having a small relative dielectric constant to reduce the capacitance, the leakage current can be suppressed within a specified value, and the stator winding of the motor is formed by an image pole type winding. As a result, the leakage current of the motor tends to increase in proportion to the surface area of the winding,
The number and amount of windings can be reduced to reduce leakage current. Furthermore, since the operating frequency-leakage current curve of the DC brushless motor for a compressor has a peak value, by operating while avoiding the peak, the leakage current can be suppressed within a specified value.
【図1】圧縮機用直流ブラシレス電動機の駆動回路のブ
ロック図。FIG. 1 is a block diagram of a drive circuit of a DC brushless motor for a compressor.
【図2】冷媒圧縮機の配置図。FIG. 2 is a layout diagram of a refrigerant compressor.
【図3】本発明の圧縮機用直流ブラシレス電動機の断面
図。FIG. 3 is a sectional view of a DC brushless motor for a compressor according to the present invention.
【図4】イメージポール方式のシンボリック説明図。FIG. 4 is an illustration of a symbolic image pole system.
【図5】運転周波数−漏洩電流曲線。FIG. 5 is an operating frequency-leakage current curve.
1 直流電源 2 永久磁石回転子 3 インバータ 4 固定子 5 制御回路 6 回転子位置検出手段 21 固定子コア 22 固定子巻線 23 コイルエンド 24 回転子軸 25 カップ 26 シリンダブロック 27 収納ケース 28 平板状の希土類磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Permanent magnet rotor 3 Inverter 4 Stator 5 Control circuit 6 Rotor position detecting means 21 Stator core 22 Stator winding 23 Coil end 24 Rotor shaft 25 Cup 26 Cylinder block 27 Storage case 28 Flat plate Rare earth magnet
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F04C 29/00 F04C 29/00 U (72)発明者 新井 和彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−264889(JP,A) 特開 平9−233882(JP,A) 特開 平9−256954(JP,A) 特開 昭63−45478(JP,A) 特開 昭63−45477(JP,A) 特開 平3−118749(JP,A) 国際公開92/7409(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 29/00 F04B 39/00 F04B 39/00 106 F04B 49/06 341 F04C 29/00 H02K 21/00 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F04C 29/00 F04C 29/00 U (72) Inventor Kazuhiko Arai 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. 56) References JP-A-7-264889 (JP, A) JP-A-9-233882 (JP, A) JP-A-9-256954 (JP, A) JP-A-63-45478 (JP, A) JP 63-45477 (JP, A) JP-A-3-118749 (JP, A) International Publication No. 92/7409 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02K 29/00 F04B 39/00 F04B 39/00 106 F04B 49/06 341 F04C 29/00 H02K 21/00
Claims (5)
流ブラシレス電動機を密閉容器内に封入すると共に、H
FC系単一冷媒又はその混合冷媒と、エーテル系又はエ
ステル系の潤滑油を前記密閉容器に封入してなる冷媒圧
縮機であって、前記直流ブラシレス電動機は、その回転
子鉄心に、表面処理を行わない磁石材を用いた希土類磁
石が内挿されると共に、インバータ電源で駆動されるこ
とを特徴とする冷媒圧縮機。1. A compression element and a DC brushless motor for driving the compression element are enclosed in a sealed container.
A refrigerant compressor in which an FC-based single refrigerant or a refrigerant mixture thereof and an ether-based or ester-based lubricating oil are sealed in the closed container, wherein the DC brushless electric motor has a rotor iron core having a surface treatment. Rare earth magnets using non-performing magnet materials
A refrigerant compressor in which a stone is inserted and driven by an inverter power supply.
やPPSフィルムないしアラミド紙の複合品あるいはそ
れらとPETフィルムとの併用とし、巻線のスロット絶
縁紙ないしウエッジ絶縁紙はPETフィルム以外のもの
を主として用いることを特徴とする請求項1記載の冷媒
圧縮機。 2. A PEN film, a PPS film or a composite of aramid paper or a combination thereof with a PET film as an insulating paper of an electric motor, and a slot insulating paper or a wedge insulating paper of a winding is mainly made of a material other than the PET film. The refrigerant compressor according to claim 1, wherein the refrigerant compressor is used.
PAM制御又はPWM制御とPAM制御の併用であるこ
とを特徴とする請求項1記載の冷媒圧縮機。 3. The refrigerant compressor according to claim 1, wherein the control system of the inverter for driving the motor is PAM control or a combination of PWM control and PAM control.
ジポール)方式の巻回であることを特徴とする請求項1
記載の冷媒圧縮機。 4. The motor according to claim 1, wherein the stator winding is a winding of an intermediate magnetic pole (image pole) type.
A refrigerant compressor according to any of the preceding claims.
流ブラシレス電動機を密閉容器内に封入すると共に、H
FC系単一冷媒又はその混合冷媒と、エーテル系又はエ
ステル系の潤滑油を前記密閉容器に封入してなる冷媒圧
縮機であって、前記直流ブラシレス電動機は、その回転
子鉄心に希土類磁石が内挿されると共に、インバータ電
源で駆動され、圧縮機の運転定格周波数を漏洩電流のピ
ーク値よりずらした所に電動機の定格速度を設定したこ
とを特徴とする冷媒圧縮機。 5. A compression element and a DC brushless motor for driving the compression element are enclosed in a sealed container.
A refrigerant compressor comprising an FC-based single refrigerant or a mixed refrigerant thereof, and an ether-based or ester-based lubricating oil sealed in the closed container, wherein the DC brushless electric motor includes a rotor core having a rare-earth magnet inside. A refrigerant compressor, wherein the rated speed of the electric motor is set at a position where the rated operating speed of the compressor is shifted from the peak value of the leakage current while being driven by an inverter power supply.
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1997
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