BR112019008696B1

BR112019008696B1 - Estator para um motor, motor, e, compressor

Info

Publication number: BR112019008696B1
Application number: BR112019008696-0A
Authority: BR
Inventors: Dong Xiang; Qingxuan FU; Jun Liu; Xiuxiu QI; Youbin LUO
Original assignee: Guangdong Meizhi Precision-Manufacturing Co., Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2023-09-26
Also published as: EP3525319A4; US20190319501A1; BR112019008696A2; EP3525319B1; CN106487121A; EP3525319A1; WO2018076921A1; US10938257B2

Abstract

são providos um estator, um motor e um compressor para um motor. o estator (100) inclui: um corpo do estator substancialmente anular (1). o corpo do estator (1) é formado pelo empilhamento de uma pluralidade de chapas de aço silício. a intensidade de indução magnética das chapas de aço silício é b, b>1,79t. uma pluralidade de dentes do estator (2) arranjados em intervalos é formada em uma parede periférica interna do corpo do estator (1), e uma ranhura de acomodação (3) é definida entre dois dentes do estator adjacentes (2). um diâmetro de um círculo onde as superfícies das extremidades internas da pluralidade de dentes do estator (2) estão localizadas é d1 e um diâmetro de um círculo onde uma extremidade externa do corpo do estator (1) está localizada é d2, e d1 e d2 satisfazem: d1/d2>0,515.

Description

CAMPO

[001] A presente descrição refere-se a um campo técnico de compressores, e mais particularmente a um estator para um motor, um motor e um compressor.

FUNDAMENTOS

[002] Um compressor é normalmente provido com um motor para acionar o compressor para operar, de modo a comprimir um refrigerante.

[003] Como o índice de eficiência energética é atualizado constantemente, tornou-se uma questão cada vez mais importante que a estrutura do motor precisa ser otimizada para melhorar a eficiência energética do compressor em operação, de modo a realizar uma finalidade de conservação de energia. Enquanto isso, com a redução contínua de recursos, como ferro, cobre e alumínio, é desejado que o motor use o menor número possível de materiais sob a condição de obter a mesma potência de saída.

SUMÁRIO

[004] A presente descrição procura resolver pelo menos um dos problemas existentes na técnica relacionada, pelo menos em parte. Portanto, a presente descrição provê um estator para um motor, e quando o estator é usado para o motor, é condutivo para melhorar a potência de saída do motor e, portanto, economizar materiais e reduzir o custo sob a condição de alcançar a mesma potência de saída em comparação com o motor na técnica relacionada.

[005] A presente descrição provê adicionalmente um motor incluindo o estator acima.

[006] A presente descrição provê adicionalmente um compressor incluindo o motor acima.

[007] O estator de acordo com as modalidades da presente descrição inclui: um corpo do estator substancialmente anular. O corpo do estator é formado pelo empilhamento de uma pluralidade de chapas de aço silício. A chapa de aço silício tem intensidade de indução magnética de B que é maior que 1,79T. O corpo do estator tem uma parede periférica interna formada com uma pluralidade de dentes do estator espaçados, e dois dentes do estator adjacentes definem uma ranhura de acomodação entre os mesmos. Um círculo onde as respectivas superfícies de extremidade interna da pluralidade de dentes do estator estão localizadas tem um diâmetro de D1, e outro círculo onde uma extremidade externa do corpo do estator 1 está localizada tem um diâmetro de D2, D1 e D2 satisfazendo D1/D2> 0,515.

[008] Para o estator de acordo com modalidades da presente descrição, o corpo do estator é formado pelo empilhamento da pluralidade de chapas de aço silício, a intensidade de indução magnética B da chapa de aço silício é maior que 1,79T e o diâmetro D1 do círculo onde as respectivas superfícies de extremidade interna da pluralidade de dentes do estator estão localizadas e o diâmetro D2 do círculo onde a extremidade externa do corpo do estator 1 está localizada satisfazem D1/D2>0,515, de modo que quando o estator é usado para o motor, o desempenho do motor pode ser melhorado e a potência de saída do motor pode ser aumentada, poupando assim materiais e diminuindo o custo em comparação com os motores da técnica relacionada que obtêm a mesma potência de saída.

[009] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, a chapa de aço silício tem uma espessura de 0,35 mm ou 0,5 mm.

[0010] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, uma projeção ortográfica da ranhura de acomodação em uma seção transversal do corpo do estator tem uma área de S, e S satisfaz S > [0,215*(D22-D12)*3,14]/4 mm2.

[0011] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, uma largura de cada dente do estator é chamada de largura do dente do estator, e uma distância central entre as extremidades internas de duas ranhuras de acomodação adjacentes é chamada de passo do dente do estator. A largura do dente do estator é bt1, o passo do dente do estator é t1, e bt1 e t1 satisfazem bt1/t1 < 0,48.

[0012] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, a chapa de aço silício é processada por laminação a frio.

[0013] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, cada dente do estator tem uma extremidade interna provida com uma porção limitadora, e a porção limitadora é configurada para limitar uma posição de um bloco de bobina do motor.

[0014] O motor de acordo com modalidades da presente descrição inclui o estator acima; e um bloco de bobina configurado para ser enrolado em torno do dente do estator e acomodado na ranhura de acomodação.

[0015] Para o motor de acordo com modalidades da presente descrição, ao prover o estator acima, o desempenho do motor pode ser melhorado e a potência de saída do motor pode ser aumentada, poupando assim materiais e reduzindo custos em comparação com motores na técnica relacionada que conseguem a mesma potência de saída.

[0016] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, um cabo de alimentação do bloco de bobina é configurado como um fio de cobre esmaltado de imida de poliéster compósito de poliamida-imida, um fio de alumínio esmaltado de imida de poliéster compósito de poliamida-imida, um fio de cobre esmaltado de poliéster, um fio de alumínio esmaltado de poliéster ou um fio de alumínio revestido de cobre.

[0017] O compressor de acordo com as modalidades da presente descrição inclui o motor acima.

[0018] Para o compressor de acordo com algumas modalidades da presente descrição, a eficiência energética do compressor pode ser melhorada ao prover o motor acima.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0019] Esses e outros aspectos e vantagens das modalidades da presente descrição se tornarão evidentes e mais prontamente reconhecidos a partir das seguintes descrições feitas com referência aos desenhos, nos quais: a Fig. 1 ilustra uma vista parcialmente esquemática de um motor de acordo com algumas modalidades da presente descrição.

[0020] A Fig. 2 ilustra uma vista de topo de um estator de acordo com algumas modalidades da presente descrição.

[0021] A Fig. 3 ilustra uma vista de topo de um estator de acordo com algumas modalidades da presente descrição, em que uma parte sombreada representa uma área de uma ranhura de acomodação. Numerais de referência: estator 100, corpo do estator 1, dente do estator 2, porção limitadora 21, ranhura de acomodação 3, bloco de bobina 200.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0022] Modalidades da presente descrição serão descritas em detalhe e exemplos das modalidades serão ilustrados nos desenhos. As modalidades aqui descritas com referência aos desenhos são explicativas, as quais são meramente usadas para ilustrar a presente descrição, mas não devem ser interpretadas como limitando a presente descrição.

[0023] No relatório descritivo, deve ser entendido que termos como “central”, “superior”, “inferior”, “interno”, “externo”, “axial” e “circunferencial” devem ser interpretados para se referirem à orientação ou relação de posição conforme descrito ou conforme mostrado nos desenhos em discussão. Esses termos relativos são para conveniência e simplificação da descrição, e não indicam ou implicam que a presente descrição deve ter uma orientação particular ou ser construída e operada em uma orientação particular. Assim, esses termos relativos não devem ser construídos para limitar a presente descrição.

[0024] Além disso, termos como “primeiro” e “segundo” são usados aqui para fins de descrição e não têm a intenção de indicar ou implicar importância ou significância relativa ou de implicar o número de recursos técnicos indicados. Assim, o recurso definido com “primeiro” e “segundo” pode incluir um ou mais desse recurso. Na descrição da presente descrição, o termo “uma pluralidade de” significa pelo menos dois, por exemplo, dois, três ou etc., a menos que especificado de outro modo.

[0025] Na presente descrição, a menos que especificado ou limitado de outro modo, os termos “montado”, “conectado”, “acoplado”, “fixo” e similares são usados amplamente, e podem ser, por exemplo, conexões fixas, conexões destacáveis, ou conexões integrais; também podem ser conexão mecânica, conexões elétricas ou comunicação mútua; também podem ser conexões diretas ou conexões indiretas através de estruturas intervenientes; também podem ser comunicações internas ou interação mútua de dois elementos, que podem ser entendidos pelos versados na técnica de acordo com situações específicas.

[0026] Na presente descrição, a menos que seja especificado ou limitado de outro modo, uma estrutura na qual um primeiro recurso está “sobre” ou “abaixo” de um segundo recurso pode incluir uma modalidade na qual o primeiro recurso está em contato direto com o segundo recurso, e também pode incluir uma modalidade na qual o primeiro recurso e o segundo recurso não estão em contato direto uns com os outros, mas são colocados em contato através de um recurso adicional formado entre os mesmos. Além disso, um primeiro recurso “sobre”, “acima” ou “em cima de” um segundo recurso pode incluir uma modalidade na qual o primeiro recurso está diretamente ou obliquamente “sobre”, “acima” ou “em cima do” segundo recurso, ou apenas significa que o primeiro recurso está em uma altura maior que a do segundo recurso; enquanto um primeiro recurso “abaixo”, “sob” ou “na parte inferior de” um segundo recurso pode incluir uma modalidade na qual o primeiro recurso está diretamente ou obliquamente “abaixo”, “sob” ou “na parte inferior do” segundo recurso, ou apenas significa que o primeiro recurso está em uma altura menor que a do segundo recurso.

[0027] Um estator 100 de acordo com modalidades da presente descrição será descrito com referência às Figs. 1-3. O estator 100 pode ser usado para um motor.

[0028] Como ilustrado nas Figs. 2 e 3, o estator 100 de acordo com as modalidades da presente descrição pode incluir um corpo do estator substancialmente anular 1.

[0029] O corpo do estator 1 é formado pelo empilhamento de uma pluralidade de chapas de aço silício. Por exemplo, a pluralidade de chapas de aço silício substancialmente anulares são empilhadas sequencialmente em uma direção para cima e para baixo para formar o corpo do estator 1. Pode ser entendido que a direção para cima e para baixo aqui se refere a uma direção axial do corpo do estator 1.

[0030] A chapa de aço silício tem intensidade de indução magnética de B que é maior que 1,79T. Por exemplo, B é 1,8T, 1,82T, 1,85T, 1, 87T, ou etc. Assim, quando o estator 100 é usado para o motor, a perda de ferro é pequena, o que é benéfico para melhorar o desempenho do motor e reduzir o volume e peso do estator 100, de modo a economizar materiais.

[0031] Como ilustrado nas Figs. 2 e 3, uma parede periférica interna do corpo do estator 1 é formada com uma pluralidade de dentes do estator 2 espaçados, e dois dentes do estator 2 adjacentes definem uma ranhura de acomodação 3 entre os mesmos. Quando o estator 100 é usado para o motor, um bloco de bobina 200 do motor pode ser enrolado em torno do dente do estator 2 e acomodado na ranhura de acomodação 3, realizando assim a montagem do motor.

[0032] Como ilustrado na Fig. 2, um círculo onde as respectivas superfícies de extremidade interna da pluralidade de dentes do estator 2 estão localizadas tem um diâmetro de D1, e outro círculo onde uma extremidade externa do corpo do estator 1 está localizada tem um diâmetro de D2, em que D1 e D2 satisfazem D1/D2>0,515. Por exemplo, D1/D2 é 0,52, 0,53, 0,55 ou etc. Assim, a estrutura do estator 100 pode ser otimizada e o material do estator 100 pode ser economizado.

[0033] Para o estator 100 de acordo com modalidades da presente descrição, o corpo do estator 1 é formado pelo empilhamento da pluralidade de chapas de aço silício, a intensidade de indução magnética B da chapa de aço silício é maior que 1,79T e o diâmetro D1 do círculo onde as respectivas superfícies de extremidade interna da pluralidade de dentes do estator 2 estão localizadas e o diâmetro D2 do círculo onde a extremidade externa do corpo do estator 1 está localizada satisfazem D1/D2>0,515, de modo que quando o estator 100 é usado para o motor, o desempenho do motor pode ser melhorado e a potência de saída do motor pode ser aumentada, poupando assim materiais e diminuindo o custo em comparação com os motores da técnica relacionada que obtêm a mesma potência de saída.

[0034] Opcionalmente, a chapa de aço silício tem uma espessura de 0,35 mm ou 0,5 mm. Assim, a estrutura do corpo do estator 1 pode ser adicionalmente otimizada.

[0035] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, as projeções ortográficas das ranhuras de acomodação 3 em uma seção transversal do corpo do estator 1 têm uma área de S, e S satisfaz S>[0,215*(D22-D12)*3,14]/4 mm2. Ou seja, a soma das áreas das projeções ortográficas de todas as ranhuras de acomodação 3 na seção transversal do corpo do estator 1 é S, e S satisfaz S> [0,215*(D22-D12)*3,14]/4 mm2. Assim, a estrutura do corpo do estator 1 pode ser adicionalmente otimizada.

[0036] Opcionalmente, como ilustrado na Fig. 2, uma largura de cada dente do estator 2 é chamada de largura do dente do estator, e uma distância central entre as extremidades internas de duas ranhuras de acomodação 3 adjacentes é chamada de passo do dente do estator. A largura do dente do estator é bt1, o passo do dente do estator é t1, e bt1 e t1 satisfazem bt1/t1 < 0,48. Por exemplo, bt1/t1 é 0,41, 0,43, 0,45, 0,46 ou 0,47. Assim, a estrutura do corpo do estator 1 pode ser adicionalmente otimizada.

[0037] Opcionalmente, a chapa de aço silício é processada por laminação a frio, o que é simples e conveniente, intensificando assim a eficiência de processamento.

[0038] De acordo com algumas modalidades da presente descrição, como ilustrado nas Figs. 2 e 3, uma extremidade interna de cada dente do estator 2 é provida com uma porção limitadora 21 configurada para limitar a posição do bloco de bobina 200 do motor. Assim, quando o bloco de bobina 200 é enrolado em torno do dente do estator 2, provendo a extremidade interna (isto é, uma extremidade próxima do centro de um círculo do corpo do estator 1) do dente do estator 2 com a porção limitadora 21, o bloco de bobina 200 pode ser posicionado de forma confiável no dente do estator 2, assegurando assim a confiabilidade durante o funcionamento do motor.

[0039] A estrutura do estator 100 de acordo com uma modalidade específica será descrita em detalhe com referência às Figs. 2-3.

[0040] Como ilustrado nas Figs. 2 e 3, o estator 100 de acordo com essa modalidade inclui um corpo do estator substancialmente anular 1.

[0041] O corpo do estator 1 é formado empilhando uma pluralidade de chapas de aço silício, e a chapa de aço silício tem intensidade de indução magnética de B que é igual a 1,8T. A chapa de aço silício tem uma espessura de 0,5 mm. Uma parede periférica interna do corpo do estator 1 é formada com uma pluralidade de dentes do estator 2 espaçados, e dois dentes do estator 2 adjacentes definem uma ranhura de acomodação 3 entre os mesmos. Quando o estator 100 é usado para o motor, um bloco de bobina 200 do motor pode ser enrolado em torno do dente do estator 2 e acomodado na ranhura de acomodação 3, realizando assim a montagem do motor.

[0042] Como ilustrado na Fig. 2, um círculo onde as respectivas superfícies de extremidade interna da pluralidade de dentes do estator 2 estão localizadas tem um diâmetro de D1, e outro círculo onde uma extremidade externa do corpo do estator 1 está localizada tem um diâmetro de D2, em que D1=52 mm, D2=100 mm, e D1/D2=0,52.

[0043] As projeções ortográficas das ranhuras de acomodação 3 na seção transversal do corpo do estator 1 têm uma área de S, em que S S=[0,215*(D22-D12)*3,14]/4=1231mm2. O número das ranhuras de acomodação 3 é de 24, de modo que o passo do dente do estator t1 = 3,14*52/24=6,8 mm, a largura do dente do estator bt1 é 3,15 mm, e bt1/t1=0,46.

[0044] Como mostrado na tabela abaixo, a eficiência do motor varia com o torque em corrente constante, resistência e tensão e sob diferentes cargas, nas quais a eficiência do motor é a razão entre a eficiência de saída e a eficiência de entrada.

[0045] Pode ser concluído a partir da tabela acima que o uso do motor nesta modalidade é vantajoso para melhorar a eficiência do motor e melhorar o desempenho do motor.

[0046] Como ilustrado na Fig. 1, o motor de acordo com modalidades da presente descrição inclui o estator 100 acima, e o bloco de bobina 200 que é configurado para ser enrolado em torno do dente do estator 2 e acomodado na ranhura de acomodação 3.

[0047] Para o motor de acordo com modalidades da presente descrição, ao prover o estator 100 acima, o desempenho do motor pode ser melhorado e a potência de saída do motor pode ser aumentada, poupando assim materiais e reduzindo custos em comparação com motores na técnica relacionada que conseguem a mesma potência de saída.

[0048] Opcionalmente, um cabo de alimentação do bloco de bobina 200 é um fio de cobre esmaltado de imida de poliéster compósito de poliamida-imida, um fio de alumínio esmaltado de imida de poliéster compósito de poliamida-imida, um fio de cobre esmaltado de poliéster, um fio de alumínio esmaltado de poliéster ou um fio de alumínio revestido de cobre. Dessa forma, o custo pode ser reduzido.

[0049] Um compressor de acordo com as modalidades da presente descrição inclui o motor acima.

[0050] Para o compressor de acordo com modalidades da presente descrição, ao prover o motor acima, a eficiência energética do compressor pode ser melhorada.

[0051] A referência ao longo deste relatório descritivo a “uma modalidade”, “algumas modalidades”, “um exemplo”, “um exemplo específico” ou “alguns exemplos” significa que um recurso, uma estrutura, material ou característica particular descrita em relação à modalidade ou exemplo está incluída em pelo menos uma modalidade ou exemplo da presente descrição. Assim, os termos acima ao longo deste relatório descritivo não se referem necessariamente à mesma modalidade ou exemplo da presente descrição. Além disso, recursos, estruturas, materiais ou características particulares podem ser combinadas de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades ou exemplos. Adicionalmente, diferentes modalidades ou exemplos descritos no relatório descritivo, bem como recursos das várias modalidades ou exemplos, podem ser combinados pelos versados na técnica sem qualquer contradição.

[0052] Embora as modalidades tenham sido mostradas e descritas, seria reconhecido pelos versados na técnica que as modalidades acima são explicativas, e quaisquer alterações, modificações, alternativas e variantes podem ser feitas nas modalidades dentro do escopo da presente descrição.

Claims

1. Estator (100) para um motor, compreendendo: um corpo do estator (1) compreendendo: uma parede alongada que se estende ao longo de um eixo geométrico, em que a parede alongada tem uma superfície interna e uma superfície externa para definir um formato substancialmente anular do corpo do estator (1), e uma pluralidade de dentes do estator (2) formados na superfície interna da parede alongada, em que a pluralidade de dentes do estator (2) estão espaçados circunferencialmente uns dos outros, de modo que uma ranhura de acomodação (3) é definida circunferencialmente entre cada dois dentes do estator adjacentes, em que um número total de 24 ranhuras de acomodação (3) é definido pela pluralidade de dentes do estator (2); em que cada dente do estator (2) tem uma superfície de extremidade interna e as superfícies de extremidade interna da pluralidade de dentes de estator (2) definem coletivamente um primeiro círculo imaginário em um plano substancialmente perpendicular ao eixo geométrico, caracterizado pelo fato de que o primeiro círculo imaginário tem um primeiro diâmetro D1, em que o primeiro diâmetro é 52 mm; em que a superfície externa da parede alongada define um segundo círculo imaginário no plano, em que o segundo círculo imaginário tem um segundo diâmetro D2, em que o segundo diâmetro é 100 mm; em que as ranhuras de acomodação (3) formadas pela pluralidade de dentes de estator (2) definem coletivamente uma área S projetada no plano, e a área S projetada satisfaz S>[0,215*(D22- D12)*3,14]/4 mm2=1231 mm2; em que cada dente do estator (2) tem uma largura bt1 e bt1 é 3,15 mm, e cada duas ranhuras de acomodação (3) adjacentes definem um passo t1 entre duas ranhuras de acomodação (3) adjacentes e o passo é 6,8 mm; e, em que o corpo do estator (1) é formado pelo empilhamento de uma pluralidade de chapas de aço silício cada uma com intensidade de indução magnética que é maior que 1,79T; em que cada chapa de aço silício tem uma espessura de 0,35 mm ou 0,5 mm.

2. Estator (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de chapas de aço silício são processadas por laminação a frio.

3. Estator (100) de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada dente do estator (2) compreende uma porção limitadora provida em uma extremidade interna do dente do estator (2) e configurada para limitar uma posição de um bloco de bobina (200) montável ao estator (100).

4. Estator (100) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a superfície de extremidade interna de cada dente do estator (2) é provida pela porção limitadora.

5. Estator (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede alongada é substancialmente cilíndrica e a superfície interna e a superfície externa da parede cilíndrica estão substancialmente paralelas ao eixo geométrico.

6. Motor, caracterizado pelo fato de que compreende: um estator (100) como definido na reivindicação 1; e um bloco de bobina (200) configurado para ser enrolado em torno da pluralidade de dentes do estator (2) e acomodado nas ranhuras de acomodação (3).

7. Motor de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que um cabo de alimentação do bloco de bobina (200) é selecionado de um grupo que consiste em um fio de cobre esmaltado de imida de poliéster compósito de poliamida-imida, um fio de alumínio esmaltado de imida de poliéster compósito de poliamida-imida, um fio de cobre esmaltado de poliéster, um fio de alumínio esmaltado de poliéster e um fio de alumínio revestido de cobre.

8. Compressor, caracterizado pelo fato de que compreende um motor como definido na reivindicação 6.