CN102364820B - 一种压缩机交流电机定子铁芯及其嵌线方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机电一体化的压缩机交流电机定子铁芯及其嵌线方法，尤其涉及用于电冰箱的活塞式制冷压缩机的交流电机定子铁芯。包括有铁芯体，铁芯体中部开设有转子孔，在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，嵌线槽内侧开设有槽口，其特征在于所述的槽口周向宽度(弦长)Bs0为0.1～1.0mm。本发明降低了铁芯表面损耗和齿部脉振损耗，使得气隙系数变小，降低了励磁电流，提高了功率因数，从而提高电机的工作效率；通过对嵌线槽槽型尺寸进行了重新设计，可使谐波磁场产生的附加损耗减小，进一步提高电机的工效；经计算机模拟实验表明，采用本发明能够提高电机工效1.5％左右。本发明特别适于全封闭式制冷压缩机使用的单相异步交流电机。

Description

一种压缩机交流电机定子铁芯及其嵌线方法
技术领域
本发明涉及一种机电一体化的压缩机交流电机定子铁芯，尤其涉及用于电冰箱的活塞式制冷压缩机的交流电机定子铁芯及其嵌线方法。
背景技术
随着节能减排步伐的不断推进，对制冷设备的能耗要求也在的不断提升。电冰箱作为一种广泛使用的日常生活电器其运行能耗的降低对节能的作用尤为重要。电机作为制冷压缩机的心脏，其性能直接影响制冷设备的能耗，而电机定子则是左右电机能耗性能指标的关键部件。现有的电冰箱交流电机定子由铁芯和镶嵌在铁芯嵌线槽中的线圈构成，铁芯由冲压成型的冲片叠压而成，铁芯中部开设转子孔，在转子孔的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，嵌线槽的内侧开设有槽口，用于线圈的嵌入。现有的全封闭式制冷压缩机使用的单相异步交流电机，定子铁芯嵌线槽的槽口周向宽度Bs0在1.3～2.3mm之间，由于槽口开口相对较宽，铁芯表面损耗和齿部脉振损耗较大，气隙系数较大，励磁电流较高，功率因数低，导致电机效率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足而提供一种气隙系数小的压缩机交流电机定子铁芯及其嵌线方法，它能降低工作电流，提高功率因数，从而提高电机的工作效率。
本发明为解决上述提出的问题所采用的定子铁芯技术方案为：包括有铁芯体，铁芯体中部开设有转子孔，在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，嵌线槽内侧开设有槽口，其特征在于所述的槽口周向宽度(弦长)Bs0为0.1～1.0mm。
按上述方案，所述的槽口周向宽度Bs0为0.4～0.9mm。
按上述方案，所述的槽口径向深度为0.1～0.5mm。
按上述方案，所述的铁芯体由冲压成型的冲片叠压而成，每片冲片的厚度为0.35或0.5mm。
按上述方案，所述的铁芯体外接圆的直径D为80～130mm，转子孔孔径为40～70mm，轴向长度为30～50mm，正四边形宽度W为80～130mm。
按上述方案，所述的嵌线槽包括主副线圈嵌线槽2，3、主线圈嵌线槽4和副线圈嵌线槽1。
按上述方案，所述的嵌线槽径向截面槽型呈窄圆弧块形，窄圆弧块形的大端圆弧半径为28～38mm，大端两侧宽度为5～7mm，小端两侧宽度为4.5～5.5mm，大端两侧上方通过过渡圆弧与大端圆弧相接，小端两侧下方通过向下倾斜的斜面与槽口衔接。
按上述方案，所述的各嵌线槽的周向间隔间距B为1.8～2.2mm。
本发明定子铁芯嵌线方法的技术方案为：采用常规方法将上述结构的冲片冲压成型，将冲片的嵌线槽槽口一侧或两侧向外弯曲变形使嵌线槽槽口变宽，变宽的槽口周向宽度(弦长)为1.2～2.2mm，然后将线圈嵌入，嵌线完成后，再将嵌线槽槽口恢复至原始宽度0.1～1.0mm。
按上述方案，所述的向外弯曲变形是将嵌线槽槽口两侧向转子孔(铁芯内孔)腔弯曲变形。
本发明的有益效果在于：1、通过缩小电机定子铁芯嵌线槽槽口宽度，降低了铁芯表面损耗和齿部脉振损耗，使得气隙系数变小，降低了励磁电流，提高了功率因数，从而提高电机的工作效率；2、对嵌线槽槽型尺寸进行了重新设计，可使谐波磁场产生的附加损耗减小，进一步提高电机的工效；3、通过计算机模拟实验表明，采用本发明能够提高电机工效1.5％左右。本发明特别适于全封闭式制冷压缩机使用的单相异步交流电机。
附图说明
图1为本发明一个实施例的正视结构图。
图2为本发明一个实施例中一种嵌线槽槽型及槽口的放大图。
图3为本发明一个实施例的中嵌线槽槽口向外弯曲变形使嵌线槽槽口变宽的正视结构图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
为一种全封闭式制冷压缩机使用的单相异步电机定子铁芯，包括有铁芯体6，所述的铁芯体由冲压成型的冲片叠压而成，每片冲片的厚度为0.5mm，冲片的材料为50WW470，铁芯体外周为包括有外接圆圆弧的多边体，其中包括正四边形的四条边，正四边形宽度W为84mm，在正四边形的四条边之间通过外接圆圆弧和斜边相接，外接圆的直径为90mm，铁芯体中部开设有转子孔，转子孔孔径(2R5)为50mm，铁芯体轴向长度为42.5mm，在对应于正四边形的四个角方位开设有定子安装孔5，在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，所述的嵌线槽包括主副线圈嵌线槽2，3、主线圈嵌线槽4和副线圈嵌线槽1。其中主副线圈嵌线槽对应于正四边形的四条边布设，每边均布4个主副线圈嵌线槽，每边方位相差90°，在主副线圈嵌线槽之间分别对角均布主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽，主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽每侧各为2个。所述的各嵌线槽径向截面槽型呈窄圆弧块形，其中主副线圈嵌线槽的槽型较深，主线圈嵌线槽的槽深次之，副线圈嵌线槽的槽型较浅；本实施例中主副线圈嵌线槽较大槽槽型的大端圆弧半径R4为34.6mm，大端两侧宽度Bs2为6.49mm，小端两侧宽度Bs1为4.77mm，大端两侧上方通过过渡圆弧R3与大端圆弧相接，圆弧R3半径为2mm，小端两侧下方通过向下倾斜的斜面与槽口衔接。此外，主副线圈嵌线槽的槽型尺寸还包括两侧侧边的径向深度Hs2为6.53mm，小端两侧下方向下倾斜的斜面的径向深度Hs1为0.7mm。在嵌线槽内侧开设有与转子孔相通的槽口，所述的槽口位于嵌线槽内侧中间，槽口周向宽度(弦长)Bs0为0.5mm，槽口径向深度Hs0为0.1mm。槽口两侧与斜面相连处皆有小圆弧R1，斜面的另一端通过圆弧R2与嵌线槽的侧面相接。
本实施例中另一主副线圈嵌线槽的相关尺寸为
Hs0＝0.1mm，Hs1＝0.7mm，Hs2＝5.33mm，Bs0＝0.5mm，Bs1＝4.77mm，Bs2＝6.18mm，R3＝2mm，R4＝33.4mm
本实施例中主线圈嵌线槽的相关尺寸为
Hs0＝0.1mm，Hs1＝0.7mm，Hs2＝3.87mm，Bs0＝0.5mm，Bs1＝4.77mm，Bs2＝5.81mm，R3＝2mm，R4＝32mm
本实施例中副线圈嵌线槽的相关尺寸为
Hs0＝0.1mm，Hs1＝0.7mm，Hs2＝1.8mm，Bs0＝0.5mm，Bs1＝4.77mm，Bs2＝5.25mm，R3＝2mm，R4＝29.85mm
本实施例中各嵌线槽的周向间隔间距B为2mm。
本发明定子铁芯嵌线方法为：采用常规方法将上述结构的冲片冲压成型，将冲片的嵌线槽槽口两侧向转子孔(铁芯内孔)腔弯曲变形使嵌线槽槽口变宽，变宽的槽口周向宽度为1.6mm，然后将线圈嵌入，待嵌线完成后，再将嵌线槽槽口恢复至原始宽度0.5mm。
本实施例的计算机模拟实验情况为：
采用某同种绕组参数，模拟数据如下，电机效率可提高1.2％。
Figure BDA0000099336070000041

Claims (7)

1.一种压缩机的交流电机定子铁芯，包括有铁芯体，铁芯体中部开设有转子孔，在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，嵌线槽内侧开设有槽口，其特征在于所述的槽口周向宽度Bs0为0.1～1.0mm；所述的铁芯体由冲压成型的冲片叠压而成，每片冲片的厚度为0.35mm或0.5mm；所述的嵌线槽包括主副线圈嵌线槽，主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽；所述铁芯体外周为包括有外接圆圆弧的多边体，其中包括正四边形的四条边，在正四边形的四条边之间通过外接圆圆弧和斜边相接，圆弧直径为D,在对应于正四边形的四个角方位开设有定子安装孔，主副线圈嵌线槽对应于正四边形的四条边布设，每边均布4个主副线圈嵌线槽，每相邻边之间方位相差90°，在主副线圈嵌线槽之间分别对角均布主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽，主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽每侧各为2个。
2.按权利要求1所述的压缩机的交流电机定子铁芯，其特征在于所述的槽口周向宽度Bs0为0.4～0.9mm。
3.按权利要求1或2所述的压缩机的交流电机定子铁芯，其特征在于所述的槽口径向深度为0.1～0.5mm。
4.按权利要求1或2所述的压缩机的交流电机定子铁芯，其特征在于所述的铁芯体外接圆的直径D为80～130mm，转子孔孔径为40～70mm，轴向长度为30～50mm。
5.按权利要求4所述的压缩机的交流电机定子铁芯，其特征在于所述的嵌线槽径向截面槽型呈窄圆弧块形，窄圆弧块形的大端圆弧半径为28～38mm，大端两侧宽度为5～7mm，小端两侧宽度为4.5～5.5mm，大端两侧上方通过过渡圆弧与大端圆弧相接，小端两侧下方通过向下倾斜的斜面与槽口衔接。
6.按权利要求5所述的压缩机的交流电机定子铁芯，其特征在于所述的各嵌线槽的周向间隔间距B为1.8～2.2mm。
7.一种压缩机的交流电机定子铁芯的嵌线方法，所述定子铁芯包括有铁芯体，铁芯体中部开设有转子孔，在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，嵌线槽内侧开设有槽口，其特征在于所述的槽口周向宽度Bs0为0.1～1.0mm；所述的铁芯体由冲压成型的冲片叠压而成，每片冲片的厚度为0.35mm或0.5mm；将冲片的铁芯槽口一侧或两侧向外弯曲变形使嵌线槽槽口变宽，变宽的槽口周向宽度为1.2～2.2mm，然后将线圈嵌入，嵌线完成后，再将嵌线槽槽口恢复至原始宽度0.1～1.0mm；所述的向外弯曲变形是将嵌线槽槽口两侧向转子孔腔弯曲变形。
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