CN105048661A - 用于电机的定子组件和具有其的单相异步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电机的定子组件和具有该定子组件的单相异步电机，定子组件包括：定子铁芯，定子铁芯设有定子孔，定子孔的外周沿上设有沿其周向间隔开布置的多个定子齿，任意两个相邻的定子齿之间限定有绕线槽，在定子铁芯的横截面上的任意两条经过定子孔的中心且彼此垂直的假想直线中，若一条假想直线经过且平分一个定子齿，则另一条假想直线经过且平分一个绕线槽；定子绕组，定子绕组绕设在绕线槽内，电机的每极槽数Q1/2p为奇数，Q1表示绕线槽的数量，2p表示电机的极数。根据本发明实施例的定子组件产生同样的磁场所需的绕组的用量减小，电机效率提升；该定子组件便于制造，可以应用相关技术中的制造方法，制造成本不会提高。

Description

用于电机的定子组件和具有其的单相异步电机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，更具体地，涉及一种用于电机的定子组件和具有该定子组件的单相异步电机。

背景技术

如图1所示，在相关技术中，定子冲片在x＝0以及x＝π/2处无绕线槽102’，即定子冲片在x＝0以及x＝π/2处均为定子齿111’，电机的每极槽数Q1/2p为偶数，其中，Q1为绕线槽102’的数量，2p为电机的极数。发明人发现具有该种定子冲片的电机效率较低。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

发明人所了解的相关技术中，电机中所用的定子冲片的结构通常为：定子冲片在x＝0以及x＝π/2处均为定子齿，并且电机的每极槽数为偶数。发明人在对电机结构的研究中发现，定子冲片中的绕线槽以及定子齿的数量以及分布情况也会影响到电机的效率，发明人对绕线槽和定子齿的数量和分布情况进行了适当调整，获得了一种与相关技术中的电机相比，效率更高的电机。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种用于电机的定子组件，具有该定子组件的电机的效率较高。

本发明还提出了一种具有上述定子组件的单相异步电机。

根据本发明实施例的用于电机的定子组件，包括：定子铁芯，所述定子铁芯设有定子孔，所述定子孔的外周沿上设有沿其周向间隔开布置的多个定子齿，任意两个相邻的所述定子齿之间限定有绕线槽，在定子铁芯的横截面上的任意两条经过所述定子孔的中心且彼此垂直的假想直线中，若一条假想直线经过且平分一个所述定子齿，则另一条假想直线经过且平分一个所述绕线槽；定子绕组，所述定子绕组绕设在所述绕线槽内，所述电机的每极槽数Q1/2p为奇数，其中Q1表示绕线槽的数量，2p表示电机的极数。

根据本发明实施例的用于电机的定子组件产生同样的磁场所需的绕组的用量减小，电机效率提升；该种结构的定子组件便于制造，可以应用相关技术中的制造方法，制造成本不会提高。

另外，根据本发明上述实施例的用于电机的定子组件还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，Q1等于22、26或30，2p等于2。

根据本发明的一个实施例，多个所述绕线槽沿所述定子孔的周向均匀设置。

根据本发明的一个实施例，所述定子绕组包括主绕组和副绕组，多个所述绕线槽包括：主绕线槽、副绕线槽和公共绕线槽，所述主绕线槽与所述副绕线槽在所述定子铁芯的周向上错开设置，所述公共绕线槽设在所述主绕线槽和所述副绕线槽之间，所述主绕组设在所述主绕线槽内且所述主绕组的两端设在所述公共绕线槽内，所述副绕组设在所述副绕线槽内且所述副绕组的两端设在所述公共绕线槽内，所述主绕线槽的两个对称轴中的一个对称轴与所述副绕线槽的两个对称轴中的一个对称轴正交或重合。

根据本发明的一个实施例，所述主绕线槽为偶数个，所述副绕线槽为奇数个。

根据本发明的一个实施例，所述定子铁芯的外周沿设有多个切边，多个所述切边沿所述定子铁芯的周向间隔开。

根据本发明的一个实施例，以所述定子孔的中心为圆心，位于所述切边所对应的圆心角区域内的绕线槽在定子孔的径向上延伸的尺寸小于位于所述切边所对应的圆心角区域外的绕线槽在定子孔的径向上延伸的尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述切边为四个，四个所述切边沿所述定子铁芯的周向均匀设置。

根据本发明的单相异步电机，包括根据本发明的用于电机的定子组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的相关技术中的定子冲片的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的定子组件的定子冲片的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的定子组件的结构示意图。

附图标记：

定子组件100；

定子铁芯10；定子冲片11；定子孔101；绕线槽102；主绕线槽1021；副绕线槽1022；公共绕线槽1023；定子齿111；切边112；

定子绕组20；主绕组21；副绕组22。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的用于电机的定子组件100。

参照图2和图3所示，根据本发明实施例的用于电机的定子组件100包括定子铁芯10和定子绕组20。

定子铁芯10设有定子孔101，定子孔101的外周沿上设有多个定子齿111，多个定子齿111沿定子孔101的周向间隔开设置，任意两个相邻的定子齿111之间限定有一个绕线槽102。定子绕组20绕设在绕线槽102内。若以Q1表示绕线槽102的数量，以2p表示电机的极数，则电机的每极槽数Q1/2p为奇数。

在定子铁芯10的横截面上的任意两条经过定子孔101的中心并且彼此垂直的假想直线中，若一条假想直线经过并且平分一个定子齿111，则另一条假想直线经过并且平分一个绕线槽102。也就是说，在任意两条经过定子孔101的中心并且彼此垂直，同时与定子铁芯10的中轴线垂直的两条假想直线中，若一条直线为经过一个定子齿111的平分线，则另一条假想直线必然为经过一个绕线槽102的平分线。

换言之，在定子铁芯10的横截面上，若以定子孔101的中心为圆心，若与90度的圆心角所对应的定子孔101的外周沿的一端为绕线槽102，则另一端必然为定子齿111。以图2为例，在定子冲片11上设置x-y坐标系，定子孔101的中心为坐标原点，在x＝0和x＝π/2处，一个对应的为绕线槽102，则另一个对应的为定子齿111。

根据本发明实施例的用于电机的定子组件100，通过更改绕线槽102和定子齿111的分布和数量情况，使得定子绕组20的绕组系数提高，与相关技术中的结构相比，产生同样的磁场所需的绕组的用量减小，电机效率提升；该种结构的定子组件100便于制造，可以应用相关技术中的制造方法，制造成本不会提高。

根据本发明的一些实施例，Q1可以为22、26或30，也就是说，定子铁芯10上的绕线槽102的数量可以为22、26或30个，电机的极数2p可以为2。其中，当Q1＝22时，Q1/2p＝11；当Q1＝26时，Q1/2p＝13；当Q1＝30时，Q1/2p＝15。

如图2和图3所示，多个绕线槽102可以沿定子孔101的周向均匀设置。进一步地，定子绕组20可以包括主绕组21和副绕组22，多个绕线槽102可以包括主绕线槽1021、副绕线槽1022和公共绕线槽1023。主绕线槽1021与副绕线槽1022在定子铁芯10的周向上错开设置并且公共绕线槽1023设在主绕线槽1021和副绕线槽1022之间。主绕组21设在主绕线槽1021内并且主绕组21的两端设在公共绕线槽1023内，副绕组22设在副绕线槽1022内并且副绕组22的两端设在公共绕线槽1023内。

这里，需要说明的是，“主绕组21的两端设在公共绕线槽1023内”的“两端“不是指用于绕设形成主绕组21的导线的两端，而是指导线绕设形成主绕组21后，主绕组21在定子铁芯10的周向上的两端。副绕组22的理解与之类似。

主绕线槽1021、副绕线槽1022以及公共绕线槽1023的结构可以相同，也可以不同。主绕线槽1021、副绕线槽1022以及公共绕线槽1023的数量可以根据需要进行具体设置。如图3所示，多个主绕线槽1021平均分成了两组，两组主绕线槽1021分别相对设置，多个副绕线槽1022平均分成了两组，两组副绕线槽1022也分别相对设置，多个公共绕线槽1023平均分成四组，每组绕线槽102分别设在相邻的一组主绕线槽1021和副绕线槽1022之间。

主绕线槽1021的两个对称轴中的一个对称轴与副绕线槽1022的两个对称轴中的一个对称轴正交或重合。具体而言，以图3为例，主绕线槽1021具有两个对称轴，一个对称轴沿水平方向延伸，另一个对称轴沿竖直方向延伸，副绕线槽1022也具有两个对称轴，一个对称轴沿水平方向延伸，另一个对称轴沿竖直方向延伸。

主绕线槽1021的沿竖直方向延伸的对称轴与副绕线槽1022的沿水平方向延伸的对称轴正交(即垂直)，而与副绕线槽1022的沿竖直方向延伸的对称轴重合。主绕线槽1021的沿水平方向延伸的对称轴与副绕线槽1022的沿水平方向延伸的对称轴重合，而与副绕线槽1022的沿竖直方向延伸的对称轴正交(即垂直)。

由此，主绕线槽1021和副绕线槽1022大致处于以定子孔101的中心为原点的正交位置上，当主绕组21和副绕组22绕设在绕线槽102内时，主绕组21和副绕组22可以大致处于正交的位置上。具有该种定子绕组20的电机易于启动，电机性能好。

根据本发明的一些实施例，主绕线槽1021可以为偶数个，副绕线槽1022可以为奇数个。由此，当定子绕组20绕设在绕线槽102内时，主绕组21的一个对称轴可以经过并且平分一个定子齿111，副绕组22的一个对称轴可以经过并且平分一个绕线槽102。以图3为例，主绕组21的沿竖直方向延伸的一个对称轴可以经过并且平分一个定子齿111，副绕组22的沿水平方向延伸的一个对称轴则可以经过并且平分一个绕线槽102。具有该种定子绕组20的电机易于启动且工作性能好，电机效率高。

公共绕线槽1023的数量可以根据需要进行设置，可选地，公共绕线槽1023可以为1个-3个。例如，如图3所示，公共绕线槽1023为两个，主绕线槽1021为十个，副绕线槽1022为七个。该种结构的定子组件100便于绕线且绕组系数较高。其中，在绕线时，可以先绕设主绕组21，再绕设副绕组22，也可以先绕设副绕组22，再绕设主绕组21。

如图2和图3所示，定子铁芯10的外周沿上可以设有多个切边112，即构成定子铁芯10的每个定子冲片11的外周沿上可以设有多个切边112。可选地，以定子孔101的中心为圆心，位于切边112所对应的圆心角区域内的绕线槽102在定子孔101的径向上延伸的尺寸小于位于切边112所对应的圆心角区域外的绕线槽102在定子孔101的径向上延伸的尺寸。

换言之，如图2所示，切边112的两端向定子孔101的中心分别画直线，在这两条直线与切边112所围成的区域内的绕线槽102朝定子孔101的中心延伸的尺寸小于位于该区域外的绕线槽102朝定子孔101的中心延伸的尺寸。也就是说，与每个切边112所对应的绕线槽102的槽高相对减小了。由此，可以保证轭部宽度。其中，处于该区域边界线上的绕线槽102的槽高可以维持不变。

参照图2和图3所示，切边112可以为四个，四个切边112可以沿定子铁芯10的周向均匀设置。由此，定子铁芯10可以大致呈带有圆角过渡的方形结构，定子组件100结构规整，电机性能好。

根据本发明实施例的单相异步电机包括转子和根据本发明实施例的用于电机的定子组件100。转子设在定子组件100的定子孔101内。由于根据本发明实施例的定子组件100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的单相异步电机的效率较高，工作性能好。

根据本发明实施例的单相异步电机的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种用于电机的定子组件，其特征在于，包括：

定子铁芯，所述定子铁芯设有定子孔，所述定子孔的外周沿上设有沿其周向间隔开布置的多个定子齿，任意两个相邻的所述定子齿之间限定有绕线槽，在定子铁芯的横截面上的任意两条经过所述定子孔的中心且彼此垂直的假想直线中，若一条假想直线经过且平分一个所述定子齿，则另一条假想直线经过且平分一个所述绕线槽；

定子绕组，所述定子绕组绕设在所述绕线槽内，所述电机的每极槽数Q1/2p为奇数，其中Q1表示绕线槽的数量，2p表示电机的极数。

2.根据权利要求1所述的用于电机的定子组件，其特征在于，Q1等于22、26或30，2p等于2。

3.根据权利要求1或2所述的用于电机的定子组件，其特征在于，多个所述绕线槽沿所述定子孔的周向均匀设置。

4.根据权利要求3所述的用于电机的定子组件，其特征在于，所述定子绕组包括主绕组和副绕组，多个所述绕线槽包括：

主绕线槽、副绕线槽和公共绕线槽，所述主绕线槽与所述副绕线槽在所述定子铁芯的周向上错开设置，所述公共绕线槽设在所述主绕线槽和所述副绕线槽之间，所述主绕组设在所述主绕线槽内且所述主绕组的两端设在所述公共绕线槽内，所述副绕组设在所述副绕线槽内且所述副绕组的两端设在所述公共绕线槽内，所述主绕线槽的两个对称轴中的一个对称轴与所述副绕线槽的两个对称轴中的一个对称轴正交或重合。

5.根据权利要求4所述的用于电机的定子组件，其特征在于，所述主绕线槽为偶数个，所述副绕线槽为奇数个。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于电机的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯的外周沿设有多个切边，多个所述切边沿所述定子铁芯的周向间隔开。

7.根据权利要求6所述的用于电机的定子组件，其特征在于，以所述定子孔的中心为圆心，位于所述切边所对应的圆心角区域内的绕线槽在定子孔的径向上延伸的尺寸小于位于所述切边所对应的圆心角区域外的绕线槽在定子孔的径向上延伸的尺寸。

8.根据权利要求6所述的用于电机的定子组件，其特征在于，所述切边为四个，四个所述切边沿所述定子铁芯的周向均匀设置。

9.一种单相异步电机，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的用于电机的定子组件。