CN105375657A

CN105375657A - 电机和具有其的压缩机

Info

Publication number: CN105375657A
Application number: CN201510930248.2A
Authority: CN
Inventors: 邱小华; 何保刚
Original assignee: Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd; Anhui Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Guangdong Midea Toshiba Compressor Corp; Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd; Anhui Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2016-03-02

Abstract

本发明公开了一种电机和具有其的压缩机，所述电机包括：定子和转子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯由多个第一电磁钢板叠置而成，每个所述第一电磁钢板的厚度为t₁；所述转子包括转子铁芯和多个转子磁铁件，所述多个转子磁铁件均设在所述转子铁芯上，所述转子铁芯由多个第二电磁钢板叠置而成，每个所述第二电磁钢板的厚度为t₂，每个所述转子磁铁件在20℃下的剩磁为Br，所述t₁、t₂、Br满足：t₁/Br≤0.25mm/T，t₂/Br≤0.25mm/T。根据本发明的电机，提高了电机的效率。

Description

电机和具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及电机制造技术领域，尤其是涉及一种电机和具有其的压缩机。

背景技术

相关技术中指出，转子内埋设永久磁铁的无刷电机因其较高的效率被广泛应用于空调压缩机等家电领域中。然而，电机的效率难以得到提升，其主要原因是由于铜损与铁损造成的损失无法得到抑制。具体而言，电机的效率依赖于综合了铜损和铁损后的损失。若以损失来进行考虑，则当定子齿的齿宽较小时，由铜损造成的损失占主导，当齿宽较大时，由铁损造成的损失占主导。因此，无论是降低铜损或铁损，都会导致另一种损耗上升，铜损和铁损二者不可兼得，电机冲片形状的设计对整体损耗的降低空间有限。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机，所述电机的效率高。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述电机的压缩机。

根据本发明第一方面实施例的电机，包括：定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯由多个第一电磁钢板叠置而成，每个所述第一电磁钢板的厚度为t₁；和转子，所述转子包括转子铁芯和多个转子磁铁件，所述多个转子磁铁件均设在所述转子铁芯上，所述转子铁芯由多个第二电磁钢板叠置而成，每个所述第二电磁钢板的厚度为t₂，每个所述转子磁铁件在20℃下的剩磁为Br，所述t₁、t₂、Br满足：t₁/Br≤0.25mm/T，t₂/Br≤0.25mm/T。

根据本发明实施例的电机，通过采用由第一电磁钢板叠置而成的定子铁芯和由第二电磁钢板叠置而成的转子铁芯，并使第一电磁钢板的厚度t₁和第二电磁钢板的厚度t₂与转子磁铁件在20℃下的剩磁Br的比值满足t₁/Br≤0.25mm/T，t₂/Br≤0.25mm/T，从而提高了电机的效率。

根据本发明的一个实施例，所述t₁、t₂、Br进一步满足：Br≥1.35T，t₁≤0.3mm，t₂≤0.3mm。

根据本发明的一个实施例，所述定子铁芯的高度为L₁，所述定子铁芯的外径为D₁，所述定子和转子之间的间隙为δ，所述L₁、D₁、δ满足：0.4δ≤L₁/D₁≤0.75δ。

进一步地，所述L₁、D₁、δ进一步满足：0.55δ≤L₁/D₁≤0.65δ。

可选地，所述δ满足：0.4mm≤δ≤0.75mm。

可选地，所述L₁满足：30mm≤L₁≤55mm。

根据本发明的一个实施例，所述转子铁芯的高度为L₂，所述转子铁芯的外径为D₂，所述L₂、D₂满足：0.5≤L₂/D₂≤1.2。

进一步地，所述L₂、D₂进一步满足：0.6≤L₂/D₂≤1.0。

根据本发明的一个实施例，所述转子铁芯上形成有用于容纳所述多个转子磁铁件的多个转子槽。

根据本发明的一个实施例，每个所述转子槽的形状为“一”字型、V型、U型或W型。

根据本发明第二方面实施例的压缩机，包括根据本发明上述第一方面实施例的电机。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电机的立体图；

图2是图1中所示的电机的主视图；

图3是图1中所示的电机的定子铁芯由多个第一电磁钢板叠置而成的示意图；

图4是根据本发明实施例的电机的效率随t₁/Br、t₂/Br的变化图；

图5是根据本发明实施例的电机和传统电机的效率随L₁/(D₁×δ)的变化曲线图；

图6是根据本发明实施例的电机和传统电机的效率随L₂/D₂的变化曲线图。

附图标记：

100：电机；

11：定子铁芯；111：轭部；112：定子齿；1111：第一电磁钢板；

12：转子；121：转子铁芯；1211：转子槽；122：转子磁铁件。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明第一方面实施例的电机100。电机100可以用于压缩机例如旋转式压缩机上，但不限于此。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的电机100，包括定子和转子12。

其中，转子12可以设在定子的内侧，此时电机100为内转子电机，如图1-图3所示。当然，转子12还可以设在定子的外侧，此时电机100为外转子电机(图未示出)。

具体而言，定子包括定子铁芯11和定子绕组(图未示出)，例如在图1-图3的示例中，定子铁芯11包括大体形成为环状的轭部111和连接在轭部111的内周壁上的多个定子齿112，每个定子齿112沿轭部111的径向延伸，多个定子齿112优选在轭部111的内周壁上等间距排布，相邻两个定子齿112之间限定出定子槽113，定子绕组穿过定子槽113缠绕在定子齿112上。定子铁芯11可以由多个第一电磁钢板1111叠置而成。

转子12包括转子铁芯121和多个转子磁铁件122，多个转子磁铁件122均设在转子铁芯121上。例如，参照图1-图3，转子铁芯121上形成有用于容纳多个转子磁铁件122的多个转子槽1211，多个转子槽1211优选在转子铁芯121的周向上均匀间隔分布。多个转子磁铁件122可以以S极和N极交替设置在多个转子槽1211内。转子铁芯121可以由多个第二电磁钢板叠置而成。

可选地，每个转子槽1211的形状为“一”字型，如图1所示。当然，每个转子槽1211的形状还可以为V型、U型或W型等。可以理解，转子槽1211的具体形状可以根据实际要求具体设置，本发明对此不作具体限定。

每个第一电磁钢板1111的厚度为t1，每个第二电磁钢板的厚度为t₂，每个转子磁铁件122在20℃下的剩磁为Br，其中，t₁、t₂、Br满足：t₁/Br≤0.25mm/T，t₂/Br≤0.25mm/T。此时，第一电磁钢板1111的厚度t₁可以与第二电磁钢板的厚度t₂相同，也可以不同，但第一电磁钢板1111的厚度t₁和第二电磁钢板的厚度t₂与转子磁铁件122在20℃下的剩磁Br的比值需要小于等于0.25mm/T。

发明人经过多次试验发现：采用由第一电磁钢板1111叠置而成的定子铁芯11和由第二电磁钢板叠置而成的转子铁芯121构成的电机100，通过不断调整第一电磁钢板1111和第二电磁钢板的厚度与转子磁铁件122在20℃下的剩磁Br的比值，可以同时抑制铜损和铁损，提高电机100效率。如图4所示，从图中可以看出，当上述比值小于等于0.25时，电机100的效率较高。进一步地，当该比值为0.1时，电机100效率可以达到95％。

可选地，t₁、t₂、Br进一步满足：Br≥1.35T，t₁≤0.3mm，t₂≤0.3mm。

根据本发明的一个具体示例，设定定子的定子铁芯11的定子齿112的个数为九个，转子磁铁件122为永磁体且个数为六个，并假设t₁/Br＝0.22mm/T，t₂/Br＝0.22mm/T，第一电磁钢板1111和第二电磁钢板的厚度均为0.3mm，第一电磁钢板1111和第二电磁钢板P1.5/50(即50Hz、1.5T下的铁损值)为2.4W/kg，转子铁芯121采用剩磁Br＝1.35T的磁铁，内禀矫顽力Hcj＝1900kA/m。

其中，定子铁芯11和转子铁芯121中的铁损主要包括磁滞损耗和涡流损耗，第一电磁钢板1111和第二电磁钢板厚度减薄可以有效抑制涡流损耗，降低铁损。而转子磁铁件122的剩磁Br提高，定子感应反电动势会提升，输出同样的转矩所需要的电流会下降，定子电流产生的铜损也就下降了。

在相同转速下，铁损Pfe随磁感应强度B的变化而发生变化，当转子磁铁件122的剩磁Br提高，定子铁芯11的定子齿112、轭部111的磁感应强度会变大，但由于采用了第一电磁钢板1111和第二电磁钢板，从而可以降低铁损Pfe。而且转子磁铁件122的剩磁Br提升不一定会带来整体损耗的下降。这样通过第一电磁钢板1111、第二电磁钢板和转子磁铁件122的配合使用，实现了铜损和铁损的同时下降，电机100效率可得到大幅度的提升。

由此，根据本发明实施例的电机100，通过采用由第一电磁钢板1111叠置而成的定子铁芯11和由第二电磁钢板叠置而成的转子铁芯121，并使第一电磁钢板1111的厚度t₁和第二电磁钢板的厚度t₂与转子磁铁件122在20℃下的剩磁Br的比值满足t₁/Br≤0.25mm/T，t₂/Br≤0.25mm/T，从而提高了电机100的效率。

根据本发明的一个实施例，定子铁芯11的高度为L₁，定子铁芯11的外径为D₁，定子和转子12之间的间隙为δ，L₁、D₁、δ满足：0.4δ≤L₁/D₁≤0.75δ。可选地，δ满足：0.4mm≤δ≤0.75mm，L₁满足：30mm≤L₁≤55mm。

根据本发明的一个具体示例，设定定子的定子铁芯11的定子齿112的个数为九个，转子磁铁件122为永磁体且个数为六个，并假设t₁/Br＝0.22mm/T，t₂/Br＝0.22mm/T，第一电磁钢板1111和第二电磁钢板的厚度均为0.3mm，第一电磁钢板1111和第二电磁钢板P1.5/50(即50Hz、1.5T下的铁损值)为2.4W/kg，转子铁芯121采用剩磁Br＝1.35T的磁铁，内禀矫顽力Hcj＝1900kA/m。进一步地，定子铁芯11的高度L₁＝35mm，定子铁芯11外径D₁＝101mm，定子和转子12之间的间隙δ＝0.6mm，L₁/(D₁×δ)≈0.58。

图5是根据本发明实施例的上述电机100与传统的电机的效率比较图，将L₁/(D₁×δ)设为横轴，将对应该比值时的电机100效率作为纵轴，该图示出了L₁/(D₁×δ)从0.1变化至1.0时的电机100效率。其中，L₁、D₁、δ的单位均为mm。

由图5可知，当L₁/(D₁×δ)相同时，采用本发明的电机100效率高于传统的电机效率。另外，当L₁/(D₁×δ)在0.4-0.75范围内时，根据本发明的电机效率较该范围以外的电机效率有明显提升，故优选：0.4≤L₁/(D₁×δ)≤0.75，即：0.4δ≤L₁/D₁≤0.75δ。

进一步地，从图5中可以看出，当L₁/(D₁×δ)的范围在0.55-0.65之间时，电机效率可以得到进一步明显提升，即：0.55δ≤L₁/D₁≤0.65δ。更进一步地，L₁/(D₁×δ)的取值为0.6或0.65。

根据本发明的一个实施例，转子铁芯121的高度为L₂，转子铁芯121的外径为D₂，L₂、D₂满足：0.5≤L₂/D₂≤1.2。

根据本发明的一个具体示例，设定定子的定子铁芯11的定子齿112的个数为九个，转子磁铁件122为永磁体且个数为六个，并假设t₁/Br＝0.22mm/T，t₂/Br＝0.22mm/T，第一电磁钢板1111和第二电磁钢板的厚度均为0.3mm，第一电磁钢板1111和第二电磁钢板P1.5/50(即50Hz、1.5T下的铁损值)为2.4W/kg，转子铁芯121采用剩磁Br＝1.35T的磁铁，内禀矫顽力Hcj＝1900kA/m。进一步地，假定转子铁芯121高度L₂＝35mm，转子铁芯121外径D₂＝52.7mm，L₂/D₂≈0.66。

图6是根据本发明实施例的上述电机100与传统的电机的效率比较图，将转子铁芯121高度L₂与转子铁芯121外径D₂的比值L₂/D₂作为横轴，将对应该比值时的电机100效率作为纵轴，该图示出了比值从0.3变化至1.5时的电机效率。其中，L₂、D₂的单位均为mm。

由图6可知，当L₂/D₂相同时，采用本发明的电机效率高于传统的电机效率。另外，当L₂/D₂在0.5-1.2范围内时，根据本发明的电机效率较该范围之外的电机效率有明显提升。故优选：0.5≤L₂/D₂≤1.2。

进一步地，从图6中可以看出，当L₂/D₂的范围在0.6-1.0之间时，电机效率可以得到进一步明显提升，即：0.6≤L₂/D₂≤1.0。更进一步地，L₂/D₂的取值范围可以为0.8≤L₂/D₂≤0.9，电机效率可以得到进一步显著提升。例如，L₂/D₂的取值可以为0.8或0.9。

根据本发明实施例的电机100，能够同时抑制铁损和铜损，能效高且成本低。

根据本发明第二方面实施例的压缩机例如旋转式压缩机(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的电机100。

根据本发明第二方面实施例的压缩机例如旋转式压缩机，通过采用上述的电机100，可以提升压缩机的整体性能。

根据本发明实施例的电机100和压缩机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电机，其特征在于，包括：

定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯由多个第一电磁钢板叠置而成，每个所述第一电磁钢板的厚度为t₁；和

转子，所述转子包括转子铁芯和多个转子磁铁件，所述多个转子磁铁件均设在所述转子铁芯上，所述转子铁芯由多个第二电磁钢板叠置而成，每个所述第二电磁钢板的厚度为t₂，每个所述转子磁铁件在20℃下的剩磁为Br，所述t₁、t₂、Br满足：

t₁/Br≤0.25mm/T，t₂/Br≤0.25mm/T。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述t₁、t₂、Br进一步满足：

Br≥1.35T，t₁≤0.3mm，t₂≤0.3mm。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯的高度为L₁，所述定子铁芯的外径为D₁，所述定子和转子之间的间隙为δ，所述L₁、D₁、δ满足：

0.4δ≤L₁/D₁≤0.75δ。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述L₁、D₁、δ进一步满足：0.55δ≤L₁/D₁≤0.65δ。

5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述δ满足：0.4mm≤δ≤0.75mm。

6.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述L₁满足：30mm≤L₁≤55mm。

7.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯的高度为L₂，所述转子铁芯的外径为D₂，所述L₂、D₂满足：0.5≤L₂/D₂≤1.2。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述L₂、D₂进一步满足：0.6≤L₂/D₂≤1.0。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯上形成有用于容纳所述多个转子磁铁件的多个转子槽。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，每个所述转子槽的形状为“一”字型、V型、U型或W型。

11.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的电机。