CN106936229A - 压缩机、电机及其定子机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机、电机及其定子机构。该压缩机、电机及其定子机构包括：多个齿部，所述齿部的宽度为B_c；及多个轭部，多个所述齿部与多个所述轭部交错设置连接形成环状结构，且，所述轭部的宽度为B_e；且，所述齿部的宽度B_c与多个所述轭部的宽度B_e之间的关系为根据定子机构热套与壳体中时的应力分布情况来增加定子机构的轭部的宽度，这样在增加轭部的宽度的同时，具有减小定子机构与壳体热套时的平均应力的作用和降低定子机构的轭部磁密幅值的作用，两者共同作用进而减小电机的铁损，避免因热套时的压应力造成的铁损恶化，进而保证压缩机的性能。

Description

压缩机、电机及其定子机构

技术领域

本发明涉及压缩设备技术领域，特别是涉及一种压缩机、电机及其定子机构。

背景技术

目前，大多数的定子结构的外圆开有较多的定位孔及流通孔，定位孔及流通孔的数量与定子齿数相等，且定位孔及流通孔处于定子齿顶处。当具有上述定子结构的电机用于压缩机中时，需要将定子结构与壳体通过热套方式加以固定，定子结构与壳体间具有一定的过盈量，为保证一定的抱紧力，壳体冷却后会对定子结构施以一定的压应力，该压应力的存在将破坏定子外圆处硅钢片的晶格，影响硅钢片的磁特性(B-H曲线)及损耗特性(B-P曲线)，由此恶化定子的磁感应强度、增大定子结构铁损，进而导致电机工作于压缩机环境下时的铁损增大，效率下降。

发明内容

基于此，有必要针对目前的定子结构在热套时易增加铁损的问题，提供一种能够降低热套时因压应力造成的铁损的定子机构，同时还提供了一种含有上述定子机构的电机，以及含有上述电机的压缩机。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种定子机构，包括：

多个齿部，所述齿部的宽度为B_c；及

多个轭部，多个所述齿部与多个所述轭部交错设置连接形成环状结构，且，所述轭部的宽度为B_e；

且，所述齿部的宽度B_c与多个所述轭部的宽度B_e之间的关系为

在其中一个实施例中，所述定子机构的外周面上设置有定位孔，所述定位孔沿所述定子机构的轴线方向贯通设置。

在其中一个实施例中，所述定位孔为矩形凹槽，且，所述矩形凹槽的数量等于所述齿部的数量。

在其中一个实施例中，所述矩形凹槽的宽度为b，且，b≤2B_c。

在其中一个实施例中，所述矩形凹槽的深度为h，且，

在其中一个实施例中，部分所述矩形凹槽位于所述齿部的外周面上，其余所述矩形凹槽位于与所述齿部相邻的所述轭部的外周面上。

在其中一个实施例中，一半的所述矩形凹槽位于所述齿部的外周面上，另一半的所述矩形凹槽位于与所述齿部相邻的所述轭部的外周面上。

在其中一个实施例中，所述定位孔为半圆形的流通孔，且，所述半圆形的流通孔的数量等于所述齿部的数量。

在其中一个实施例中，所述流通孔位于所述齿部的外周面上。

在其中一个实施例中，所述流通孔的半径为R，且，

在其中一个实施例中，多个所述齿部与多个所述轭部为一体结构。

还涉及一种电机，其特征在于，包括转子及如权利要求1至11任一项所述的定子机构；

所述转子安装于所述定子机构中；

所述转子由钕铁硼永磁体制成。

还涉及一种压缩机，包括如上述技术特征所述的电机。

本发明的有益效果是：

本发明的压缩机、电机及其定子机构，结构设计简单合理，根据定子机构热套与壳体中时的应力分布情况来增加定子机构的轭部的宽度，这样在增加轭部的宽度的同时，具有减小定子机构与壳体热套时的平均应力的作用和降低定子机构的轭部磁密幅值的作用，两者共同作用进而减小电机的铁损，避免因热套时的压应力造成的铁损恶化，进而保证压缩机的性能。

附图说明

图 1为本发明一实施例的定子机构的示意图；

图 2为本发明另一实施例的定子机构的示意图；

其中：

100-定子机构；

110-齿部；120-轭部；130-矩形凹槽；140-流通孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的压缩机、电机及其定子机构进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图，本发明提供了一种定子机构100，包括多个齿部110及多个轭部120。

在本发明中，齿部110与轭部120均由硅钢片冲制而成，齿部110的数量等 于轭部120的数量，且，多个齿部110与多个轭部120交错设置连接形成环状结构。即一个齿部110位于相邻的两个轭部120之间，一个轭部120位于相邻的两个齿部110之间，通过齿部110与轭部120的交错设置，形成具有环状结构的定子结构，转子安装于定子机构100的环形结构的内孔中。

记齿部110的宽度为B_c，轭部120的宽度为B_e；且，齿部110的宽度B_c与多个轭部120的宽度B_e之间的关系为本发明的定子机构100对轭部120的宽度B_e进行了限定，相对于目前的定子结构而言，本发明的增加了轭部120的宽度B_e，这样能够降低热套对定子机构100作用的平均应力，同时也能起到降低磁密幅值的作用。定子机构100与电机的壳体通过热套的方式配合，冷却后，定子机构100与壳体之间为过盈配合，壳体会对定子机构100产生一定的压应力，轭部120的宽度B_e增加能够降低定子机构100与壳体之间的压应力，防止该压应力破坏定子机构100的硅钢片的晶格，保证硅钢片的磁特性(B-H曲线)及损耗特性(B-P曲线)，防止定子机构100的磁感应强度恶化，降低定子机构100的铁损。

目前，大多数的定子结构的外圆开有较多的定位孔及流通孔，定位孔及流通孔的数量与定子齿数相等，且定位孔及流通孔处于定子齿顶处。当具有上述定子结构的电机用于压缩机中时，需要将定子结构与壳体通过热套方式加以固定，定子结构与壳体间具有一定的过盈量，为保证一定的抱紧力，壳体冷却后会对定子结构施以一定的压应力，该压应力的存在将破坏定子外圆处硅钢片的晶格，影响硅钢片的磁特性(B-H曲线)及损耗特性(B-P曲线)，由此恶化定子的磁感应强度、增大定子结构铁损，进而导致电机工作于压缩机环境下时的铁损增大，效率下降。本发明根据定子机构100热套与壳体中时的应力分布情况来增加定子机构100的轭部120的宽度，这样在增加轭部120的宽度的同时， 具有减小定子机构100与壳体热套时的平均应力的作用和降低定子机构100的轭部120磁密幅值的作用，两者共同作用进而减小电机的铁损，避免因热套时的压应力造成的铁损恶化，保证硅钢片的磁特性(B-H曲线)及损耗特性(B-P曲线)，进而保证压缩机的性能。

作为一种可实施方式，定子机构100的外周面上设置有定位孔，定位孔沿定子机构100的轴线方向贯通设置。定位孔能够便于定子机构100与壳体的配合，保证定子机构100与壳体配合准确，进而保证电机的性能。同时，定位孔沿定子结构的轴线方向贯通设置，能够保证定位孔位于壳体及定子机构100之间，这样，定位孔能够便于压缩机环境下冷媒和润滑油的流通，降低定子机构100的铁损。

作为一种可实施方式，在本发明的一实施例中，定位孔为矩形凹槽130，且，矩形凹槽130的数量等于齿部110的数量。矩形凹槽130能够增加磁感线的流通面积，进一步降低定子机构100的铁损。进一步地，矩形凹槽130的宽度为b，且，b≤2B_c；矩形凹槽130的深度为h，且，这样能够限制矩形凹槽130的尺寸，在保证定子结构的强度与刚度的同时，保证便于压缩机环境下冷媒和润滑油的流通，防止定子机构100的铁损增加。

再进一步地，部分矩形凹槽130位于齿部110的外周面上，其余矩形凹槽130位于与齿部110相邻的轭部120的外周面上。在本实施例中，一半的矩形凹槽130位于齿部110的外周面上，另一半的矩形凹槽130位于与齿部110相邻的轭部120的外周面上。

在本实施例中，对定子机构100与壳体在热套下进行压应力模拟仿真，确认热套造成的压应力主要集中作用在定子机构100的轭部120，因此，要保证定子机构100的轭部120的宽度，保证定子机构100具有足够的强度与刚度，降 低定子机构100的铁损，提高定子机构100的性能，进而保证电机的性能。

本实施例中定子机构100与壳体热套时产生的压应力在定子轭部120上的分布情况可知，热套时产生的压应力主要集中在定子机构100的环形内表面上，且从环形内表面到定子机构100的环形外表逐渐减小。相比现有技术中，定子机构100的轭部120的尺寸设计主要基于电磁上满足磁密不高于硅钢片的磁导率饱和值，本发明的定子机构100的轭部120的尺寸在设计时还考虑到定子机构100与壳体在热套时产生的压应力对硅钢片磁特性参数(b-h及b-p)的影响，通过定子机构100的轭部120宽度与齿部110宽度的设计来解决上述问题，使得电机的定子机构100的铁损在无压应力和有压应力情况下的铁损均急剧减小。

作为一种可实施方式，在本发明的另一实施例中，定位孔为半圆形的流通孔140，且，半圆形的流通孔140的数量等于齿部110的数量。进一步地，流通孔140位于齿部110的外周面上。更进一步地，流通孔140的半径为R，且，R≤25Be。这样能够限制流通孔140的尺寸，在保证定子结构的强度与刚度的同时，减小流通孔140的顶端与齿部110接壤处的平均应力，由此来实现降低铁损。究其原因是因为随着流通孔140的尺寸增大，流通孔140的顶端与齿部110接壤处变窄，热套后应力会在此集中导致应力过大，由此增大电机的铁损。因此，通过限定流通孔140的尺寸来减小电机的铁损。

下表为不同流通孔140半径下的定子机构100安装于电机中的铁损对比。从结果来看，随着流通孔140的半径的增大，定子机构100与壳体在热套时产生的压应力下的铁损值增大，而电机在无压应力的铁损值基本不变。本发明的定子机构100将齿部110顶部的外周面的流通孔140的半径与轭部120宽度设 置为这样能够有效地满足流通孔140的流通面积设计要求，同时降低热套压应力下的定子机构100的铁损。

作为一种可实施方式，多个齿部110与多个轭部120为一体结构。这样能够保证定子机构100的强度与刚度，提高定子机构100的可靠性，进而保证电机的性能。

本发明还提供了一种电机，包括壳体、转子及上述实施例中的定子机构100；转子安装于定子机构100中，定子机构100安装于壳体中；转子由钕铁硼永磁体制成。定子机构100安装于壳体中，定子机构100与壳体之间为过盈配合，为保证一定的抱紧力，壳体冷却后会对定子结构施以一定的压应力，本发明的电机通过齿部110宽度及轭部120宽度为来保证定子机构100的轭部120宽度，轭部120的宽度B_e增加能够降低定子机构100与壳体之间的压应力，防止该压应力破坏定子机构100的硅钢片的晶格，保证硅钢片的磁特性(B-H曲线)及损耗特性(B-P曲线)，防止定子机构100的磁感应强度恶化，降低定子机构100的铁损。

本发明还提供了一种压缩机，包括上述实施例中的电机。本发明的压缩机 除电机外均为现有技术，为防止赘述，就不一一解释了。本发明的电机安装于压缩机中，电机通过定子机构100的轭部120的宽度的增加来降低定子机构100与壳体之间的压应力，防止该压应力破坏定子机构100的硅钢片的晶格，保证硅钢片的磁特性(B-H曲线)及损耗特性(B-P曲线)，防止定子机构100的磁感应强度恶化，降低定子机构100的铁损，进而保证压缩机的性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种定子机构，其特征在于，包括：

多个齿部(110)，所述齿部(110)的宽度为B_c；及

多个轭部(120)，多个所述齿部(110)与多个所述轭部(120)交错设置连接形成环状结构，且，所述轭部(120)的宽度为B_e；

且，所述齿部(110)的宽度B_c与多个所述轭部(120)的宽度B_e之间的关系为 $\frac{2\×B_c}{3}\≤B_e\≤B_c.$

2.根据权利要求1所述的定子机构，其特征在于，所述定子机构(100)的外周面上设置有定位孔，所述定位孔沿所述定子机构(100)的轴线方向贯通设置。

3.根据权利要求2所述的定子机构，其特征在于，所述定位孔为矩形凹槽(130)，且，所述矩形凹槽(130)的数量等于所述齿部(110)的数量。

4.根据权利要求3所述的定子机构，其特征在于，所述矩形凹槽(130)的宽度为b，且，

5.根据权利要求4所述的定子机构，其特征在于，所述矩形凹槽(130)的深度为h，且，

6.根据权利要求5所述的定子机构，其特征在于，部分所述矩形凹槽(130)位于所述齿部(110)的外周面上，其余所述矩形凹槽(130)位于与所述齿部(110)相邻的所述轭部(120)的外周面上。

7.根据权利要求6所述的定子机构，其特征在于，一半的所述矩形凹槽(130)位于所述齿部(110)的外周面上，另一半的所述矩形凹槽(130)位于与所述齿部(110)相邻的所述轭部(120)的外周面上。

8.根据权利要求2所述的定子机构，其特征在于，所述定位孔为半圆形的流通孔(140)，且，所述半圆形的流通孔(140)的数量等于所述齿部(110)的数量。

9.根据权利要求8所述的定子机构，其特征在于，所述流通孔(140)位于所述齿部(110)的外周面上。

10.根据权利要求8所述的定子机构，其特征在于，所述流通孔(110)的半径为R，且，

11.根据权利要求7或10所述的定子机构，其特征在于，多个所述齿部(110)与多个所述轭部(120)为一体结构。

12.一种电机，其特征在于，包括转子及如权利要求1至11任一项所述的定子机构(100)；

所述转子安装于所述定子机构(100)中；

所述转子由钕铁硼永磁体制成。

13.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求12所述的电机。