CN107046353B - 电机和具有其的压缩机 - Google Patents

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，所述定子包括定子铁芯和绕制在所述定子铁芯上的绕组；转子，所述转子包括转子铁芯和设在所述转子铁芯上的永磁体，所述转子可旋转地设在所述定子内，其中，所述定子铁芯的外直径为D1，所述转子铁芯的外直径为D2，D2/D1≤0.51。根据本发明实施例的电机具有效率高等优点。

Description

电机和具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机和具有所述电机的压缩机。

背景技术

相关技术中，转子内埋设永磁体的无刷电机被广泛应用于空调压缩机等家电领域中，但受到材料及制造工艺的限制，电机的效率难以进一步得到提升。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种电机，该电机具有效率高等优点。

本发明还提出一种具有所述电机的压缩机。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种电机，所述电机包括：定子，所述定子包括定子铁芯和绕制在所述定子铁芯上的绕组；转子，所述转子包括转子铁芯和设在所述转子铁芯上的永磁体，所述转子可旋转地设在所述定子内，其中，所述定子铁芯的外直径为D1，所述转子铁芯的外直径为D2，D2/D1≤0.51。

根据本发明实施例的电机具有效率高等优点。

另外，根据本发明实施例的电机还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述转子的极对数P≥3。

根据本发明的一个实施例，所述永磁体在所述转子铁芯上排列成沿所述转子铁芯的周向间隔开的多组，每组所述永磁体呈V形、W形或U形设置。

根据本发明的一个实施例，相邻两组永磁体中彼此邻近的两个永磁体的S极和N极在所述转子铁芯的周向上相对设置。

根据本发明的一个实施例，每极下的永磁体的宽度之和为bm，所述定子铁芯的内直径的Di1，所述转子的极对数为P，0.78≤bm*2P/(pi*Di1)≤0.85。

根据本发明的一个实施例，所述定子铁芯包括：环形的轭部；多个齿部，多个所述齿部沿所述轭部的周向间隔设置在所述轭部的内周面上，所述绕组绕制在多个所述齿部上。

根据本发明的一个实施例，所述齿部的远离所述轭部的一端设有沿所述轭部的周向分别超出所述齿部的两侧的齿靴部。

根据本发明的一个实施例，所述绕组为三相绕组。

根据本发明的一个实施例，所述定子铁芯由定子冲片叠压而成，所述转子铁芯由转子冲片叠压而成。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种压缩机，所述压缩机包括根据本发明的第一方面的实施例所述的电机。

根据本发明实施例的压缩机，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的电机，具有高能效等优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电机的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的电机与现有技术中的电机的效率对比曲线图。

附图标记：

电机1、

定子100、定子铁芯110、轭部111、齿部112、齿靴部113、绕组120、

转子200、转子铁芯210、永磁体220。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中的转子内埋设永磁体的无刷电机，效率难以进一步提升，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，由于需要考虑各频段的高效率，兼顾1800rps、3600rps下的电机效率，各转速下的铜、铁耗占比不同，所以优化变得十分困难，且现有方案兼顾各频段效率及制造性，通常采用较大的转子及采用“一”字型磁路结构，而在国家新的APF能效要求下(AnnualPerformance Factor，全年能源消耗效率)，对压缩机的低频能效要求越来越高。

考虑到相关技术中的状况，本发明提出一种能够进一步提升效率的电机1，从而进一步提高压缩机的能效。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电机1。

如图1所述，根据本发明实施例的电机1包括定子100和转子200。

定子100包括定子铁芯110和绕制在定子铁芯110上的绕组120。转子200包括转子铁芯210和设在转子铁芯210上的永磁体220，转子200可旋转地套设在定子100内。

其中，定子铁芯110的外直径为D1，转子铁芯210的外直径为D2，D2/D1≤0.51。

根据本发明实施例的电机1，通过限定定子铁芯110和转子铁芯210的结构尺寸，从而可以减小的转子200的尺寸，以释放定子100的空间，进而最大限度地降低铜耗，实现损耗的下降，进一步提高电机1的效率，相比相关技术中转子内埋设永磁体的无刷电机，效率的提升可以达到0.6％及以上。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的电机1。

如图1所述，根据本发明实施例的电机1包括定子100和转子200。

在本发明的一些具体实施例中，转子200的极对数P≥3。永磁体220在转子铁芯210上排列成沿转子铁芯210的周向间隔开的多组，每组永磁体220呈V形、W形或U形设置，优选地，每组永磁体220呈V形设置。

例如，如图1所示，12个永磁体220在转子铁芯210上排列成6组，每组包含两个永磁体220，每组中的两个永磁体220呈尖端朝向转子铁芯210的中心的V形设置。

可选地，转子铁芯210上可以开设沿转子铁芯210的轴向贯通转子铁芯210的转子槽，永磁体220内嵌在转子槽内，多个永磁体220邻近转子铁芯210的外周面设置。相邻两组永磁体220中彼此邻近的两个永磁体220的S极和N极在转子铁芯210的周向上相对设置。具体地，相邻的两组永磁体220，一组中的两个永磁体220的S极在转子铁芯210的周向上相对设置，另一组中的两个永磁体220的N极在转子铁芯210的周向上相对设置。

由此，可以提供足够的磁通，提高定子100的磁感应强度，虽然会导致铁损略有增大，但减小了定子100的电流，由于铜耗大幅下降，因此总损耗整体下降，特别是在铜耗占比更大的低频段，从而进一步提高电机1的效率。

在本发明的一些具体示例中，每极下的永磁体220的宽度之和为bm，在附图示出的示例中，即bm为两个永磁体220的宽度之和，转子铁芯210的内直径的Di1，转子200的极对数为P，0.78≤bm*2P/(pi*Di1)≤0.85。通过对上述参数的进一步限定，可以进一步提高电机1的效率。

如图2所示，bm*2P/(pi*Di1)作为横轴，将电机1的效率作为纵轴，可以看出根据本发明实施例的电机1的效率在横轴任意坐标下的效率均高于相关技术中的电机，且在0.78-0.85的横轴坐标段内，效率得到了进一步提升。

在本发明的一些具体示例中，绕组120为三相绕组。

可选地，定子铁芯110由定子冲片叠压而成，转子铁芯210由转子冲片叠压而成。例如，定子铁芯110采用低铁损的薄铁板层叠而成，由于铁芯的铁损主要由磁滞效应和涡流效应产生，通过板厚的减薄对于涡流效应产生的铁损的降低有明显的作用。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，定子铁芯110包括轭部111和多个齿部112。

轭部111为环形结构。多个齿部112沿轭部111的周向间隔设置在轭部111的内周面上，优选地，多个齿部112沿轭部111的周向等间距设置，每个齿部112可以由轭部111的内周面的一部分沿轭部111的径向向轭部111的内部凸出而成，绕组120绕制在多个齿部112上。

进一步地，如图1所示，每个齿部112的远离轭部111的一端设有沿轭部111的周向分别超出齿部112的两侧的齿靴部113，即齿靴部113在轭部111的周向上的尺寸大于齿部112在轭部111的周向上的尺寸。

下面描述根据本发明实施例的压缩机。根据本发明实施例的压缩机包括根据本发明上述实施例的电机1。所述压缩机可以应用于诸如空调器等家用电器。

根据本发明实施例的压缩机，通过利用根据本发明上述实施例的电机1，具有高能效等优点。

根据本发明实施例的电机1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”、“顺时针”、“逆时针”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，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。

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 (8)

1.一种电机，其特征在于，包括：

定子，所述定子包括定子铁芯和绕制在所述定子铁芯上的绕组；

转子，所述转子包括转子铁芯和设在所述转子铁芯上的永磁体，所述转子可旋转地设在所述定子内，

其中，所述定子铁芯的外直径为D1，所述转子铁芯的外直径为D2，D2/D1≤0.51，所述转子的极对数P≥3，每极下的永磁体的宽度之和为bm，所述定子铁芯的内直径的Di1，所述转子的极对数为P，0.78≤bm*2P/(pi*Di1)≤0.85。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述永磁体在所述转子铁芯上排列成沿所述转子铁芯的周向间隔开的多组，每组所述永磁体呈V形、W形或U形设置。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，相邻两组永磁体中彼此邻近的两个永磁体的S极和N极在所述转子铁芯的周向上相对设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯包括：

环形的轭部；

多个齿部，多个所述齿部沿所述轭部的周向间隔设置在所述轭部的内周面上，所述绕组绕制在多个所述齿部上。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述齿部的远离所述轭部的一端设有沿所述轭部的周向分别超出所述齿部的两侧的齿靴部。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电机，其特征在于，所述绕组为三相绕组。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯由定子冲片叠压而成，所述转子铁芯由转子冲片叠压而成。

8.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的电机。

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