CN107134885A - 永磁同步电机组件及具有其的压缩机和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种永磁同步电机组件及具有其的压缩机和空调器。永磁同步电机组件包括：筒体，具有容纳腔；定子，设置于容纳腔中；转子，定子套设在转子的外周壁上并与转子的外周壁之间形成有与容纳腔相连通的气隙通道，筒体的筒壁上开设有将冷却流体引入至气隙通道中的至少两条沿定子的轴向方向间隔设置的冷却流体通道；回气通道，开设于筒体的筒壁上并通过容纳腔与气隙通道相连通。通过在筒体的筒壁上开设有将冷媒引入至气隙通道中的冷却流体通道，冷却流体通道至少为两条，这些冷却流体通道沿定子的轴向方向间隔设置，减少了现有技术中单条冷却流体通道较长所引起的流动阻力增加、冷却介质流量下降的问题，从而提高电机的冷却效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种永磁同步电机组件及具有其的压缩机和空调器。
背景技术
永磁同步电机具有体积小、整体运行效率高、功率因素高等特点，近年来常被应用于压缩机的驱动。与传统异步启动电机相比，永磁同步电机采用电机转子中的永磁体励磁，可避免励磁电流产生磁场的同时引起励磁损耗，但也需要采用强制散热措施带走永磁同步电机内部的热量，避免转子内部永磁体因长期在高温工作环境下而引起的退磁现象。尤其是大功率电机，绕组电流大，整个环境发热量更是明显，散热措施必须得以保证。
现有永磁同步电机采用的冷却方式根据电机类型可分为两种，开式电机常采用风冷，利用风扇带动电机周围空气流动，从而为电机散热，但是该种结构会增加整个环境的温度，需额外增加设备对外界环境进行散热，这种结构有一定的局限性；闭式电机采用氟利昂等已蒸发、不导电液态冷却介质来冷却，现有大部分压缩机结构均采用的均为该种冷却方式。
关于闭式永磁同步电机冷却方式常用的方法亦有多种，可以为定子两端绕组喷洒冷却介质，或者是在定子外表面增设螺旋流道来冷却绕组外表面温度，但这些措施均比较单一，冷却效果有限，仅适用于中小功率的电机，当电机功率较大或者电机冷却流道较长时，传统的冷却方式仅能冷却转子两端或者定子外表面，而很难冷却到转子中间部位。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种永磁同步电机组件及具有其的压缩机和空调器，以解决现有技术中冷却流体通道较长所引起的流动阻力增加和冷却介质流量下降的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种永磁同步电机组件，包括：筒体，具有容纳腔；定子，设置于容纳腔中；转子，定子套设在转子的外周壁上并与转子的外周壁之间形成有与容纳腔相连通的气隙通道，筒体的筒壁上开设有将冷却流体引入至气隙通道中的至少两条沿定子的轴向方向间隔设置的冷却流体通道；回气通道，开设于筒体的筒壁上并通过容纳腔与气隙通道相连通。
进一步地，定子将容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，气隙通道的两端分别与第一腔室和第二腔室相连通，其中，冷却流体通道为两条，两条冷却流体通道的入口均用于引入冷却流体，两条冷却流体通道的出口分别与气隙通道相连通。
进一步地，回气通道为两条，两条回气通道分别与第一腔室和第二腔室相连通。
进一步地，每条冷却流体通道包括：冷却流体入口，开设于筒体的外周壁上；螺旋通道，开设于筒体的内周壁上并沿定子的周向和轴向方向延伸，螺旋通道的入口端与冷却流体入口相连通；冷却通道，开设于定子上，螺旋通道的出口端通过冷却通道与气隙通道相连通。
进一步地，两条冷却流体通道的两个螺旋通道的出口端位于两条冷却流体通道的两个螺旋通道的入口端之间。
进一步地，两个螺旋通道的入口端分别设置于定子的位于第一腔室的首端处和定子的位于第二腔室的尾端处。
进一步地，每个冷却流体通道沿定子的径向方向延伸设置，两条冷却通道的轴线平行设置。
进一步地，回气通道的轴线与冷却流体入口的轴线平行设置。
进一步地，冷却流体通道为两条，两条螺旋通道的旋转方向相同。
进一步地，冷却流体通道为两条，两条冷却流体通道的轴向方向上的长度相等。
进一步地，螺旋通道的旋转方向与定子的线圈产生的磁场方向相同或者相反。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括永磁同步电机组件，永磁同步电机组件为上述内容的永磁同步电机组件。
根据本发明的再一方面，还提供了一种空调器，包括永磁同步电机组件、压缩机、蒸发器和冷凝器，永磁同步电机组件为上述的永磁同步电机组件，冷却流体通道与冷凝器相连通，回气通道与蒸发器或压缩机的吸气口相连通。
应用本发明的技术方案的永磁同步电机组件，通过在筒体的筒壁上开设有将冷媒引入至气隙通道中的冷却流体通道，冷却流体通道至少为两条，这些冷却流体通道沿定子的轴向方向间隔设置，减少了现有技术中单条冷却流体通道较长所引起的流动阻力增加、冷却介质流量下降的问题，从而提高电机的冷却效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例可选的永磁同步电机组件的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、筒体；11、冷却流体通道；12、冷却流体入口；13、螺旋通道；14、冷却通道；20、定子；30、转子；40、回气通道；50、气隙通道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明实施例的永磁同步电机组件，如图1所示，包括：筒体10、定子20、转子30和回气通道40，筒体10具有容纳腔；定子20设置于容纳腔中；定子20套设在转子30的外周壁上并与转子30的外周壁之间形成有与容纳腔相连通的气隙通道50，筒体10的筒壁上开设有将冷却流体引入至气隙通道50中的至少两条沿定子20的轴向方向间隔设置的冷却流体通道11；回气通道40开设于筒体10的筒壁上并通过容纳腔与气隙通道50相连通。
应用本发明的技术方案的永磁同步电机组件，通过在筒体10的筒壁上开设有将冷媒引入至气隙通道50中的冷却流体通道11，冷却流体通道11至少为两条，这些冷却流体通道11沿定子20的轴向方向间隔设置，减少了现有技术中单条冷却流体通道较长所引起的流动阻力增加、冷却介质流量下降的问题，从而提高电机的冷却效果。
具体实施时，定子20将容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，气隙通道50的两端分别与第一腔室和第二腔室相连通，其中，冷却流体通道11为两条，两条冷却流体通道11的入口均用于引入冷却流体，两条冷却流体通道11的出口分别与气隙通道50相连通。
可选地，回气通道40为两条，两条回气通道40分别与第一腔室和第二腔室相连通。
每条冷却流体通道11包括：冷却流体入口12、螺旋通道13和冷却通道14，冷却流体入口12开设于筒体10的外周壁上；螺旋通道13开设于筒体10的内周壁上并沿定子20的周向和轴向方向延伸，螺旋通道13的入口端与冷却流体入口12相连通；冷却通道14开设于定子20上，螺旋通道13的出口端通过冷却通道14与气隙通道50相连通。
两条冷却流体通道11的两个螺旋通道13的出口端位于两条冷却流体通道11的两个螺旋通道13的入口端之间；两个螺旋通道13的入口端分别设置于定子20的位于第一腔室的首端处和定子20的位于第二腔室的尾端处，从而使冷却液能够顺利由两个螺旋通道13的入口端进入螺旋通道13中。
每个冷却流体通道11沿定子20的径向方向延伸设置，两条冷却通道14的轴线平行设置；回气通道40的轴线与冷却流体入口12的轴线平行设置。
冷却流体通道11为两条，两条螺旋通道13的旋转方向相同，两条冷却流体通道11的轴向方向上的长度相等。
螺旋通道13的旋转方向与定子20的线圈产生的磁场方向相同或者相反。
根据本发明实施例的永磁同步电机组件，该组件在电机的筒体10两端有两个冷却流体入口12与两个回气通道40。相比单冷却流程结构，该电机组件能够缩短冷却液在电机内流动的沿程阻力，增大单流道的制冷剂流量，从而提高电机的冷却能力。电机的筒体10与电机的定子20为过盈配合，定子20上面有螺旋通道13，气体与液体在螺旋通道13内流动时，流体不会向其他地方泄露，电机的定子20与电机的转子30之间存在气隙通道50，气体与液体能够通过该气隙通道50流动。
电机前端和电机尾端分别有一路冷却流体入口12与回气通道40。电机筒体10前端与尾端分别设置有两个螺旋通道13，两个螺旋通道13没有相交。在每个螺旋通道13的尽头，电机定子20开孔，流体能够从电机外表面流入电机内表面与电机转子30之间的气隙通道50内。
在电机工作时，电机绕组会产生热量。冷却液分别从电机前端的冷却流体入口12与电机尾端的冷却流体入口12流入电机内的螺旋通道13，对电机的定子20进行冷却。冷却液流到螺旋通道13的尽头后沿着电机定子20中的冷却通道14流到电机转子30的表面，并从电机转子定子20与电机转子30之间的气隙通道50分别流回电机前端的回气通道40与电机尾端的回气通道40，完成电机的冷却过程。
电机的筒体10内的两个螺旋通道13长度相差不应太大，这样有利于冷却更加均匀。
通过上述设计电机冷却流道相对单流道更短，沿程阻力更小，冷却剂的流量增加，电机的冷却效果更好。这种结构对于大型电机以及冷却流道较长的电机效果更加明显，对于小型电机也能改善电机冷却效果。
本发明还提供了一种压缩机，包括永磁同步电机组件，永磁同步电机组件为上述内容的永磁同步电机组件，该永磁同步电机组件通过在筒体10的筒壁上开设有将冷媒引入至气隙通道50中的冷却流体通道11，冷却流体通道11至少为两条，这些冷却流体通道11沿定子20的轴向方向间隔设置，减少了现有技术中单条冷却流体通道较长所引起的流动阻力增加、冷却介质流量下降的问题，从而提高电机的冷却效果。
在另一个实施例中，本发明还提供了一种空调器，空调器包括永磁同步电机组件、压缩机、蒸发器和冷凝器，永磁同步电机组件为上述实施例中的永磁同步电机组件，冷却流体通道与冷凝器相连通，回气通道与蒸发器或压缩机的吸气口相连通。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种永磁同步电机组件，其特征在于，包括：
筒体(10)，具有容纳腔；
定子(20)，设置于所述容纳腔中；
转子(30)，所述定子(20)套设在所述转子(30)的外周壁上并与所述转子(30)的外周壁之间形成有与所述容纳腔相连通的气隙通道(50)，所述筒体(10)的筒壁上开设有将冷却流体引入至所述气隙通道(50)中的至少两条沿所述定子(20)的轴向方向间隔设置的冷却流体通道(11)；
回气通道(40)，开设于所述筒体(10)的筒壁上并通过所述容纳腔与所述气隙通道(50)相连通。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机组件，其特征在于，所述定子(20)将所述容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述气隙通道(50)的两端分别与所述第一腔室和所述第二腔室相连通，其中，所述冷却流体通道(11)为两条，两条所述冷却流体通道(11)的入口均用于引入冷却流体，两条所述冷却流体通道(11)的出口分别与所述气隙通道(50)相连通。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机组件，其特征在于，所述回气通道(40)为两条，两条所述回气通道(40)分别与所述第一腔室和所述第二腔室相连通。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机组件，其特征在于，每条所述冷却流体通道(11)包括：
冷却流体入口(12)，开设于所述筒体(10)的外周壁上；
螺旋通道(13)，开设于所述筒体(10)的内周壁上并沿所述定子(20)的周向和轴向方向延伸，所述螺旋通道(13)的入口端与所述冷却流体入口(12)相连通；
冷却通道(14)，开设于所述定子(20)上，所述螺旋通道(13)的出口端通过所述冷却通道(14)与所述气隙通道(50)相连通。
5.根据权利要求4所述的永磁同步电机组件，其特征在于，两条所述冷却流体通道(11)的两个所述螺旋通道(13)的出口端位于两条所述冷却流体通道(11)的两个所述螺旋通道(13)的入口端之间。
6.根据权利要求5所述的永磁同步电机组件，其特征在于，两个所述螺旋通道(13)的入口端分别设置于所述定子(20)的位于所述第一腔室的首端处和所述定子(20)的位于所述第二腔室的尾端处。
7.根据权利要求4所述的永磁同步电机组件，其特征在于，每个所述冷却流体通道(11)沿所述定子(20)的径向方向延伸设置，两条所述冷却通道(14)的轴线平行设置。
8.根据权利要求4所述的永磁同步电机组件，其特征在于，回气通道(40)的轴线与所述冷却流体入口(12)的轴线平行设置。
9.根据权利要求4所述的永磁同步电机组件，其特征在于，所述冷却流体通道(11)为两条，两条所述螺旋通道(13)的旋转方向相同。
10.根据权利要求1所述的永磁同步电机组件，其特征在于，所述冷却流体通道(11)为两条，两条所述冷却流体通道(11)的轴向方向上的长度相等。
11.根据权利要求4所述的永磁同步电机组件，其特征在于，所述螺旋通道(13)的旋转方向与所述定子(20)的线圈产生的磁场方向相同或者相反。
12.一种压缩机，其特征在于，包括永磁同步电机组件，所述永磁同步电机组件为权利要求1至11中任一项所述的永磁同步电机组件。
13.一种空调器，其特征在于，包括永磁同步电机组件、压缩机、蒸发器和冷凝器，所述永磁同步电机组件为权利要求1至11中任何一项所述的永磁同步电机组件，所述冷却流体通道(11)与所述冷凝器相连通，所述回气通道(40)与所述蒸发器或所述压缩机的吸气口相连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Tan Jianming Inventor after: Zhang Zhiping Inventor after: Chen Yuhui Inventor after: Zhong Ruixing Inventor before: Chen Yuhui Inventor before: Zhang Zhiping Inventor before: Zhong Ruixing Inventor before: Jiang Nan Inventor before: Liu Jianfei Inventor before: Jiang Caiyun Inventor before: Liu Zengyue Inventor before: Zhou Yi |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170905 |