CN107425618B - 定子、电机、压缩机及制冷设备 - Google Patents

定子、电机、压缩机及制冷设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种定子、电机、压缩机和制冷设备；定子包括：定子铁芯和定子绕组；定子铁芯沿周向间隔地设置有多个定子齿；定子绕组包括至少一圈电磁线，定子绕组缠绕在定子齿上；其中，电磁线的截面为矩形。通过将多个定子齿沿定子铁芯的周向间隔地设置，并将包括至少一圈电磁线的定子绕组缠绕在定子齿上，可实现在通电时，产生旋转磁场；由于电磁线的截面为矩形，因此当定子绕组缠绕在定子齿上时，可使电磁线之间紧密贴合，避免电磁线之间产生间隙，因此可实现电磁线排布的更加紧密，以提高相邻两个定子齿间的槽满率，进而提高电机的效率，使电机保持较高的能效，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。

Description

定子、电机、压缩机及制冷设备
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种定子、电机、压缩机及制冷设备。
背景技术
目前，在相关技术中，由于集中卷和圆线结构的电机因槽满率受限导致电机效率很难持续提高，因此集中卷和圆线结构的电机能效已经达到了瓶颈，这也就是说，如何设计一款可提高槽满率的电机是十分必要的。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一方面提出一种定子。
本发明的第二方面提出一种电机。
本发明的第三方面提出一种压缩机。
本发明的第四方面提出一种制冷设备。
有鉴于此，本发明第一方面提供了一种定子，用于电机，定子包括：定子铁芯和定子绕组；定子铁芯沿周向间隔地设置有多个定子齿；定子绕组包括至少一圈电磁线，定子绕组缠绕在定子齿上；其中，电磁线的截面为矩形。
本发明所提供的定子，通过将多个定子齿沿定子铁芯的周向间隔地设置，并将包括至少一圈电磁线的定子绕组缠绕在定子齿上，可实现在通电时，产生旋转磁场；由于电磁线的截面为矩形，因此当定子绕组缠绕在定子齿上时，可使电磁线之间紧密贴合，避免电磁线之间产生间隙，因此可实现电磁线排布的更加紧密，以提高相邻两个定子齿间的槽满率，进而提高电机的效率，使电机保持较高的能效，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
另外，本发明提供的上述技术方案中的定子还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，电磁线的截面的长度与宽度之比大于1，并且小于或等于9。
在该技术方案中，当电磁线的截面的长度与宽度之比大于1且小于等于9时，电磁线不容易发生扭曲，从而降低了绕线的难度；而且避免了当电磁线发生扭曲时，电磁线之间产生间隙，而占用更多的空间，降低了电机的槽满率的情况发生，因此将电磁线的截面的长度与宽度之比限制在1至9内，不仅减小了绕线的难度，提高了制造效率，降低了不良率，而且还可进一步提高了电机的槽满率，从而使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。优选地，电磁线的截面的长度与宽度之比大于或等于3，并且小于或等于7。
在上述技术方案中，优选地，电磁线的截面的面积大于0，并且小于或等于5mm2。
在该技术方案中，当电磁线的截面积大于5mm2时，由于电磁线的截面积过大会导致定子绕组端部弧度过大，从而提高定子绕组端部占比，由于定子绕组的两端部在电机的工作过程中为无效部分，所以过高的绕组端部占比降低了电机的性价比，因此将电磁线的截面的面积限制在0至5mm2之间，以确保定子绕组端部弧度适中，从而降低定子绕组端部占比，进而提高了电机的性价比，使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。在上述技术方案中，优选地，电磁线的截面的面积大于或等于0.19mm2，并且小于或等于1.3mm2。
在该技术方案中，当电磁线的截面积大于0.19mm2时，减少了电机的匝数，降低对反电势的影响，进而降低生产制造的难度，因此将电磁线的截面的面积限制在0.19mm2至1.3mm2之间，不仅实现了降低生产制造的难度，从而生产成本，还实现了降低定子绕组端部占比，进而提高了电机的性价比，使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
在上述技术方案中，优选地，电磁线的截面的四角为倒角和/或倒圆角。
在该技术方案中，通过将电磁线的截面的四角设置为倒角和/或倒圆角，在排布电磁线时，不仅可避免电磁线之间发生干涉，造成电磁线之间发生磕碰的情况发生，还可避免因电磁线的截面的四角为尖角时，因碰撞尖角容易发生损坏，而导致电磁线的直径变小，从而造成电机容易发热的情况发生。同时，由于电磁线的截面的四角设置为倒角和/或倒圆角，可降低生产难度，从而实现降低生产成本的目的。
在上述技术方案中，优选地，两个相邻的定子齿围成一具有开口的定子槽，开口的宽度小于两个相邻的定子齿之间的距离。
在该技术方案中，由于两个相邻的定子齿可围成一具有开口的定子槽，因此使开口的宽度小于两个相连的定子齿之间的距离，可实现了将电磁线固定在定子槽中，避免电磁线从定子槽中脱落，进而实现提高电机的效率，使电机保持较高的能效，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
本发明第二方面提供了一种电机，包括上述任一技术方案所述的定子和转子；转子嵌于定子中，可相对定子转动。
在该技术方案中，通过将转子嵌于定子，并使转子相对定子转动，可实现当定子产生旋转磁场时，可带动转子转动时，为电机提供动力，使电机可正常工作，进而实现使电机保持较高的能效，同时，使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
在上述技术方案中，优选地，转子的侧壁沿转子的周向设置有向转子内部凹陷的多个凹槽；转子设置有永磁体，永磁体嵌于凹槽中。
在该技术方案中，通过在转子的侧壁沿转子的周向设置向转子内部凹陷的多个凹槽，并将转子设置有的永磁体嵌于凹槽中，可实现提高永磁体的稳定性。
本发明第三方面提供了一种压缩机，包括上述任一技术方案所述的定子；或包括上述任一技术方案所述的电机，因此，该压缩机包括上述任一技术方案所述的定子和电机的全部有益效果。
在上述技术方案中，优选地，该压缩机还包括：壳体、气缸、活塞、第一端盖和第二端盖；壳体套设于定子的外侧；气缸固定于壳体中，气缸具有腔体；活塞嵌于腔体中，在腔体中做旋转运动或往复运动，以压缩气体；其中，活塞通过连杆与转子的曲轴相连接，曲轴通过主轴承和副轴承与壳体转动连接；第一端盖和第二端盖分别扣合于壳体的两端。
在该技术方案中，首先，通过将壳体套设在定子的外侧，可提高定子的稳定性；然后，将具有腔体的气缸固定在壳体中，同时，将活塞嵌于腔体中，并使活塞在腔体中做旋转运动或往复运动，以实现压缩气体的目的，从而实现通过热功率转换达到制冷的目的；而且，活塞通过连杆与转子的曲轴相连接，以实转子带动活塞运动，同时，曲轴通过主轴承和副轴承与壳体转动连接，以实现壳体承受曲轴的重力，使曲轴运动的更加稳定，进而实现使压缩机保持较高的能效，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力；再后，将第一端盖和第二端盖分别扣合于壳体的两端，可提高壳体的密封性，避免壳体内部气体的流失，进而提高压缩机的效率。
本发明第四方面提供了一种制冷设备，包括如上述技术方案所述的电机，或包括如上述技术方案所述的压缩机，因此该制冷设备包括上述技术方案所述的电机和压缩机的全部有益效果。
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示出了根据本发明的一个实施例的定子的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的电磁线的结构示意图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的压缩机的结构示意图；
其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
102定子铁芯，1022定子齿，104定子绕组，1042电磁线，202壳体，204气缸，206活塞，208曲轴，210主轴承，212副轴承，214第一端盖，216第二端盖。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例所述定子、电机、压缩机和制冷设备。
在本发明第一方面实施例中，如图1所示，本发明提供了一种定子，用于电机，定子包括：定子铁芯102和定子绕组104；定子铁芯102沿周向间隔地设置有多个定子齿1022；定子绕组104包括至少一圈电磁线1042，定子绕组104缠绕在定子齿1022上；其中，电磁线1042的截面为矩形。
在该实施例中，通过将多个定子齿1022沿定子铁芯102的周向间隔地设置，并将包括至少一圈电磁线1042的定子绕组104缠绕在定子齿1022上，可实现在通电时，产生旋转磁场；由于电磁线1042的截面为矩形，因此当定子绕组104缠绕在定子齿1022上时，可使电磁线1042之间紧密贴合，避免电磁线1042之间产生间隙，因此可实现电磁线1042排布的更加紧密，以提高相邻两个定子齿1022间的槽满率，进而提高电机的效率，使电机保持较高的能效，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，电磁线1042的截面的长度L与宽度H之比大于1，并且小于或等于9。
在该实施例中，当电磁线1042的截面的长度L与宽度H之比大于1且小于等于9时，电磁线1042不容易发生扭曲，从而降低了绕线的难度；而且避免了当电磁线1042发生扭曲时，电磁线1042之间产生间隙，而占用更多的空间，降低了电机的槽满率的情况发生，因此将电磁线1042的截面的长度L与宽度H之比限制在1至9内，不仅减小了绕线的难度，提高了制造效率，降低了不良率，而且还可进一步提高了电机的槽满率，从而使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。优选地，电磁线1042的截面的长度L与宽度H之比大于或等于3，并且小于或等于7。
在本发明的一个实施例中，优选地，电磁线1042的截面的面积大于0，并且小于或等于5mm2。
在该实施例中，当电磁线1042的截面积大于5mm2时，由于电磁线1042的截面积过大会导致定子绕组104端部弧度过大，从而提高定子绕组104端部占比，由于定子绕组104的两端部在电机的工作过程中为无效部分，所以过高的绕组端部占比降低了电机的性价比，因此将电磁线1042的截面的面积限制在0至5mm2之间，以确保定子绕组104端部弧度适中，从而降低定子绕组104端部占比，进而提高了电机的性价比，使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
在本发明的一个实施例中，优选地，电磁线1042的截面的面积大于或等于0.19mm2，并且小于或等于1.3mm2。
在该实施例中，当电磁线1042的截面积大于0.19mm2时，减少了电机的匝数，降低了反电势的影响，进而降低生产制造的难度，因此将电磁线1042的截面的面积限制在0.19mm2至1.3mm2之间，不仅实现了降低生产制造的难度，从而生产成本，还实现了降低定子绕组104端部占比，进而提高了电机的性价比，使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
在本发明的一个实施例中，优选地，电磁线1042的截面的四角为倒角和/或倒圆角。
在该实施例中，通过将电磁线1042的截面的四角设置为倒角和/或倒圆角，在排布电磁线1042时，不仅可避免电磁线1042之间发生干涉，造成电磁线之间发生磕碰的情况发生，还可避免因电磁线1042的截面的四角为尖角时，因碰撞尖角容易发生损坏，而导致电磁线1042的直径变小，从而造成电机容易发热的情况发生。同时，由于电磁线1042的截面的四角设置为倒角和/或倒圆角，可降低生产难度，从而实现降低生产成本的目的。
在本发明的一个实施例中，优选地，两个相邻的定子齿1022围成一具有开口的定子槽，开口的宽度小于两个相邻的定子齿1022之间的距离。
在该实施例中，由于两个相邻的定子齿1022可围成一具有开口的定子槽，因此使开口的宽度小于两个相连的定子齿1022之间的距离，可实现了将电磁线1042固定在定子槽中，避免电磁线1042从定子槽中脱落，进而实现提高电机的效率，使电机保持较高的能效，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
在本发明的一个实施例中，电机的功率为0.7kW至3kW，定子槽数为9，电磁线1042的截面的长度L为1.5mm，宽度H为0.5mm，其中电磁线1042的截面的长度L与宽度H之比为3，电磁线1042的截面的面积为0.716mm2。
在本发明第二方面实施例中，本发明提供了一种电机，包括上述任一实施例所述的定子和转子；转子嵌于定子中，可相对定子转动。
在该实施例中，通过将转子嵌于定子，并使转子相对定子转动，可实现当定子产生旋转磁场时，可带动转子转动时，为电机提供动力，使电机可正常工作，进而实现使电机保持较高的能效，同时，使该电机具有高槽满率、良好的工艺性、高功率密度的优点，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力。
在本发明的一个实施例中，优选地，转子的侧壁沿转子的周向设置有向转子内部凹陷的多个凹槽；转子设置有永磁体，永磁体嵌于凹槽中。
在该实施例中，通过在转子的侧壁沿转子的周向设置向转子内部凹陷的多个凹槽，并将永磁体嵌于凹槽中，可实现提高永磁体的稳定性。
在本发明第三方面实施例中，本发明提供了一种压缩机，包括上述任一实施例所述的定子；或包括上述任一实施例所述的电机，因此，该压缩机包括上述任一实施例所述的定子和电机的全部有益效果。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图3所示，该压缩机还包括：壳体202、气缸204、活塞206、第一端盖214和第二端盖216；壳体202套设于定子的外侧；气缸204固定于壳体202中，气缸204具有腔体；活塞206嵌于腔体中，在腔体中做旋转运动或往复运动，以压缩气体；其中，活塞206通过连杆与转子的曲轴208相连接，曲轴208通过主轴承210和副轴承212与壳体202转动连接；第一端盖214和第二端盖216分别扣合于壳体202的两端。
在该实施例中，首先，通过将壳体202套设在定子的外侧，可提高定子的稳定性；然后，将具有腔体的气缸204固定在壳体202中，同时，将活塞206嵌于腔体中，并使活塞206在腔体中做旋转运动或往复运动，以实现压缩气体的目的，从而实现通过热功率转换达到制冷的目的；而且，活塞206通过连杆与转子的曲轴208相连接，以实转子带动活塞206运动，同时，曲轴208通过主轴承210和副轴承212与壳体202转动连接，以实现壳体202承受曲轴208的重力，使曲轴208运动的更加稳定，进而实现使压缩机保持较高的能效，有效地提升了产品品质，使得产品具备更高的市场竞争力；再后，将第一端盖214和第二端盖216分别扣合于壳体202的两端，可提高壳体202的密封性，避免壳体202内部气体的流失，进而提高压缩机的效率。
在本发明第四方面实施例中，本发明提供了一种制冷设备，包括如上述实施例所述的电机，或包括如上述实施例所述的压缩机，因此该制冷设备包括上述实施例所述的电机和压缩机的全部有益效果。制冷设备为空调器、冰箱或冷柜。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
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 (7)

1.一种定子，用于压缩机，其特征在于，所述定子包括：
定子铁芯，所述定子铁芯沿周向间隔地设置有多个定子齿；
定子绕组，所述定子绕组包括至少一圈电磁线，所述定子绕组缠绕在所述定子齿上；
其中，所述电磁线的截面为矩形，所述电磁线之间紧密贴合；
所述电磁线的截面的面积大于或等于0.19mm2，并且小于或等于1.3mm2；
所述电磁线的截面的长度L与宽度H之比大于或等于3，并且小于或等于7；
两个相邻的所述定子齿围成一具有开口的定子槽，所述开口的宽度小于两个相邻的所述定子齿之间的距离。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述电磁线的截面的四角为倒角和/或倒圆角。
3.一种电机，其特征在于，包括：
如权利要求1或2所述的定子；
转子，所述转子嵌于所述定子中，可相对所述定子转动。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，
所述转子的侧壁沿所述转子的周向设置有向转子内部凹陷的多个凹槽；
所述转子设置有永磁体，所述永磁体嵌于所述凹槽中。
5. 一种压缩机，其特征在于，包括：
如权利要求1或2所述的定子；或
如权利要求3或4所述的电机。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，还包括：
壳体，所述壳体套设于所述定子的外侧；
气缸，所述气缸固定于所述壳体中，所述气缸具有腔体；
活塞，所述活塞嵌于所述腔体中，在所述腔体中做旋转运动或往复运动，以压缩气体；
其中，所述活塞通过连杆与转子的曲轴相连接，所述曲轴通过主轴承和副轴承与所述壳体转动连接；
第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别扣合于所述壳体的两端。
7. 一种制冷设备，其特征在于，包括：
如权利要求3或4所述的电机；或
如权利要求5或6所述的压缩机。
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