CN109217502A - 一种定子冲片和具有其的电机及压缩机 - Google Patents

Abstract

本方案公开了一种定子冲片，其中冲片本体外径为A；中心孔直径为B；轭部高为H；齿部宽为T；满足如下条件，齿数N≥24且为偶数，80mm≤A≤150mm，0.48≤B/A≤0.60，0.120≤H/A≤0.155，0.026≤T/A≤0.035；所述齿部中至少有一对调整齿部，调整齿部宽度为T1，且T1<T。本发明所述的冲片通过通过设置合理的轭部高度和齿部宽度,使采用该定子冲片的电机轭部和齿部的磁密降低，增大激磁电抗,降低电机的运行电流，降低电机的定子铁损和铜损，提高电机性能；同时，电流减少可降低所需的定子线圈的线径或匝数，使线圈的铜线或铝线用量减少，达到降低成本的目的。

Description

一种定子冲片和具有其的电机及压缩机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地涉及一种定子冲片、具有所述定子冲片的电机以及具有所述电机的压缩机。

背景技术

定子冲片作为电机重要组成元件，其结构的合理性直接关乎着电机的性能和成本,尤其是定子冲片轭部高度和齿部宽度的设计,一直以来是本专业技术人员不断进行研究的技术问题。

目前在用于空调压缩机中的电机定子冲片的外圆周往往不是圆形，而是在外圆周具有切边，该切边处与压缩机外壳内径圆周形成用于回油的欠缺部，欠缺部的存在破坏了定子冲片的轭部磁路，致使电机的损耗增加，性能降低，而若要提高性能会增加电工材料的用量，从而造成成本升高。而且，上述定子冲片的齿部宽度若设计过大，电机出力则会变小，齿部宽度若设计过小，电机的激磁电抗则会变小，致使电机在负载时电流增大、损耗增加，性能降低。

发明内容

为了至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提出一种定子冲片，该定子冲片结构简单，通用性好，具有合理的轭部和齿部尺寸，且具有该结构的定子冲片的电机的性能高，成本低。

本发明还提出了一种具有所述定子冲片的电机。

本发明还提出了一种具有所述电机的压缩机。

本发明的技术方案是：一种定子冲片，包括冲片本体，冲片本体外径为A；所述冲片本体中心设有圆形中心孔，中心孔直径为B；在所述冲片本体外径内侧有轭部，轭部高为H；在所述中心孔的圆周上间隔分布有N个齿部，齿部宽为T；所述齿部在所述中心孔侧有靴形磁极，所述靴形磁极间有平行的开口,所述齿部与所述轭部为一体结构，任意两个相邻齿部和轭部限定出定子槽，其技术要点在于： N≥24且为偶数，80mm≤A≤150mm，0.48≤B/A≤0.60，0.120≤H/A≤0.155，0.026≤T/A≤0.035；所述齿部中至少有一对调整齿部，调整齿部宽度为T1，且T1&lt;T。

进一步的：所述轭部外圆周设有两两相对的欠缺部，中心孔圆心至所述欠缺部的垂直（也是最小）距离为L，且0.45≤L/A&lt;0.50，该欠缺部所对应的齿部为调整齿部，与调整齿部相邻的定子槽为调整定子槽，调整定子槽的深度小于其他定子槽。

进一步的：所述定子槽和调整定子槽的顶部均为圆弧形，且调整定子槽所对应的圆弧的直径大于定子槽。

进一步的：所述调整定子槽的顶部为直线，在直线与相对应的齿部相连接处设有倒角。

进一步的：所述欠缺部有多对，欠缺部与冲片相切处为直线或圆弧。

进一步的：所述定子槽的总面积为所述冲片本体面积的24%-30%。

进一步的：1.8mm≤所述开口宽度C≤2.4mm。

本发明还公开了一种电机，包括如上所述的定子冲片。

本发明还公开了一种压缩机，包括如上所述的定子冲片或电机。

本发明的优点是：本发明所述的冲片通过通过设置合理的轭部高度和齿部宽度,使采用该定子冲片的电机轭部和齿部的磁密降低，增大激磁电抗, 降低电机的运行电流，降低电机的定子铁损和铜损，提高电机性能；同时，电流减少可降低所需的定子线圈的线径或匝数，使线圈的铜线或铝线用量减少，达到降低成本的目的。欠缺部的设置可以使电机在运行中，冷媒与定子更好的接触，有利于电机的散热；同时，还可以保证压缩机回油更加充分，保证压缩机的充分润滑，提高可靠性，同时还可提高压缩机在制冷系统的制冷能力和制热能力，提升制冷系统的性能。

附图说明

图1是本发明的定子冲片的结构示意图。

附图标记说明：

定子冲片1000；中心孔100；轭部101；齿部102；调整齿部1021；靴型磁极103；开口104；定子槽105；调整定子槽1050；圆角1051；直线1052；圆弧1053；欠缺部106。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例在附图中示出，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，而不能理解为本发明的限制。

如图1所示为本发明一种定子冲片，包括冲片本体1000，冲片本体外沿为圆形或类似圆形，其外径为A；所述冲片本体中心设有圆形中心孔100，中心孔直径为B；在所述冲片本体外径内侧有轭部101，即冲片本体上冲片外沿和定子槽顶部之间的部分，轭部高为H；在所述中心孔的圆周上间隔分布有N个齿部102，齿部宽为T；所述齿部在所述中心孔侧有靴形磁极103，所述靴形磁极间有平行的开口104,所述齿部与所述轭部为一体结构，任意两个相邻齿部以及连接二者的部分轭部限定出定子槽105（为了表述方便，以远离中心孔圆心的部分即与轭部相连部分为顶部，以靠近圆心的部分为底部，开口在底部）；其中：N≥24且为偶数，80mm≤A≤150mm，0.48≤B/A≤0.60，0.120≤H/A≤0.155，0.026≤T/A≤0.035；所述齿部中至少有一对调整齿部1021，调整齿部宽度为T1，且T1&lt;T。

优选的：所述轭部外圆周设有两两相对的欠缺部106，中心孔圆心至所述欠缺部的垂直（也是最小）距离为L，且0.45≤L/A&lt;0.50，该欠缺部所对应的齿部为调整齿部，与调整齿部相邻的定子槽为调整定子槽1050，调整定子槽的深度小于其他定子槽。

优选的：所述定子槽和调整定子槽的顶部均为圆弧形，且调整定子槽所对应的圆弧的直径大于定子槽，因此，使调整定子槽相对其他定子槽的高度减少，进而使轭部高度相应增大，从而使磁密降低。在本例中，虽然定子槽的高度减少，但因槽的宽度相应增大，使槽体的面积保持不变，不影响布线和其他事宜。

优选的：所述调整定子槽的顶部为直线，在直线与相对应的齿部相连接处倒有圆角，通过直线形的槽顶设置，使调整定子槽相对其他定子槽的高度减少，进而使轭部高度相应增大，从而使磁密降低。与上例同理，不影响布线等。

优选的：所述欠缺部有多对，欠缺部与冲片相切处为直线或圆弧。具体的欠缺部实质上相当于在圆形的冲片外沿上切去一部分，相切处的意思是切边，即沿该直线或圆弧线进行切除。欠缺部的设置可以使电机在运行中，冷媒与定子更好的接触，有利于电机的散热；同时，还可以保证压缩机回油更加充分，保证压缩机的充分润滑，提高可靠性，同时还可提高压缩机在制冷系统的制冷能力和制热能力，提升制冷系统的性能。

优选的：所述定子槽的总面积为所述冲片本体面积的24%-30%。

优选的：所述开口宽度为C，且有 1.8mm≤C≤2.4mm。

优选的：本发明的欠缺部可以是1-6对，相对中心孔圆心等角分布。

一种电机，包括如上所述的定子冲片。

一种压缩机，包括如上所述的定子冲片或电机。

由此根据本发明实施例的定子冲片，通过增大轭部高度H和齿部宽度T，减少定子槽的面积，使采用该定子冲片的电机轭部101和齿部102的磁密降低，增大激磁电抗, 降低电机的运行电流，降低电机的定子铁损和铜损，提高电机性能；同时，电流减少可降低定子线圈的线径或匝数，使线圈的铜线或铝线用量减少，达到降低成本的目的。

本发明中，至少有一对欠缺部，相对冲片的直径对称设置；欠缺部的切边是直线时，垂直于冲片的一条直径；是圆弧线时，所对应的圆心落在冲片的直径上；欠缺部与调整齿部相对应，即上述两种情况中的直径，与调整齿部的中线在一条直线上。

本发明中，调整齿部的宽度T1小于其他齿部宽度T。由此，本发明的定子冲片，通过减少定子调整齿部的宽度，增大调整齿部与相邻齿部所限定定子槽的面积，从而可以更为充分地调整电机线圈的线径、匝数，进一步提升了电机的出力、性能的调整空间。虽然调整齿部的宽度减少，使该齿部的磁密有所增大，铁损增加，但可以通过增加该齿部所对应的轭部的高度，降低了该处轭部的磁密，使该处轭部的铁损降低，且降低的幅度要大于齿部增大的幅度，所以电机的综合铁损还是降低，使电机性能提高。

同时，根据本发明的定子冲片，减少了调整齿部的高度，进行减少了垂直距离，最终减少了冲片外沿的最大高度，因此可提高电工钢带的冲裁率；另外在欠缺部总面积不变时，还可增大冲片外径圆周与压缩机外壳的接触长度，增加了电机在压缩机外壳转动的阻力，降低成本的同时还可提高压缩机的可靠性。

本发明的定子冲片1000，通过增加欠缺部面积，可以保证压缩机回油更加充分，保证压缩机的充分润滑，提高可靠性，同时还可提高压缩机在制冷系统的制冷能力和制热能力，提升制冷系统的性能。

由此，根据本发明实施例的定子冲片，定子槽的总面积为定子冲片本体面积的24%-30%，可以保证定子槽中线圈匝数和不同规格线径的使用，从而使电机在用最低铜线用量和铝线用量的前提下，保证电机的出力和性能，靴形磁极间的平行开口104宽度为1.8mm-2.4mm，可以保证线圈嵌线的工艺性要求。

实施例1

如上所述的定子冲片，包括放置转子的中心孔100、轭部101、齿部102，类似环形形状的轭部101在定子冲片1000外径侧，24个齿部102在中心孔100圆周上均匀分布，齿部102在中心孔100侧有靴形磁极103，靴形磁极103间有平行的开口104, 相邻齿部102通过小圆弧1051、直线1052、中圆弧1053和大圆弧1054在轭部101相连接。其中，A=121.7mm， B/A=0.50,H为15.2-16.5mm， T=3.9mm，T1=3.2mm。

L/ A=0.47，本实施例中调整齿部有两组，图中竖直设置的调整齿部采用直线形槽顶设置，并倒圆角，圆角1051半径1.5mm，直线段1052长度3.8mm；水平部分的调整齿部的定子槽顶部采用圆弧形设置，其所在圆的半径为3.5mm，其他齿部所对应的半径为3.4mm。

定子槽的总面积占定子冲片本体面积的26%，开口宽度为2.0mm。

在其他条件相同的情况下，采用本实施例的定子冲片所制备的电机与采用现有定子冲片所制备的电机相比，负载时各主要参数的对比如下：

电机	功率（W）	电流（A）	效率（%）	负载转速（r/min）	齿密（T）	轭密（T）	铁损（W）	铜损（W）
									实施例1	999.1	5.23	87.2	2891	1.67	1.45	24.5	65.8
现有电机	990.4	5.36	84.9	2866	1.74	1.54	38.6	75.0
									差异（%）	+0.9	-2.4	+2.3	+0.9	-4.0	-6.2	-36.5	-12.3

其中，现有电机的冲片与本实施例的冲片外径相同、电工钢带牌号相同、定子铁心积厚相同，但现有的没有调整齿部，且相应的定子槽顶部均为圆弧形。

本发明的电机与现有技术定子冲片的电机（简称现有电机）相比，通过合理的轭部高度和齿部宽度设置,使采用该定子冲片的电机轭部和齿部的磁密降低，同时激磁电抗增大，降低电机的运行电流，减少定子的铁损和铜损，从而提高电机性能。特别地，电流减少可降低定子线圈的线径，使线圈的铜线或铝线用量减少，达到降低成本的目的。在耗材上，本发明电机电工钢带的用量为现有电机的97.5%，铜线用量为现有电机的96%。

通过以上对比，同等条件下，本发明的电机负载输出功率和负载效率更高，电工材料用量更省。

实施例2

为了更好的说明本方案，给出如下表4-7所示的实施例，和1-3、8-10所示的对比例，其电机效率如下表所示：

电机编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
											H/A	0.170	0.165	0.160	0.155	0.145	0.135	0.120	0.115	0.110	0.105
T/A	0.022	0.023	0.025	0.026	0.029	0.032	0.035	0.037	0.040	0.041
											效率	84.5	84.9	85.3	86.2	86.9	87.2	86.2	85.8	85.2	84.7

其中，各实施例与对比例除表中所述参数不同外，其他参数完全相同。

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，不能理解为本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，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，凡在本发明的精神和原则之内，所做的变化、修改、替换和变形等应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种定子冲片，包括冲片本体，冲片本体外径为A；所述冲片本体中心设有圆形中心孔，中心孔直径为B；在所述冲片本体外径内侧有轭部，轭部高为H；在所述中心孔的圆周上间隔分布有N个齿部，齿部宽为T；所述齿部在所述中心孔侧有靴形磁极，所述靴形磁极间有平行的开口,所述齿部与所述轭部为一体结构，任意两个相邻齿部和轭部限定出定子槽，其特征在于： N≥24且为偶数，80mm≤A≤150mm，0.48≤B/A≤0.60，0.120≤H/A≤0.155，0.026≤T/A≤0.035；所述齿部中至少有一对调整齿部，调整齿部宽度为T1，且T1&lt;T。

2.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于：所述轭部外圆周设有两两相对的欠缺部，中心孔圆心至所述欠缺部的垂直距离为L，且0.45≤L/A&lt;0.50，该欠缺部所对应的齿部为调整齿部，与调整齿部相邻的定子槽为调整定子槽，调整定子槽的深度小于其他定子槽。

3.根据权利要求2所述的定子冲片，其特征在于：所述定子槽和调整定子槽的顶部均为圆弧形，且调整定子槽所对应的圆弧的直径大于定子槽。

4.根据权利要求2所述的定子冲片，其特征在于：所述调整定子槽的顶部为直线，在直线与相对应的齿部相连接处设有倒角。

5.根据权利要求2所述的定子冲片，其特征在于：所述欠缺部有多对，欠缺部与冲片相切处为直线或圆弧。

6.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于：所述定子槽的总面积为所述冲片本体面积的24%-30%。

7.根据权利要求1所述的定子冲片，其特征在于：1.8mm≤所述开口宽度C≤2.4mm。

8.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的定子冲片。

9.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求8中所述的电机。