CN110768422A - 永磁电机和具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁电机和具有其的压缩机，所述永磁电机包括转子和定子，转子包括转子铁芯和设在转子铁芯上的永磁体，转子的转子极数为P，P满足关系式P≥8。定子套在转子的外侧，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯包括环形的轭部和多个定子齿，多个定子齿沿轭部的周向排布，定子绕组绕制在定子齿上，相邻两个定子齿与轭部之间限定出定子槽。轭部的径向厚度为t,定子铁芯的外径为D，t1和D满足关系式：0.065＞t1/D＞0.054。根据本发明实施例的永磁电机，由于转子极数大于等于8且轭部的厚度t1与定子铁芯直径D的比值范围在0.054‑0.065之间，同时降低了永磁电机的铜耗与铁耗，使得永磁电机的总损耗较小，功率密度较大，噪音较低。

Description

永磁电机和具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机设备领域，尤其涉及一种永磁电机和具有其的压缩机。

背景技术

在现有技术下，永磁电机多采用9槽6极的结构。此结构的永磁电机绕组系数较低，功率密度不高。考虑到以上因数，可采用多极槽配合的永磁电机相比传统9槽6极结构，齿轭部磁密有所降低，因此可将轭部厚度变薄，以扩大定子槽面积，增大导线线径的方式，减少电机的铜耗，提升电机的效率，并可实现小型化，降低成本。但轭部过薄，会造成电机轭部的磁密饱和，增加铁损，且振动噪音恶化，效率下降。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种永磁电机，所述永磁电机功率密度较高，损耗较少，噪音较低。

本发明还旨在提出一种具有所述永磁电机的压缩机。

根据本发明实施例的永磁电机，包括：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，所述转子的转子极数为P，P满足关系式P≥8；定子，所述定子套在所述转子的外侧，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括环形的轭部和多个定子齿，所述多个定子齿沿所述轭部的周向排布，所述定子绕组绕制在所述定子齿上，相邻两个所述定子齿与所述轭部之间限定出定子槽；其中：所述轭部的径向厚度为t1,所述定子铁芯的外径为D，t1和D满足关系式：0.065＞t1/D＞0.054。

根据本发明实施例的永磁电机，由于转子极数大于等于8且轭部的厚度t1与定子铁芯直径D的比值范围在0.054-0.065之间，同时降低了永磁电机的铜耗与铁耗，使得永磁电机的总损耗较小，功率密度较大，噪音较低。

在一些实施例中，当所述定子槽为12个时，所述转子极数P为14；或者，当所述定子槽为12个时，所述转子极数P为10；或者，当所述定子槽为9个时，所述转子极数P为10；或者，当所述定子槽为9个时，所述转子极数P为8。

在一些实施例中，所述转子铁芯上设有沿周向分布的多个磁体槽，所述多个磁体槽成对设置，每个所述磁体槽内均插设有所述永磁体，每个所述磁体槽的位于所述永磁体径向两端的部分形成隔磁槽。

在一些具体的实施例中，成对设置的两个所述磁体槽在靠近所述转子铁芯中心的一端连通，在远离所述转子铁芯中心的一端朝向远离彼此的方向延伸。

在一些可选的实施例中，成对设置的两个磁体槽组成开口朝向所述转子铁芯外侧的V型。

在一些可选的实施例中，每个所述磁体槽在径向外端的所述隔磁槽形成为三角形。

在一些可选的实施例中，成对的两个所述磁体槽在连通处形成的所述隔磁槽近似三角形，所述三角形的朝向所述转子铁芯中心的内壁上形成有梯形凸块。

在一些可选的实施例中，所述永磁体采用稀土类永磁材料制成。

根据本发明实施例的压缩机，包括所述的永磁电机，所述永磁电机的定子铁芯连接在所述压缩机的壳体上。

根据本发明实施例的压缩机，由于具有所述永磁电机，使得压缩机的功率较大，噪音较低。

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是根据本发明实施例的永磁电机的整体结构图；

图2是根据本发明实施例的永磁电机的定子结构图；

图3是根据本发明实施例的压缩机的结构图；

图4是本发明的实施例的永磁电机的损耗示意图。

附图标记：

压缩机1000、

永磁电机100

转子110、

转子铁芯111、

磁体槽1111、隔磁槽1112、凸起1113、

永磁体112、

定子120、

定子铁芯121、定子齿1211、定子槽1212、轭部1213

定子绕组122、

壳体200。

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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”“轴向”、“径向”、“周向”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，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的永磁电机100的具体结构。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的永磁电机100包括转子110和定子120，转子110包括转子铁芯111和设在转子铁芯111上的永磁体112，转子110的转子极数为P，P满足关系式P≥8。定子120套在转子110的外侧，定子120包括定子铁芯121和定子绕组122，定子铁芯121包括环形的轭部1213和多个定子齿1211，多个定子齿1211沿轭部1213的周向排布，定子绕组122绕制在定子齿1211上，相邻两个定子齿1211与轭部1213之间限定出定子槽1213。轭部1213的径向厚度为t1,定子铁芯121的外径为D，t1和D满足关系式：0.065＞t1/D＞0.054。

可以理解的是，由于本发明实施例的永磁电机100的转子极数大于等于8，这样能够使得齿轭部1213的磁密降低，从而使得定子铁芯121的轭部1213厚度变薄，扩大了定子槽1213的面积。从而能够采用增加导线线径的方式减少永磁电机100的铜耗，从而提高永磁电机100的效率。

但是如图4所述，轭部1213的厚度较薄的时候会使得轭部1213的磁密饱和，增加永磁电机100的铁损从而降低永磁电机100的效率，且轭部1213的厚度较薄会导致定子铁芯121的振动噪音恶化。而当轭部1213的厚度较厚时会使得定子槽1213面积减小，从而使得定子绕组122的导线只能选择线径较小的导线，这样会增加电机的铜耗，同样也会降低永磁电机100的效率。

如图4所示，根据发明人的研究与试验可得，当永磁电机100的转子极数大于等于8时，将轭部1213的厚度t1与定子铁芯121直径D的比值控制在0.054-0.065之间能够使得永磁电机100的铜耗及铁耗均属于较低水平，从而较好的保证了永磁电机100的效率。

根据本发明实施例的永磁电机100，由于转子极数大于等于8且轭部1213的厚度t1与定子铁芯121直径D的比值范围在0.054-0.065之间，同时降低了永磁电机100的铜耗与铁耗，使得永磁电机100的总损耗较小，功率密度较大，噪音较低。

需要说明的是，在本发明实施例的一些实施例中，定子槽1213与转子极数的数量可以有多种形式。例如，在有的实施例中，定子槽1213为12个，转子极数P为14；在有的实施例中，定子槽1213为12个，转子极数P为10；在有的实施例中，定子槽1213为9个，转子极数P为10；在有的实施例中，定子槽1213为9个，转子极数P为8。

在一些实施例中，如图1所示，转子铁芯111上设有沿周向分布的多个磁体槽1111，多个磁体槽1111成对设置，每个磁体槽1111内均插设有永磁体112，每个磁体槽1111的位于永磁体112径向两端的部分形成隔磁槽1112。磁体槽1111成对设置能够优化转子110的磁场分布，在一定程度上提高永磁电机100的效率。

在一些具体的实施例中，如图1所示，成对设置的两个磁体槽1111在靠近转子铁芯111中心的一端连通，在远离转子铁芯111中心的一端朝向远离彼此的方向延伸。由此，可以进一步优化转子110的磁场分布，提高电机效率。

在一些可选的实施例中，如图1所示，成对设置的两个磁体槽1111组成开口朝向转子铁芯111外侧的V型。由此，可以进一步优化转子110的磁场分布，提高电机效率。

在一些可选的实施例中，如图1所示，每个磁体槽1111在径向外端的隔磁槽1112形成为三角形。

在一些可选的实施例中，如图1所示，成对的两个磁体槽1111在连通处形成的隔磁槽1112近似三角形，三角形的朝向转子铁芯111中心的内壁上形成有梯形凸块1113。

需要说明的是，这里的近似三角形是指成对的两个磁体槽1111在连通处的隔磁槽1112朝向转子铁芯111中心的一边具有朝向径向外侧的梯形凸块1113，从而使得成对的两个磁体槽1111在连通处形成的隔磁槽1112并非完全的三角形而是近似三角形。这样的隔磁槽1112形状能够使得永磁体112的径向内端距离磁体槽1111的径向内端仍然具有一定具体，保证了隔磁槽1112的隔磁效果。

在一些可选的实施例中，永磁体112采用稀土类永磁材料制成。

下面参考图1-图2描述本发明一个具体的实施例的永磁电机100。

本实施例的永磁电机100包括转子110和定子120，转子110包括转子铁芯111和设在转子铁芯111上的永磁体112，转子110的转子极数P＝10。定子120套在转子110的外侧，定子120包括定子铁芯121和定子绕组122，定子铁芯121包括环形的轭部1213和12个定子齿1211，12个定子齿1211沿轭部1213的周向排布，定子绕组122绕制在定子齿1211上，相邻两个定子齿1211与轭部1213之间限定出定子槽1213。轭部1213的径向厚度为t1,定子铁芯121的外径为D，t1和D满足关系式：0.065＞t1/D＞0.054。

转子铁芯111上设有沿周向分布的20个磁体槽1111，20个磁体槽1111成对设置，每个磁体槽1111内均插设有永磁体112，每个磁体槽1111的位于永磁体112径向两端的部分形成隔磁槽1112。成对设置的两个磁体槽1111组成开口朝向转子铁芯111外侧的V型。每个磁体槽1111在径向外端的隔磁槽1112形成为三角形。成对的两个磁体槽1111在连通处形成的隔磁槽1112近似三角形，三角形的朝向转子铁芯111中心的内壁上形成有梯形凸块1113。

本实施例的永磁电机100，由于转子极数等于10且轭部1213的厚度t1与定子铁芯121直径D的比值范围在0.054-0.065之间，同时降低了永磁电机100的铜耗与铁耗，使得永磁电机100的总损耗较小，功率密度较大，噪音较低。

如图3所示，根据本发明实施例的压缩机1000，包括的永磁电机100，永磁电机100的定子铁芯121连接在压缩机1000的壳体200上。

根据本发明实施例的压缩机1000，由于具有所述永磁电机100，使得压缩机1000的功率较大，噪音较低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种永磁电机，其特征在于，包括：

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，所述转子的转子极数为P，P满足关系式P≥8；

定子，所述定子套在所述转子的外侧，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括环形的轭部和多个定子齿，所述多个定子齿沿所述轭部的周向排布，所述定子绕组绕制在所述定子齿上，相邻两个所述定子齿与所述轭部之间限定出定子槽；其中：

所述轭部的径向厚度为t1,所述定子铁芯的外径为D，t1和D满足关系式：0.065＞t1/D＞0.054。

2.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，当所述定子槽为12个时，所述转子极数P为14；或者，

当所述定子槽为12个时，所述转子极数P为10；或者，

当所述定子槽为9个时，所述转子极数P为10；或者，

当所述定子槽为9个时，所述转子极数P为8。

3.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述转子铁芯上设有沿周向分布的多个磁体槽，所述多个磁体槽成对设置，每个所述磁体槽内均插设有所述永磁体，每个所述磁体槽的位于所述永磁体径向两端的部分形成隔磁槽。

4.根据权利要求3所述永磁电机，其特征在于，成对设置的两个所述磁体槽在靠近所述转子铁芯中心的一端连通，在远离所述转子铁芯中心的一端朝向远离彼此的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的永磁电机，其特征在于，成对设置的两个磁体槽组成开口朝向所述转子铁芯外侧的V型。

6.根据权利要求4所述的永磁电机，其特征在于，每个所述磁体槽在径向外端的所述隔磁槽形成为三角形。

7.根据权利要求4所述的永磁电机，其特征在于，成对的两个所述磁体槽在连通处形成的所述隔磁槽近似三角形，所述三角形的朝向所述转子铁芯中心的内壁上形成有梯形凸块。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的永磁电机，其特征在于，所述永磁体采用稀土类永磁材料制成。

9.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的永磁电机，所述永磁电机的定子铁芯连接在所述压缩机的壳体上。

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