CN110875665B

CN110875665B - 同步电机和压缩机

Info

Publication number: CN110875665B
Application number: CN201811003939.8A
Authority: CN
Inventors: 邱小华; 徐飞; 王玉龙; 毛临书; 乔正忠
Original assignee: Guangdong Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Guangdong Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2038-08-30
Also published as: CN110875665A

Abstract

本发明提供了一种同步电机和压缩机。其中，同步电机包括：转子铁芯、定子铁芯和定子绕组。其中，通过合理设置定子槽的数量A1与转子铁芯的磁极的数量A2的关系、凸齿与线圈的绕线方式及定子绕组的连接方式，使得特定极槽配合的同步电机、凸齿与线圈的绕线方式及定子绕组的连接方式相结合有效地提升了反电势，抑制低次磁势谐波，由此提供高输出的电机，进而可改善电机的振动噪音。

Description

同步电机和压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种同步电机和压缩机。

背景技术

现有的旋转式直流变频压缩机中，为了保证电机的高效，通常采用永磁体内置式电机，定子绕组的各个线圈缠绕在定子齿上，转子铁芯上配合的磁铁的磁极数量与定子槽的数量一般情况下为2：3，且定子齿、转子磁极在圆周上等间距分布。这种电机结构的缺点是线圈短距而使得绕组系数偏低，这是由于永磁体产生的磁通与定子绕组之间存在较多无效交链的磁链所造成的。通常情况下，如图1所示，对于定子绕组1’为近极槽的分数槽集中绕组永磁同步电机，组成一相的线圈10’有四个，且分成两组，每组的两个线圈10’分别绕在相邻两个定子齿形成的定子槽20’上，该种装配结构使得每相电流产生的磁势中存在谐波磁势，尤其是存在低次谐波磁势，这些谐波磁势合成的旋转谐波磁势会增加电机的温升，增大电机噪音，降低功率因数，降低效率。相关技术中，采用优化谐波径向电磁力的方法来改善电机噪音，但电机的极槽配合一旦确定，那么最低阶次的径向电磁力始终存在，优化带来的效果并不明显，此外，谐波径向电磁力是由谐波磁密相互作用而产生的，这些谐波磁密同样也会影响电机效率。

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了一种同步电机。

本发明的第二方面提出了一种压缩机。

有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种同步电机，包括：转子铁芯；定子铁芯，围设于转子铁芯的外侧，定子铁芯设置有环形磁轭和沿环形磁轭的中心线周向间隔分布的多个凸齿，多个凸齿包括多个齿群，每个齿群均包括沿转子铁芯的旋转方向顺序排布的第一齿和第二齿，第一齿和第二齿上卷绕有同相的线圈；定子绕组，定子绕组包括相连接的多个线圈，多个线圈设置在定子铁芯的定子槽中并绕设在多个凸齿上，多个线圈包括第一类线圈和第二类线圈，定子绕组为三相定子绕组，每相定子绕组设有至少三个接头，包括第一接头、第二接头和第三接头，每相定子绕组中的第一接头和第二接头设置在第一类线圈上，每相定子绕组中的第三接头设置在第二类线圈上；每相定子绕组中的第一接头和相邻相的定子绕组中的第二接头相连接；每相定子绕组中的第二类线圈与第一类线圈相连接，每相定子绕组中的第三接头与对应的三相电源引线或其他相的定子绕组中的第三接头相连接；其中，定子槽的数量A1与转子铁芯的磁极的数量A2满足：A2-A1＝2。

本发明提供的一种同步电机包括：转子铁芯、定子铁芯和定子绕组。通过合理设置定子槽的数量A1与转子铁芯的磁极的数量A2的关系，使得A2-A1＝2，这样，该同步电机的定子铁芯包括在环形磁轭内侧周向间隔分布的多个凸齿，多个凸齿可分为多个齿群，每个齿群上卷绕有同相的线圈且任意相邻两个齿群被卷绕不同相的线圈，通过将每个齿群中沿转子铁芯的旋转方向顺序排布的第一个凸齿作为第一齿，将每个齿群中沿转子铁芯的旋转方向顺序排布的第二个凸齿作为第二齿，优化了磁通路径，可有效提升反电势，减小绕组铜耗，实现高输出的同步电机；进一步地，定子绕组的线圈包括第一类线圈和第二类线圈，其中，从不同相定子绕组的角度看，第一类线圈上的第一接头和相邻相的第一类线圈上的第二接头相连接，即第一类线圈采用相邻相之间首尾相接的方式连接，亦即采用角形连接，第二类线圈与同相的第一类线圈相连接，当第二类线圈通过第一接头或第二接头与第一类线圈相连接时，同相的第二类线圈、第一类线圈及与二者同时相连的相邻相的第一类线圈形成星形连接，当第二类线圈连接在第一类线圈中，则同相的第一类线圈和第二类线圈形成星形连接，具体地，第二类线圈上的第三接头也有两种接法，一是与对应的三相电源引线相连接，作为电源的接线端，二是与其他相的第三接头相连接，即三相之间采用尾尾相接的星形连接，定子绕组的连接方式采用了角形连接和星形连接相结合的形式，相较于常规的单层交叉式、同心式绕组而言，可以降低定子绕组铜耗和谐波附加损耗，提高电机效率，还可以有效改善近极槽槽内置式永磁电机的低次磁势谐波，且可以获得降低电机振动噪声的有益效果。

具体地，特定极槽配合的同步电机、凸齿与线圈的绕线方式及定子绕组的连接方式相结合有效地提升了反电势，抑制低次磁势谐波，由此提供高输出的电机，进而可改善电机的振动噪音。

根据本发明上述的同步电机，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，A1为12，A2为14。

在该技术方案中，A1和A2的数量包括但并不限于A1＝12且A2＝14。亦可为A1＝14且A2＝16、A1＝16且A2＝18、A1＝18且A2＝20等等。特定极槽配合的电机与凸齿、线圈的绕线方式及定子绕组的连接方式相结合可大大降低电机的振动噪音，提升产品的使用性能及市场竞争力。

在上述任一技术方案中，优选地，第二类线圈的匝数N2和第一类线圈的匝数N1的比值N2/N1的取值范围为0.49≤N2/N1≤0.6；第二类线圈的裸线直径d2与第一类线圈的裸线直径d1的比值d2/d1的取值范围为1.1≤d2/d1≤1.6。

在该技术方案中，分别具体限定了两类线圈的匝数和裸线直径的关系。在线圈匝数相同时，角形连接的线圈产生的电势和磁势比星形连接的线圈产生的电势和磁势低1.732倍，造成感应电势和磁势差异，通过提升角形连接的线圈(即第一类线圈)的匝数，有助于弥补第一类线圈的电势和磁势差值，使第一类线圈和第二类线圈的电势和磁势更均衡。由于各定子槽隙的尺寸相等，通过限定d2/d1的取值大于1，可减小第一类线圈的裸线直径d1，以相应增加定子槽中设置的第一类线圈的匝数N1，以满足前述匝数比值。

在上述任一技术方案中，优选地，第二类线圈的数量T2和第一类线圈的数量T1的比值T2/T1的取值范围为0.4≤T2/T1≤1。

在该技术方案中，具体限定了第二类线圈和第一类线圈的数量比值，当T2/T1为1时，两类线圈数量相等，保证了整体结构的均衡和电机工作的可靠性；限定T2/T1的下限值为0.4，既避免了两类线圈数量差异过大造成整体结构失衡，又可提高线圈数量设置的灵活性。

在上述任一技术方案中，优选地，第一齿上的线圈的绕线方向与第二齿上的线圈的绕线方向相反。

在该技术方案中，通过设定第一齿上的线圈的绕线方向与第二齿上的线圈的绕线方向相反，一方面方便卷绕，另一方面可减小线圈的长度，节约成本，且有利于转子铁芯平稳转动。

在上述任一技术方案中，优选地，转子铁芯包括：转子冲片和插槽，插槽内设有磁体；磁体为永磁体，在转子铁芯的任一水平截面上永磁体呈一字形分布或呈V字形分布，或永磁体为切向充磁磁体。

在该技术方案中，转子铁芯上设有供磁体插入的插槽，磁体为永磁体，永磁体可相对于转子铁芯的任一水平截面呈一字形分布或呈V字形分布，或为切向充磁磁体，当永磁体呈V字形分布或切向充磁磁体时，聚磁效果好，主磁通更高，反电势高，从而同步电机运行效率高。当然，永磁体也可为其他形状的磁体，例如径向及切向式的混合结构。优选地，永磁体为稀土磁铁、铁氧体磁铁或稀土与铁氧体混合磁铁。

在上述任一技术方案中，优选地，在转子铁芯的任一水平截面上，每极下的磁体的长度之和为bm，定子铁芯的内径为Di，转子铁芯上的极对数为P，其中，0.75≤bm×2P/(π×Di)≤0.9。

在该技术方案中，设定在转子铁芯的任一水平截面上每极下的磁体的长度之和为bm，例如每极包含两个磁体时，两个磁体的长度之和为bm，定子铁芯的内径为Di，转子铁芯上的极对数为P，并满足0.75≤bm×2P/(π×Di)≤0.9，可以实现永磁体的利用率最高，性价比最优，从而提高同步电机的运行效率。

在上述任一技术方案中，优选地，当永磁体呈V字形分布时，V字形的夹角范围为90°至130°。

在该实施例中，通过设定V字形分布的永磁体的夹角在90°至130°之间，可以实现反电势基波最大化，降低绕组铜耗，提高同步电机运行效率。其中，永磁体呈V字形分布，可为一个V字形永磁体，也可为两个永磁体组成V字形。

在上述任一技术方案中，优选地，同步电机的转子铁芯的极冠所对应的圆心角为α1，极距角为α2，其中α1/α2≥0.5。

在该技术方案中，通过设定同步电机的转子铁芯的每个极冠所对应的圆心角为α1，极距角为α2，其中，极冠为位于转子铁芯外周的具有圆弧轮廓的部分，换句话说，磁极d轴两侧圆弧组成以旋转中心为圆心的整段圆弧，该整段圆弧对应的圆心角为α1，并限定α1/α2≥0.5，可以提供足够的主磁通，提高同步电机性能，且可以满足制造性要求。

在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯的内径Di与其外径Do的比值满足：0.52≤Di/Do≤0.57。

在该技术方案中，通过设定定子铁芯的内径Di与其外径Do的比值满足：0.52≤Di/Do≤0.57，可以在满足转动惯量的同时获得最优性价比，降低同步电机生产成本。

在上述任一技术方案中，优选地，同步电机的额定转矩为T、定子铁芯的内径为Di和同步电机的转子的单位体积转矩为TPV，其满足：5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，5kN·m·m^-3≤TPV≤45kN·m·m^-3，其中，额定转矩T的单位为N·m，内径Di的单位为mm，单位体积转矩TPV的单位为kN·m·m^-3。

在该技术方案中，同步电机的额定转矩为T，定子铁芯的内径为Di，转子的单位体积转矩为TPV，并满足5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，其中，单位体积转矩TPV的取值范围为5kN·m·m^-3≤TPV≤45kN·m·m^-3，通过限定了同步电机的额定转矩T、定子铁芯的内径Di和转子的单位体积转矩TPV的组合变量的取值范围，使得该同步电机可以满足压缩机的动力需求，此外，对于采用该转子的同步电机及压缩机，可有效降低转子漏磁，增加永磁体利用率，提升同步电机效率。

本发明的第二方面提出了一种压缩机，包括：如第一方面中任一技术方案所述的同步电机。

本发明提供的压缩机，因包括第一方面中任一技术方案所述的同步电机，因此具有上述同步电机的全部有益效果，在此不做一一陈述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，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是相关技术中定子绕组的接线示意图；

图2是本发明一个实施例的定子绕组的接线示意图；

图3是本发明一个实施例的压缩机的结构示意图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1’定子绕组，10’线圈，20’定子槽；

图2和图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

20压缩机，22同步电机，222转子铁芯，224定子铁芯，226定子绕组，228线圈，230定子槽，A1-1第一相第一组第一接头，A1-2第一相第二组第一接头，A2-1第一相第一组第二接头，A2-2第一相第二组第二接头，A3-1第一相第一组第三接头，A3-2第一相第二组第三接头，B1-1第二相第一组第一接头，B1-2第二相第二组第一接头，B2-1第二相第一组第二接头，B2-2第二相第二组第二接头，B3-1第二相第一组第三接头，B3-2第二相第二组第三接头，C1-1第三相第一组第一接头，C1-2第三相第二组第一接头，C2-1第三相第一组第二接头，C2-2第三相第二组第二接头，C3-1第三相第一组第三接头，C3-2第三相第二组第三接头。

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2和图3描述根据本发明一些实施例所述同步电机22和压缩机20。

如图2和图3所示，本发明第一方面的实施例提出了一种同步电机22，包括：转子铁芯222；定子铁芯224，围设于转子铁芯222的外侧，定子铁芯224设置有环形磁轭和沿环形磁轭的中心线周向间隔分布的多个凸齿，多个凸齿包括多个齿群，每个齿群均包括沿转子铁芯222的旋转方向顺序排布的第一齿和第二齿，第一齿和第二齿上卷绕有同相的线圈228；定子绕组226，定子绕组226包括相连接的多个线圈228，多个线圈228设置在定子铁芯224的定子槽230中并绕设在多个凸齿上，多个线圈228包括第一类线圈和第二类线圈，定子绕组226为三相定子绕组，每相定子绕组226设有至少三个接头，包括第一接头、第二接头和第三接头，每相定子绕组226中的第一接头和第二接头设置在第一类线圈上，每相定子绕组226中的第三接头设置在第二类线圈上；每相定子绕组226中的第一接头和相邻相的定子绕组226中的第二接头相连接；每相定子绕组226中的第二类线圈与第一类线圈相连接，每相定子绕组226中的第三接头与对应的三相电源引线或其他相的定子绕组226中的第三接头相连接；其中，定子槽230的数量A1与转子铁芯的磁极的数量A2满足：A2-A1＝2。

本发明提供的一种同步电机22包括：转子铁芯222、定子铁芯224和定子绕组226。通过合理设置定子槽230的数量A1与转子铁芯222的磁极的数量A2的关系，使得A2-A1＝2，这样，该同步电机22的定子铁芯224包括在环形磁轭内侧周向间隔分布的多个凸齿，多个凸齿可分为多个齿群，每个齿群上卷绕有同相的线圈228且任意相邻两个齿群被卷绕不同相的线圈228，通过将每个齿群中沿转子铁芯222的旋转方向顺序排布的第一个凸齿作为第一齿，将每个齿群中沿转子铁芯222的旋转方向顺序排布的第二个凸齿作为第二齿，优化了磁通路径，可有效提升反电势，减小绕组铜耗，实现高输出的同步电机22；进一步地，定子绕组226的线圈228包括第一类线圈和第二类线圈，其中，从不同相定子绕组226的角度看，第一类线圈上的第一接头和相邻相的第一类线圈上的第二接头相连接，即第一类线圈采用相邻相之间首尾相接的方式连接，亦即采用角形连接，第二类线圈与同相的第一类线圈相连接，当第二类线圈通过第一接头或第二接头与第一类线圈相连接时，同相的第二类线圈、第一类线圈及与二者同时相连的相邻相的第一类线圈形成星形连接，当第二类线圈连接在第一类线圈中，则同相的第一类线圈和第二类线圈形成星形连接，具体地，第二类线圈上的第三接头也有两种接法，一是与对应的三相电源引线相连接，作为电源的接线端，二是与其他相的第三接头相连接，即三相之间采用尾尾相接的星形连接，定子绕组226的连接方式采用了角形连接和星形连接相结合的形式，相较于常规的单层交叉式、同心式绕组而言，可以降低定子绕组226铜耗和谐波附加损耗，提高电机效率，还可以有效改善近极槽槽内置式永磁电机的低次磁势谐波，且可以获得降低电机振动噪声的有益效果。

具体地，特定极槽配合的同步电机22、凸齿与线圈228的绕线方式及定子绕组226的连接方式相结合有效地提升了反电势，抑制低次磁势谐波，由此提供高输出的电机，进而可改善电机的振动噪音。

其中，定子绕组226的磁势的推导过程为：

F＝F₁(α,t)+F₂(α,t)+F₃(α,t)+F₄(α,t)+F₅(α,t)+F₆(α,t)

＝3f₁Icos(α-ωt)+3f₁₁Icos(11α+ωt)+3f₁₃Icos(13α-ωt)+···+

3f_(12n-11)Icos[(12n-11)α-ωt]+3f_(12n-1)Icos[(12n-1)α+ωt]+···

由公式推导结果可以看出，采用本发明的定子绕组226的连接方式，电磁场侧不存在低次的谐波旋转磁势，使得采用这种连接方式的同步电机22的性能优于普通的三相永磁电动机。

具体实施例中，如图2所示，给出了分数槽集中绕组永磁电机的定子绕组226的一种连接方式，优选10极12槽电机或14极12槽电机，12槽的分数槽集中绕组永磁电机可容纳12个线圈228，每相4个，分为两组，以第一相定子绕组为例，其第一组线圈设有第一接头A1-1、第二接头A2-1和第三接头A3-1，第二组线圈设有第一接头A1-2、第二接头A2-2和第三接头A3-2，第一组第一接头A1-1和第一组第二接头A2-1之间、第二组第一接头A1-2和第二组第二接头A2-2之间分别有一个第一类线圈，第一组第二接头A2-1和第一组第三接头A3-1之间、第二组第二接头A2-2和第二组第三接头A3-2之间分别有一个第二类线圈，第一组第三接头A3-1和第二组第三接头A3-2相连接，使得两组线圈并联，且第一组第三接头A3-1和第二组第三接头A3-2与对应的三相电源引线相连接，第二相定子绕组226和第三相定子绕组也各自以该方式连接。第一相第一组第一接头A1-1与第三相第一组第二接头C2-1相连，第三相第一组第一接头C1-1与第二相第一组第二接头B2-1相连，第二相第一组第一接头B1-1与第一相第一组第二接头A2-1相连，从而形成第一组第一类线圈的角形连接，类似地，第一相第二组第一接头A1-2与第三相第二组第二接头C2-2相连，第三相第二组第一接头C1-2与第二相第二组第二接头B2-2相连，第二相第二组第一接头B1-2与第一相第二组第二接头A2-2相连，从而形成第二组第一类线圈的角形连接。

具体实施例中，定子槽230由相邻两个定子的凸齿限定形成。

在本发明的一个实施例中，优选地，A1为12，A2为14。

在该实施例中，A1和A2的数量包括但并不限于A1＝12且A2＝14。亦可为A1＝14且A2＝16、A1＝16且A2＝18、A1＝18且A2＝20等等。特定极槽配合的电机与凸齿、线圈228的绕线方式及定子绕组226的连接方式相结合可大大降低电机的振动噪音，提升产品的使用性能及市场竞争力。

具体地，当A1＝12且A2＝14时，定子铁芯224包括在环形磁轭内侧周向间隔分布的多个凸齿，多个凸齿可分为六个齿群，每个齿群上卷绕有同相的线圈228且任意相邻两个齿群被卷绕不同相的线圈228，通过将每个齿群中沿转子铁芯222的旋转方向顺序排布的第一个凸齿作为第一齿，将每个齿群中沿转子铁芯222的旋转方向顺序排布的第二个凸齿作为第二齿。

在本发明的一个实施例中，优选地，第二类线圈的匝数N2和第一类线圈的匝数N1的比值N2/N1的取值范围为0.49≤N2/N1≤0.6；第二类线圈的裸线直径d2与第一类线圈的裸线直径d1的比值d2/d1的取值范围为1.1≤d2/d1≤1.6。

在该实施例中，分别具体限定了两类线圈228的匝数和裸线直径的关系。在线圈228匝数相同时，角形连接的线圈228产生的电势和磁势比星形连接的线圈228产生的电势和磁势低1.732倍，造成感应电势和磁势差异，通过提升角形连接的线圈228(即第一类线圈)的匝数，有助于弥补第一类线圈的电势和磁势差值，使第一类线圈和第二类线圈的电势和磁势更均衡。此时N2/N1的取值优选0.577，即令N1/N2为1.732。由于各定子槽230的尺寸相等，通过限定d2/d1的取值大于1，可减小第一类线圈的裸线直径d1，以相应增加定子槽230中设置的第一类线圈的匝数N1，以满足前述匝数比值，优选地，d2/d1为1.316，即令d1/d2为0.76。

在本发明的一个实施例中，优选地，第二类线圈的数量T2和第一类线圈的数量T1的比值T2/T1的取值范围为0.4≤T2/T1≤1。

在该实施例中，具体限定了第二类线圈和第一类线圈的数量比值，当T2/T1为1时，两类线圈数量相等，保证了整体结构的均衡和永磁电机工作的可靠性；限定T2/T1的下限值为0.4，既避免了两类线圈数量差异过大造成整体结构失衡，又可提高线圈228数量设置的灵活性。

在本发明的一个实施例中，优选地，第一齿上的线圈228的绕线方向与第二齿上的线圈228的绕线方向相反。

在该实施例中，通过设定第一齿上的线圈228的绕线方向与第二齿上的线圈228的绕线方向相反，一方面方便卷绕，另一方面可减小线圈228的长度，节约成本，且有利于转子铁芯222平稳转动。

在本发明的一个实施例中，优选地，转子铁芯222包括：转子冲片和插槽，插槽内设有磁体；磁体为永磁体，在转子铁芯222的任一水平截面上永磁体呈一字形分布或呈V字形分布，或永磁体为切向充磁磁体。

在该实施例中，转子铁芯222上设有供磁体插入的插槽，磁体为永磁体，永磁体可相对于转子铁芯222的任一水平截面呈一字形分布或呈V字形分布，或为切向充磁磁体，当永磁体呈V字形分布或切向充磁磁体时，聚磁效果好，主磁通更高，反电势高，从而同步电机22运行效率高。当然，永磁体也可为其他形状的磁体，例如径向及切向式的混合结构。优选地，永磁体为稀土磁铁、铁氧体磁铁或稀土与铁氧体混合磁铁。

在本发明的一个实施例中，优选地，在转子铁芯222的任一水平截面上，每极下的磁体的长度之和为bm，定子铁芯224的内径为Di，转子铁芯222上的极对数为P，其中，0.75≤bm×2P/(π×Di)≤0.9。

在该实施例中，设定在转子铁芯222的任一水平截面上每极下的磁体的长度之和为bm，例如每极包含两个磁体时，设定其中一个磁体的长度为bm1，其中另一个磁体的长度为bm2，则两个磁体的长度之和bm＝bm1+bm2，或者，此时每极具有一个磁体，每极下的磁体的长度之和bm即为该磁体的长度，通过设定定子铁芯224的内径为Di，转子铁芯222上的极对数为P，并满足0.75≤bm×2P/(π×Di)≤0.9，可以实现永磁体的利用率最高，性价比最优，从而提高同步电机22的运行效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，当永磁体呈V字形分布时，V字形的夹角范围为90°至130°。

在该实施例中，通过设定V字形分布的永磁体的夹角在90°至130°之间，可以实现反电势基波最大化，降低绕组铜耗，提高同步电机22运行效率。其中，永磁体呈V字形分布，可为一个V字形永磁体，也可为两个永磁体组成V字形。

在本发明的一个实施例中，优选地，同步电机22的转子铁芯222的极冠所对应的圆心角为α1，极距角为α2，其中α1/α2≥0.5。

在该实施例中，通过设定同步电机22的转子铁芯222的每个极冠所对应的圆心角为α1，极距角为α2，其中，极冠为位于转子铁芯222外周的具有圆弧轮廓的部分，换句话说，磁极d轴两侧圆弧组成以旋转中心为圆心的整段圆弧，该整段圆弧对应的圆心角为α1，并限定α1/α2≥0.5，可以提供足够的主磁通，提高同步电机22性能，且可以满足制造性要求。

在本发明的一个实施例中，优选地，定子铁芯224的内径Di与其外径Do的比值满足：0.52≤Di/Do≤0.57。

在该实施例中，通过设定定子铁芯224的内径Di与其外径Do的比值满足：0.52≤Di/Do≤0.57，可以在满足转动惯量的同时获得最优性价比，降低同步电机22生产成本。

在本发明的一个实施例中，优选地，同步电机22的额定转矩为T、定子铁芯224的内径为Di和同步电机22的转子的单位体积转矩为TPV，其满足：5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，5kN·m·m^-3≤TPV≤45kN·m·m^-3，其中，额定转矩T的单位为N·m，内径Di的单位为mm，单位体积转矩TPV的单位为kN·m·m^-3。

在该实施例中，同步电机22的额定转矩为T，定子铁芯224的内径为Di，转子的单位体积转矩为TPV，并满足5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，其中，单位体积转矩TPV的取值范围为5kN·m·m^-3≤TPV≤45kN·m·m^-3，通过限定了同步电机22的额定转矩T、定子铁芯224的内径Di和转子的单位体积转矩TPV的组合变量的取值范围，使得该同步电机22可以满足压缩机20的动力需求，此外，对于采用该转子的同步电机22及压缩机20，可有效降低转子漏磁，增加永磁体利用率，提升同步电机22效率。

如图3所示，根据本发明的第二方面实施例，还提出了一种压缩机20，包括：第一方面实施例所述的同步电机22。

本发明提供的压缩机20，因包括第一方面实施例所述的同步电机22，因此具有上述同步电机22的全部有益效果，在此不做一一陈述。

在本发明的一个实施例中，优选地，压缩机20还包括：气缸、活塞、位于气缸两端的主、副轴承、与气缸相连接的曲轴、位于压缩机20壳体上的第一端子和第二端子、与同步电机22相连接的引出线及设置在压缩机20壳体上排气管，同步电机22套设在曲轴上，第一端子和第二端子上分别设有接线柱。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，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；“相连”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。

在本说明书的描述中，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

1.一种同步电机，其特征在于，包括：

转子铁芯；

定子铁芯，围设于所述转子铁芯的外侧，所述定子铁芯设置有环形磁轭和沿所述环形磁轭的中心线周向间隔分布的多个凸齿，所述多个凸齿包括多个齿群，每个所述齿群均包括沿所述转子铁芯的旋转方向顺序排布的第一齿和第二齿，所述第一齿和所述第二齿上卷绕有同相的线圈；

定子绕组，所述定子绕组包括相连接的多个线圈，所述多个线圈设置在所述定子铁芯的定子槽中并绕设在所述多个凸齿上，所述多个线圈包括第一类线圈和第二类线圈，所述定子绕组为三相定子绕组，每相所述定子绕组设有至少三个接头，包括第一接头、第二接头和第三接头，每相所述定子绕组中的所述第一接头和所述第二接头设置在所述第一类线圈上，每相所述定子绕组中的所述第三接头设置在所述第二类线圈上；

每相所述定子绕组中的所述第一接头和相邻相的所述定子绕组中的所述第二接头相连接；

每相所述定子绕组中的所述第二类线圈与所述第一类线圈相连接，每相所述定子绕组中的所述第三接头与对应的三相电源引线或其他相的所述定子绕组中的所述第三接头相连接；

其中，所述定子槽的数量A1与所述转子铁芯的磁极的数量A2满足：A2-A1＝2；

所述转子铁芯包括：转子冲片和插槽，所述插槽内设有磁体；

在所述转子铁芯的任一水平截面上，每极下的所述磁体的长度之和为bm，所述定子铁芯的内径为Di，所述转子铁芯上的极对数为P，其中，0.75≤bm×2P/(π×Di)≤0.9。

2.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，

所述A1为12，所述A2为14。

3.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，

所述第二类线圈的匝数N2和所述第一类线圈的匝数N1的比值N2/N1的取值范围为0.49≤N2/N1≤0.6；

所述第二类线圈的裸线直径d2与所述第一类线圈的裸线直径d1的比值d2/d1的取值范围为1.1≤d2/d1≤1.6。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的同步电机，其特征在于，

所述第二类线圈的数量T2和所述第一类线圈的数量T1的比值T2/T1的取值范围为0.4≤T2/T1≤1。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的同步电机，其特征在于，

所述第一齿上的所述线圈的绕线方向与所述第二齿上的所述线圈的绕线方向相反。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的同步电机，其特征在于，

所述磁体为永磁体，在所述转子铁芯的任一水平截面上所述永磁体呈一字形分布或呈V字形分布，或所述永磁体为切向充磁磁体。

7.根据权利要求6所述的同步电机，其特征在于，

当所述永磁体呈V字形分布时，所述V字形的夹角范围为90°至130°。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的同步电机，其特征在于，

所述同步电机的转子铁芯的极冠所对应的圆心角为α1，极距角为α2，其中α1/α2≥0.5。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的同步电机，其特征在于，

所述定子铁芯的内径Di与其外径Do的比值满足：0.52≤Di/Do≤0.57。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的同步电机，其特征在于，

所述同步电机的额定转矩为T、所述定子铁芯的内径为Di和所述同步电机的转子的单位体积转矩为TPV，其满足：

5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，

5kN·m·m^-3≤TPV≤45kN·m·m^-3，

其中，所述额定转矩T的单位为N·m，所述内径Di的单位为mm，所述单位体积转矩TPV的单位为kN·m·m^-3。

11.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的同步电机。