CN110932439A - 电机、压缩机和空调器 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电机、压缩机和空调器。该电机的运行参数满足：0.6mH≤Ld≤3mH，1mH≤Lq≤4mH；‑0.4mH≤Lq‑Ld≤2mH；其中，Ld为电机d轴电感，Lq为电机q轴电感。根据本申请的电机，能够优化电机运行参数，有效提高电机运行转速，提高电机运行稳定性。

Description

电机、压缩机和空调器
技术领域
本申请涉及压缩设备技术领域，具体涉及一种电机、压缩机和空调器。
背景技术
压缩机在高效化设计中，在结构基本定型后，其电机参数对整机性能影响较大，主要是电机反电势的设计选择尤其重要；而在材料不做大的改变时，主要提升反电势的方案，即增加电机匝数，这样会导致电机电感增加。因此常规的普通压缩机电机反电势、电感参数较大，而在正常运行过程中，电机电感会导致电机端电压偏高，而受到控制器饱和电压的影响，造成压缩机无法实现高转速运行。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机、压缩机和空调器，能够优化电机运行参数，有效提高电机运行转速，提高电机运行稳定性。
为了解决上述问题，本申请提供一种电机，电机的运行参数满足：
0.6mH≤Ld≤3mH，1mH≤Lq≤4mH；-0.4mH≤Lq-Ld≤2mH；
其中，Ld为电机d轴电感，Lq为电机q轴电感。
优选地，电机为9S6P内置式永磁电机，0.6mH≤Ld≤1.3mH，1.4mH≤Lq≤1.8mH；0.4mH≤Lq-Ld≤2mH。
优选地，电机为9S4P内置式永磁电机，1mH≤Ld≤1.8mH，2mH≤Lq≤4mH；0.4mH≤Lq-Ld≤2mH。
根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机，包括电机，该电机为上述的电机。
优选地，压缩机的排量为V，其中0.02≤Ld/V≤0.15；0.04≤Lq/V≤0.19，排量V的单位为cm3。
优选地，电机的转矩常数为k，压缩机的排量为V，其中0.01≤k/V≤0.02，转矩常数k的单位为N·m/Arms，排量V的单位为cm3。
优选地，电机的反电势为15V/Krpm～25V/Krpm，电机的反电势e与压缩机的排量V之间的比值满足0.66≤e/V≤1.1。
优选地，电机的反电势为15V/Krpm～25V/Krpm，电机的反电势e与压缩机的排量V之间的比值满足0.66≤e/V≤1.1。
根据本申请的另一方面，提供了一种空调器，包括上述的电机或上述的压缩机。
本申请提供的电机，电机的运行参数满足：0.6mH≤Ld≤3mH，1mH≤Lq≤4mH；-0.4mH≤Lq-Ld≤2mH；其中，Ld为电机d轴电感，Lq为电机q轴电感。通过限定电机的上述运行参数，能够减小电机的电感，并合理优化电感变化对电机运行频率的影响，使得电感参数能够同时满足电机运行频率设计以及驱动稳定性的要求，有效优化电机运行参数，提高电机运行转速，提高电机运行稳定性。
附图说明
图1为电机转子的结构示意图；
图2为本申请实施例的电机电感对运行频率的影响曲线图。
具体实施方式
结合参见图1至图2所示，根据本申请的实施例，提供了一种电机，电机的运行参数满足：0.6mH≤Ld≤3mH，1mH≤Lq≤4mH；-0.4mH≤Lq-Ld≤2mH；其中，Ld为电机d轴电感，Lq为电机q轴电感。
转子压缩机在进行电机的设计过程中，其运行在不同的频率下，其电机端电压符合下面电压公式；
Figure BDA0002257926020000021
其中在专用控制器下，如果要实现电机在要求的转速下运行，其需要满足该转速下的U≤U0，U为电机运行端电压有效值；E为对应不同ω转速的电机感应电势；Lq、Ld分别为电机的q轴、d轴电感；Iq、Id为压缩机运行在某一工况下的q轴、d轴电流分量；U0为电机专用控制器的输出极限电压有效值。
本申请设计的高速电机，为实现150Hz及以上的高速运行，该高速电机电感参数设计较小，其中从电压公式分析，电机感应电势E越小，U越小；Lq设计越小，U越小；Ld设计越大，U越小；在常规压缩机的电机设计中，当E设计较小时，Lq与Ld也相应的比较小；同时参数太小的会影响驱动过程转子位置的估算，进而影响电机驱动稳定性。
因此本申请在进行电机设计过程中，通过调整电机匝数、叠高方案，实现电机电感的减小，并验证了电感变化对电机运行频率的影响，最终确认了电感参数在同时满足本申请的电机最高运行频率设计及驱动稳定性要求的参数范围：0.6mH≤Ld≤3mH，1mH≤Lq≤4mH；-0.4mH≤Lq-Ld≤2mH。
通过限定电机的上述运行参数，能够减小电机的电感，并合理优化电感变化对电机运行频率的影响，使得电感参数能够同时满足电机运行频率设计以及驱动稳定性的要求，有效优化电机运行参数，提高电机运行转速，提高电机运行稳定性。
当电机为9S6P内置式永磁电机时，0.6mH≤Ld≤1.3mH，1.4mH≤Lq≤1.8mH；0.4mH≤Lq-Ld≤2mH，从而能够获得更好地满足该型电机运行要求的电机d轴和q轴电感参数。其中9S6P是指9槽6极永磁电机。
电机为9S4P内置式永磁电机，1mH≤Ld≤1.8mH，2mH≤Lq≤4mH；0.4mH≤Lq-Ld≤2mH，从而能够获得更好地满足该型电机运行要求的电机d轴和q轴电感参数。其中9S4P是指9槽4极永磁电机。
根据本申请的实施例，压缩机包括电机，该电机为上述的电机。
压缩机的排量为V，其中0.02≤Ld/V≤0.15；0.04≤Lq/V≤0.19，排量V的单位为cm3。
电感参数直接影响转矩的输出，在压缩机测试过程中，在其他参数一定的情况下其排量V与转矩M是正比关系，因此高速电机的电感与泵体排量进行对比，需同时满足：0.02≤Ld/V≤0.15；0.04≤Lq/V≤0.19的比例要求；在该参数设计的电机，可以设计出满足本申请提到的高速压缩机的设计要求。
由于该压缩机电机的特殊设计，导致该电机在实现运行较高的运行频率时，其设计转矩常数k与排量V的比例关系也相对较小，因此电机的转矩常数为k，压缩机的排量为V时，需满足0.01≤k/V≤0.02，从而有效满足电机的运行频率要求，同时保证压缩机运行的可靠性，其中转矩常数k的单位为N·m/Arms，排量V的单位为cm3。
当0.6mH≤Ld≤3mH，1mH≤Lq≤4mH；-0.4mH≤Lq-Ld≤2mH，0.02≤Ld/V≤0.15；0.04≤Lq/V≤0.19，电机的反电势为15V/Krpm～25V/Krpm时，电机的反电势e与压缩机的排量V之间的比值满足0.66≤e/V≤1.1。
当0.01≤k/V≤0.02，电机的反电势为15V/Krpm～25V/Krpm时，电机的反电势e与压缩机的排量V之间的比值满足0.66≤e/V≤1.1。
从上述的电压方程可以看出，通过本申请的上述方案，可以使得电机反电势、电感参数下降，有效提升了压缩机电机运行频率，实现压缩机150Hz以上运行，从而有效优化电机运行参数，提高电机运行转速，提高电机运行稳定性。
根据本申请的实施例，空调器包括上述的电机或上述的压缩机。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种电机，其特征在于，所述电机的运行参数满足：
0.6mH≤Ld≤3mH，1mH≤Lq≤4mH；-0.4mH≤Lq-Ld≤2mH；
其中，Ld为电机d轴电感，Lq为电机q轴电感。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机为9S6P内置式永磁电机，0.6mH≤Ld≤1.3mH，1.4mH≤Lq≤1.8mH；0.4mH≤Lq-Ld≤2mH。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机为9S4P内置式永磁电机，1mH≤Ld≤1.8mH，2mH≤Lq≤4mH；0.4mH≤Lq-Ld≤2mH。
4.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求1至3中任一项所述的电机。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机的排量为V，其中0.02≤Ld/V≤0.15；0.04≤Lq/V≤0.19，排量V的单位为cm3。
6.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述电机的转矩常数为k，所述压缩机的排量为V，其中0.01≤k/V≤0.02，转矩常数k的单位为N·m/Arms，排量V的单位为cm3。
7.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述电机的反电势为15V/Krpm～25V/Krpm，所述电机的反电势e与所述压缩机的排量V之间的比值满足0.66≤e/V≤1.1。
8.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述电机的反电势为15V/Krpm～25V/Krpm，所述电机的反电势e与所述压缩机的排量V之间的比值满足0.66≤e/V≤1.1。
9.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的电机或4至8中任一项所述的压缩机。
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