CN112165192A

CN112165192A - 电机结构和压缩机

Info

Publication number: CN112165192A
Application number: CN202011058927.2A
Authority: CN
Inventors: 李宏涛; 江波; 邱小华; 毛临书
Original assignee: Anhui Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Anhui Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: CN112165192B

Abstract

本发明提出了一种电机结构和压缩机，其中，电机结构包括：定子铁芯，设有转子孔，定子铁芯的最小内径为D1，转子孔的周侧设置有定子槽，定子槽的槽口宽度为Bs；绕组，设于定子槽，绕组包括导线，导线的直径为

转子，设于转子孔，转子的最大外径为D2，其中，

本发明提出的电机结构，保证了自动化生产的效率以及可靠性，并且，可以在定子槽内方式更多的导线，并且，避免槽口过大，造成的转子损耗过大，并且，能够改善气隙磁场的谐波分布，降低电磁噪音。

Description

电机结构和压缩机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言涉及一种电机结构和一种压缩机。

背景技术

现有家用空调的压缩机电机主要采用永磁电机，且每年产量较大，电机定子嵌线主要采用自动化设备生产，而自动化生产时，在定子内嵌入的导线通常的相同的型号，并不会针对不同的定子铁芯采用不同的导线，进而导致槽满率低、电机效率低、噪音大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有或改善技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面提出了一种电机结构。

本发明第二方面提出了一种压缩机。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，本发明提出了一种电机结构，包括：定子铁芯，设有转子孔，定子铁芯的最小内径为D1，转子孔的周侧设置有定子槽，定子槽的槽口宽度为Bs；绕组，设于定子槽，绕组包括导线，导线的直径为

转子，设于转子孔，转子的最大外径为D2，其中，

本发明提出的电机结构，包括定子铁芯、绕组和转子，定子铁芯设有转子孔，即定子铁芯呈环形结构，转子孔的周侧设有定子槽，以便于设置绕组，定子铁芯的最小内径为D1，定子槽的槽口宽度为Bs。绕组包括导线，即导线在定子铁芯上缠绕形成绕组，导线的直径为

转子设置在转子孔内，转子的最大外径为D2。

其中，

槽口足够大，便于绕线嘴运行是保证自动化生产的关键，因此，设置

使得槽口的宽度大于导线的宽度的量足够大，进而保证了自动化生产的效率以及可靠性，并且，导线的直径越小，可以在定子槽内放置的导线就越多，对于定子槽内空间利用也更好，因此，

的设置，在满足了自动化的同时，提升了电机的槽满率。

但是槽口若过大将会引起转子损耗，因此，本发明设置

避免槽口过大，造成的转子损耗过大，并且，能够改善气隙磁场的谐波分布，降低电磁噪音。

另外，根据本发明提出的上述技术方案中的电机结构，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，定子槽的数量大于等于12。

在该技术方案中，将定子槽的数量设置为大于等于12，进而降低电机的损耗，提升电机的效率。

在上述任一技术方案中，进一步地，导线至少形成两个并联支路。

在该技术方案中，将导线至少形成两个并联支路，即绕组具有至少两条并联支路，进而可以降低电机的反电动势，使电机的弱磁工作转速提高，降低高速运行时电机的电流，减小绕组损耗，提高效率。

在上述任一技术方案中，进一步地，转子的极数大于等于8。

在该技术方案中，将转子的极数设置为大于等于8，进而降低电机的损耗，提升电机的效率。

在上述任一技术方案中，进一步地，转子包括：转子铁芯，转子铁芯设置有安装槽；磁性件，设于安装槽。

在该技术方案中，转子包括转子铁芯和设置在转子铁芯安装槽内的磁性件。绕组通电后在定子铁芯中产生旋转磁场，旋转磁场驱动转子铁芯上磁性件产生的磁场转动，从而驱动转子铁芯运动，进而使得与转子铁芯相连接的结构产生运动。

在上述任一技术方案中，进一步地，转子铁芯的周侧设置有第一凹槽。

在该技术方案中，在转子铁芯的周侧设置第一凹槽，进而使得转子铁芯的周侧不完整，进而改变了气隙的宽度，整个气隙的宽度是变化的，即改变了气隙磁密。在转子转动时，气隙磁场中主要产生径向电磁力的谐波磁密，通过自耦合及相互耦合起到削弱作用，进而避免了产生径向电磁力的主要谐波磁密在同方向上进行叠加作用，降低电机定子和转子所受的径向电磁力，进而降低电机的径向电磁噪音。

在上述任一技术方案中，进一步地，以垂直于转子的轴线的平面对转子进行截面，磁性件在安装槽内呈以下任一形状布置：V形、W形、U形、I形、一形。

在该技术方案中，以垂直于转子铁芯的轴线的平面对磁性件进行截面，在截面上，磁性件在安装槽内呈V形、W形、U形、I形、一形中任一种排布方式。

在上述任一技术方案中，进一步地，定子铁芯包括：多个定子冲片，多个定子冲片依次堆叠形成定子铁芯；和/或转子铁芯包括：多个转子冲片，多个转子冲片依次堆叠形成转子铁芯。

在该技术方案中，转子铁芯包括多个转子冲片，多个转子冲片依次堆叠形成转子铁芯，进而可以有效利用转子冲片，同一尺寸的转子冲片可以组合成不同的型号的电机，进而降低了生产成本。

定子铁芯包括多个定子冲片，多个定子冲片依次堆叠形成定子铁芯，进而可以有效利用定子冲片，同一尺寸的定子冲片可以组合成不同的型号的电机，进而降低了生产成本。

在上述任一技术方案中，进一步地，转子孔的周侧还设置有第二凹槽。

在该技术方案中，在转子孔的周侧还设置有第二凹槽，即在定子铁芯的内壁设置第二凹槽，进而使得定子铁芯的内壁不完整，进而改变了气隙的宽度，整个气隙的宽度是变化的，即改变了气隙磁密。在转子转动时，气隙磁场中主要产生径向电磁力的谐波磁密，通过自耦合及相互耦合起到削弱作用，进而避免了产生径向电磁力的主要谐波磁密在同方向上进行叠加作用，降低电机定子和转子所受的径向电磁力，进而降低电机的径向电磁噪音。

根据本发明的第二方面，本发明提出了一种压缩机，包括：泵体；如上述技术方案中任一项提出的电机结构，电机结构与泵体相连接。

本发明提出的压缩机，因包括如上述技术方案中任一项提出的电机结构，因此，具有如上述技术方案中任一项提出的电机结构的全部有益效果，在此不再一一陈述。

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示出本发明一个实施例提供的电机的结构示意图；

图2示出本发明另一个实施例提供的电机的结构示意图；

图3示出本发明一个实施例提供的电机结构和相关技术中的电机满槽率的对比图；

图4示出本发明一个实施例提供的电机结构和相关技术中的电机的效率对比图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100电机结构，110定子铁芯，112定子槽，120转子铁芯，122安装槽，130磁性件，140绕组。

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，本发明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4来描述根据本发明一些实施例提供的电机结构100和压缩机。

实施例1

如图1和图2所示，根据本发明的第一方面实施例，本发明提供了一种电机结构100，包括：定子铁芯110，设有转子孔，定子铁芯110的最小内径为D1，转子孔的周侧设置有定子槽112，定子槽112的槽口宽度为Bs；绕组140，设于定子槽112，绕组140包括导线，导线的直径为

转子，设于转子孔，转子的最大外径为D2，其中，

并且，转子同轴的设置在定子铁芯110内。

具体地，电机结构100的定子铁芯110，沿定子铁芯110的轴向设置有转子孔，用于容纳转子铁芯120，转子孔的周侧设置有多个定子齿，相邻的两个定子齿之间形成定子槽112。

本发明提供的电机结构100，包括定子铁芯110、绕组140和转子，定子铁芯110设有转子孔，即定子铁芯110呈环形结构，转子孔的周侧设有定子槽112，以便于设置绕组140，定子铁芯110的最小内径为D1定子槽112的槽口宽度为Bs。绕组140包括导线，即导线在定子铁芯110上缠绕形成绕组140，导线的直径为

转子设置在转子孔内，转子的最大外径为D2。

其中，

这里

为槽口大于导线直径的量，D1-D2为定子铁芯110和转子之间的最小气隙。

槽口的宽度足够大，以便于绕线嘴的运行是保证自动化生产的关键，因此，设置

说明槽口的宽度大于导线的宽度的大于等于最小气隙的2.6倍，进而保证了槽口的宽度的足够大，即便于自动化的绕线嘴在定子铁芯110上缠绕导线，进而保证了自动化生产的效率以及可靠性，并且，导线的直径越小，就可以在定子槽112内放置越多的导线，因此，

的设置，在满足了自动化的同时，提升了电机的槽满率。

但是，槽口的宽度若过大将会引起转子损耗，因此，本发明设置

进一步地，定子铁芯110为软磁材料，具体地，为硅钢材质。

具体地，定子铁芯110和绕组140组成定子。

其中，导线为铜线和/或铝线，导线具有绝缘漆膜。

实施例2

如图1和图2所示，在实施例1的基础上，进一步地，定子槽112的数量大于等于12。

在该实施例中，将定子槽112的数量设置为大于等于12，进而降低电机的损耗，提升电机的效率。

具体地，定子槽112的数量大于等于12个，例如：12个定子槽112、14个定子槽112、16个定子槽112、24个定子槽112、36个定子槽112等等。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上，进一步地，导线至少形成两个并联支路。

在该实施例中，导线在定子铁芯110上缠绕形成绕组140，因此，导线至少形成两个并联支路，表示绕组140具有至少两条并联支路，进而利用并联绕组140的特点，可以降低电机的反电动势，使电机的弱磁工作转速提高，降低高速运行时电机电流，减小绕组140损耗，提高效率。

实施例4

如图1和图2所示，在实施例1至实施例3中任一者的基础上，进一步地，转子的极数大于等于8。

在该实施例中，将转子的极数设置为大于等于8，进而降低电机的损耗，提升电机的效率。

具体地，转子的极数为8、转子的极数为10、转子的极数为12、转子的极数为14、转子的极数为24等等。

进一步地，电机可以为8极12槽、8极24槽、8极36槽、10极12槽等等。

实施例5

如图1和图2所示，在实施例1至实施例4中任一者的基础上，进一步地，转子包括：转子铁芯120，转子铁芯120设置有安装槽122；磁性件130，设于安装槽122。

在该实施例中，转子包括转子铁芯120和设置在转子铁芯120安装槽122内的磁性件130。绕组140通电后在定子铁芯110中产生旋转磁场，旋转磁场驱动转子铁芯120上磁性件130产生的磁场转动，从而驱动转子铁芯120运动，进而使得与转子铁芯120相连接的结构产生运动。

实施例6

如图1和图2所示，在实施例5的基础上，进一步地，以垂直于转子铁芯120的轴线的平面对磁性件130进行截面，在截面上，磁性件130在安装槽122内呈以下任一形状布置：V形、W形、U形、I形、一形。

具体地，以垂直于转子铁芯120的轴线的平面对磁性件130进行截面，在截面上，磁性件130在安装槽122内呈V形、W形、U形、I形、一形中任一种排布方式。即以垂直于转子铁芯120的轴线的平面对磁性件130进行截面，在截面上，安装槽122呈V形、W形、U形、I形、一形中任一形状。

在该实施例中，一个安装槽122内的磁性件130的排布方式可以任意设置，例如：两个磁性件130在一个安装槽122内呈V形设置；四个磁性件130在一个安装槽122内呈W形设置；三个磁性件130在一个安装槽122内呈U形设置；一个磁性件130在一个安装槽122内呈I形设置；一个磁性件130在一个安装槽122内呈一形设置。

具体地，磁性件130为永磁体。

实施例7

在实施例5或实施例6的基础上，进一步地，转子铁芯120的周侧设置有第一凹槽。

在该实施例中，在转子铁芯120的周侧设置第一凹槽，进而使得转子铁芯120的周侧不完整，进而改变了气隙的宽度，整个气隙的宽度是变化的，即改变了气隙磁密。在转子转动时，气隙磁场中主要产生径向电磁力的谐波磁密，通过自耦合及相互耦合起到削弱作用，进而避免了产生径向电磁力的主要谐波磁密在同方向上进行叠加作用，降低电机定子和转子所受的径向电磁力，进而降低电机的径向电磁噪音。

即利用第一凹槽改变电机磁力参数，本发明中限定的D2为转子铁芯120的最大外径，即并非第一凹槽处的外径。

实施例8

在实施例5至实施例7中任一者的基础上，进一步地，转子铁芯120包括：多个转子冲片，多个转子冲片依次堆叠，形成转子铁芯120。

具体地，多个相同的转子冲片堆叠形成转子铁芯120。

在该实施例中，转子铁芯120包括多个转子冲片，多个转子冲片依次堆叠形成转子铁芯120，进而可以有效利用转子冲片，同一尺寸的转子冲片可以组合成不同的型号的电机，进而降低了生产成本。

具体地，转子冲片为硅钢片，硅钢片的厚度小于0.35毫米。

实施例9

在实施例1至实施例8中任一者的基础上，进一步地，转子孔的周侧还设置有第二凹槽。

在该实施例中，在转子孔的周侧还设置有第二凹槽，即在定子铁芯110的内壁设置第二凹槽，进而使得定子铁芯110的内壁不完整，进而改变了气隙的宽度，整个气隙的宽度是变化的，即改变了气隙磁密。在转子转动时，气隙磁场中主要产生径向电磁力的谐波磁密，通过自耦合及相互耦合起到削弱作用，进而避免了产生径向电磁力的主要谐波磁密在同方向上进行叠加作用，降低电机定子和转子所受的径向电磁力，进而降低电机的径向电磁噪音。

即利用第二凹槽改变电机磁力参数，本发明中限定的D1为定子铁芯110的最小内径，即并非第二凹槽处的内径。

实施例10

在实施例1至实施例9中任一者的基础上，进一步地，定子铁芯110包括：多个定子冲片，多个定子冲片依次堆叠，形成定子铁芯110。

具体地，多个相同的转子冲片堆叠形成转子铁芯120。

在该实施例中，定子铁芯110包括多个定子冲片，多个定子冲片依次堆叠形成定子铁芯110，进而可以有效利用定子冲片，同一尺寸的定子冲片可以组合成不同的型号的电机，进而降低了生产成本。

具体地，定子冲片为硅钢片，硅钢片的厚度小于0.35毫米。

实施例11

如图1和图2所示，本发明提供的电机结构100，在绕组140通电后产生旋转磁场，从而能够驱动转子运动，进而使与转子相连接的结构产生旋转运动，其中，定子铁芯110上设有定子槽112，当槽口宽度Bs的尺寸满足

时，在保证自动化生产的效率以及可靠性的基础上，可以有效提高电机槽满率，定子槽112面积相同的情况下可以放置更多导线，从而提高效率。同时，当槽口Bs的尺寸满足

时，一方面可以降低由于定子铁芯开设定子槽112引起的转子损耗，提高效率，另一方面可以改善气隙磁场的谐波分布，降低电磁噪音。

本发明提供的电机结构100，包括：定子，定子由定子铁芯110和绕组140组成，定子铁芯110设有Q个定子槽112，定子槽112的数量Q≥12，使得电机损耗减小，效率提高。绕组140的并联支路数a≥2，可以降低电机的反电动势，使电机的弱磁工作转速提高，降低高速运行时电机电流，减小绕组140损耗，提高效率。

进一步地，定子绕组140由直径为

的圆形导线组成，圆形导线为铜线和/或铝线，圆导线外侧具有绝缘漆膜。

进一步地，定子铁芯110和转子铁芯120分别由多个硅钢片层叠而成。

进一步地，定子铁芯110内径上会设置第一凹槽(第一凹槽包括凹槽结构和/或凹陷部结构)等结构，使定子铁芯110内径不是一个完整的圆形，以改善电机性能，进一步地，定子铁芯110最小内径D1为定子铁芯110所能完整包含的最大整圆的直径。

进一步地，转子铁芯120外径上会设置第二凹槽(第二凹槽包括凹槽结构和/或凹陷部结构)等结构，使转子铁芯120外径不是一个完整的圆形，以改善电机性能，进一步地，转子铁芯120最大外径D2为可以完整包含转子铁芯120的最小整圆的直径。

进一步地，任一安装槽122中的永磁体呈V型结构或W型结构或U型结构。

进一步地，任一安装槽122中的永磁体呈一型结构或I型结构。

本发明提供的电机结构100，包括定子和转子，转子与定子之间设置有气隙，转子与定子相对设置，并可与定子发生相对转动，转子同轴设置在定子内。

定子包括定子铁芯110和绕组140，定子铁芯110设置有Q个定子槽112，绕组140设置定子槽112内。

转子包括转子铁芯120和永磁体，转子铁芯120设置有安装槽122，永磁体设置在安装槽122内。

定子铁芯110最小内径为D1，定子槽112的槽口宽度为Bs，绕组140由直径为

的圆导线组成。

转子最大外径为D2。

定子铁芯110内径D1、漆包线(导线)直径

转子最大外径D2满足以下关系：

定子槽112数Q≥12；

定子绕组140的并联支路数a≥2；

转子的极数p≥8；

圆导线为铜线和/或铝线，圆导线外设有绝缘漆膜；

定子铁芯110和转子铁芯120由软磁材料片组成，软磁材料片为硅钢片，软磁材料片的厚度小于等于0.35mm。

进一步地，如图3所示，本发明提供的电机结构100与相关技术相比，定子槽112内可布置导线的数量，要明显多于相关技术，具体地，在槽面积相同时，本发明提供的电机结构100提高了对定子槽112内空间利用率更高，可以放置更多的导线，槽满率可以提升3％左右。

进而如图4所示，在进行本发明提供的电机结构100与相关技术效率的对比，以1.5Hp功率等级的电机为例，电机转速为1800r/min、3600r/min、5400r/min的情况下，本发明的电机效率都要优于相关技术，并且，需要说明的是，上述电机转速至少本发明的少部分实验数据，在电机处于其他转速时，本发明提供的电机的效率也优于相关技术中的电机，在此不再赘述。

实施例12

根据本发明的第二方面实施例，本发明提供了一种压缩机，包括：泵体；如上述任一实施例提供的电机结构100，电机结构100与泵体相连接。

本发明提出的压缩机，因包括如上述任一实施例提供的电机结构100电机结构100，因此，具有如上述任一实施例提供的电机结构100电机结构100的全部有益效果，在此不再一一陈述。

进一步地，压缩机还包括壳体，电机结构100安装在壳体内；泵体，设置在壳体内，泵体与电机结构100的转子相连接。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；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。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

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

1.一种电机结构，其特征在于，包括：

定子铁芯，设有转子孔，所述定子铁芯的最小内径为D1，所述转子孔的周侧设置有定子槽，所述定子槽的槽口宽度为Bs；

绕组，设于所述定子槽，所述绕组包括导线，所述导线的直径为

转子，设于所述转子孔，所述转子的最大外径为D2，

其中，

2.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于，

所述定子槽的数量大于等于12。

3.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于，

所述导线至少形成两个并联支路。

4.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于，

所述转子的极数大于等于8。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机结构，其特征在于，所述转子包括：

转子铁芯，所述转子铁芯设置有安装槽；

磁性件，设于所述安装槽。

6.根据权利要求5所述的电机结构，其特征在于，

所述转子铁芯的周侧设置有第一凹槽。

7.根据权利要求5所述的电机结构，其特征在于，

以垂直于所述转子的轴线的平面对所述转子进行截面，所述磁性件在所述安装槽内呈以下任一形状布置：

V形、W形、U形、I形、一形。

8.根据权利要求5所述的电机结构，其特征在于，

所述定子铁芯包括：

多个定子冲片，多个所述定子冲片依次堆叠形成所述定子铁芯；和/或

所述转子铁芯包括：

多个转子冲片，多个所述转子冲片依次堆叠形成所述转子铁芯。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电机结构，其特征在于，

所述转子孔的周侧还设置有第二凹槽。

10.一种压缩机，其特征在于，包括：

泵体；

如权利要求1至9中任一项所述的电机结构，所述电机结构与所述泵体相连接。