CN112448491A - 定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器 - Google Patents

定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器 Download PDF

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张继胤
龙芳
江胜军
张强
李尚平
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Abstract

本申请提供一种定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器，包括铁芯本体；铁芯本体由第一冲片与第二冲片叠置形成；第一冲片包括第一轭部和第一齿部；第一轭部与第一齿部连接；第一齿部包括第一定子齿和第二定子齿；第一定子齿包括第一齿靴部和第二齿靴部；第一齿靴部上远离第一轭部的表面与铁芯本体中心轴线之间的距离为R1；第二齿靴部上远离第一轭部的表面与铁芯本体中心轴线之间的距离为R2；其中R1>R2。根据本申请的定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器，能改善永磁同步电机噪声振动问题；主要解决电机在运行过程的电磁噪声。

Description

定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器
技术领域
本申请属于空调器技术领域，具体涉及一种定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器。
背景技术
目前，永磁同步电机因为其具有体积小，结构简单等优势，在行业内得到广泛使用。
但是，现有的永磁同步电极也跟传统电机一样，也有噪声振动的问题，尤其压缩机领域电机通常连接曲轴结构，曲轴本身有偏心，存在偏心距，会使得电机形成非正弦的气隙磁密，使电机产生较大的电磁振动和电磁噪声，不仅会影响电机的使用寿命，尤其是在一些特殊工作环境，对噪声要求比较严格的领域，噪声问题会带来很大的困扰，而且对电机的性能也有很大的影响。
因此，如何提供一种能改善永磁同步电机噪声振动问题的定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器成为本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器，能改善永磁同步电机噪声振动问题。
为了解决上述问题，本申请提供一种定子铁芯，包括铁芯本体；铁芯本体由第一冲片与第二冲片叠置形成；第一冲片包括第一轭部和第一齿部；第一轭部与第一齿部连接；第一齿部包括第一定子齿和第二定子齿；第一定子齿包括第一齿靴部和第二齿靴部；第一齿靴部上远离第一轭部的表面与铁芯本体中心轴线之间的距离为R1；第二齿靴部上远离第一轭部的表面与铁芯本体中心轴线之间的距离为R2；其中R1>R2。
优选地，第二冲片包括第二轭部和第二齿部；第二齿部上设置有凹槽。
优选地，第一定子齿均匀地设置于第一轭部上；
和/或，0.5mm≤R1-R2≤1.5mm；
和/或，铁芯本体由第一冲片和第二冲片交错叠置形成。
优选地，第一齿靴部位于第一定子齿中心线的第一侧；第二齿靴部位于第一定子齿中心线的第二侧；在铁芯本体的周向上，第一侧和第二侧依次布置。
优选地，第二定子齿包括两个齿靴结构；两个齿靴结构相对于第二定子齿的中心线对称设置；第一定子齿的数量设置为a1个；第二定子齿的数量设置为a2个；其中，a1≧a2。
优选地，凹槽的位置与第二齿靴部的位置相对应。
优选地，凹槽与第二齿部中心线之间的最小距离为b；其中b≧0；
和/或，凹槽内与定子铁芯中心轴线之间的最大距离为R3；第二齿部与定子铁芯中心轴线之间的最小距离为R1；其中，3.8mm≤R3-R1≤6mm。
优选地，在铁芯本体的横截面上，第二齿部的面积为S；凹槽的面积为S1；S2＝S-S1，其中，0.055≤≤0.145。
优选地，凹槽的横截面为矩形、梯形和环形中的任一种。
根据本申请的再一方面，提供了一种定子结构，包括定子铁芯，定子铁芯为上述的定子铁芯。
根据本申请的再一方面，提供了一种电机，包括定子结构，定子结构为上述的定子结构。
根据本申请的再一方面，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。
根据本申请的再一方面，提供了一种电器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
本申请提供的定子铁芯、定子结构、电机和压缩机以及具有其的电器，由第一冲片和第二冲片叠成形成的铁芯本体，此种结构在电机运转过程中可以改善电机的径向电磁力，削弱径向电磁力的幅值，降低电机的电磁振动和噪声；能改善永磁同步电机噪声振动问题；主要解决电机在运行过程的电磁噪声。
附图说明
图1为本申请实施例的第一冲片的结构示意图；
图2为本申请实施例的第二冲片的结构示意图；
图3为本申请实施例的铁芯本体的结构示意图；
图4为本申请实施例的铁芯本体的结构示意图；
图5为图4中A处的放大图；
图6为本申请实施例的第一冲片的结构示意图；
图7为本申请实施例的第二冲片的结构示意图；
图8为本申请实施例的第一冲片的结构示意图；
图9为本申请实施例的第一冲片的结构示意图；
图10为本申请实施例的第二冲片的结构示意图；
图11为本申请实施例的第二冲片的结构示意图。
附图标记表示为：
1、第一冲片；11、第一轭部；12、第一齿部；121、第一定子齿；1211、第一齿靴部；1212、第二齿靴部；122、第二定子齿；2、第二冲片；21、第二轭部；22、第二齿部；23、凹槽；3、铁芯本体。
具体实施方式
结合参见图1和图3-5所示，根据本申请的实施例，一种定子铁芯，包括铁芯本体3；铁芯本体3由第一冲片1与第二冲片2叠置形成；第一冲片1包括第一轭部11和第一齿部12；第一轭部11与第一齿部12连接；第一齿部12包括第一定子齿121和第二定子齿122；第一定子齿121包括第一齿靴部1211和第二齿靴部1212；第一齿靴部1211上远离第一轭部11的表面与铁芯本体3中心轴线之间的距离为R1；第二齿靴部1212上远离第一轭部11的表面与铁芯本体3中心轴线之间的距离为R2；其中R1>R2。第一齿靴部1211和第二齿靴部1212分别位于第一定子齿121的中心线的两侧，第一定子齿121的中心线沿着铁芯本体3的径向延伸；第一定子齿121的第一齿靴部1211和第二齿靴部1212在径向上的长度不同，即在第一定子齿121上，第一齿靴部1211为长齿靴，第二齿靴部1212为短齿靴。由第一冲片1和第二冲片2叠成形成的铁芯本体3，此种结构在电机运转过程中可以改善电机的径向电磁力，削弱径向电磁力的幅值，降低电机的电磁振动和噪声；能改善永磁同步电机噪声振动问题；主要解决电机在运行过程的电磁噪声。
结合参见图2所示，本申请还公开了一些实施例，第二冲片2包括第二轭部21和第二齿部22；第二齿部22上设置有凹槽23；凹槽23可以有效抑制定子齿尖漏磁，提高电机主磁通利用率，提高电机的性能，此方案两种冲片相结合，在定转子间形成了一种不均匀气隙结构，可以改善气隙磁场波形，降低齿谐波含量，从而降低电机的转矩脉动，从而降低电机的齿槽转矩，降低电机的振动和电磁噪声。通过长齿靴和短齿靴结构配合凹槽23可以使定子齿受力均匀，降低定子齿受力不均的几率，整体上可以有效的降低电机的振动噪声。同时，第一定子齿121的第一齿靴部1211和第二定子齿122以及第二齿部22在径向上的长度相同；均为R1。
结合参见图6所示，本申请还公开了一些实施例，第一定子齿121均匀地设置于第一轭部11上；
和/或，0.5mm≤R1-R2≤1.5mm；
和/或，铁芯本体3由第一冲片1和第二冲片2交错叠置形成。
本申请还公开了一些实施例，第一齿靴部1211位于第一定子齿121中心线的第一侧；第二齿靴部1212位于第一定子齿121中心线的第二侧；在铁芯本体3的周向上，第一侧和第二侧依次布置；根据电机转子转动方向的不同，来设置长齿靴和短齿靴的位置；在电机的转动方向上，长齿靴和短齿靴依次布置，短齿靴设置在长齿靴的下游；以图1上方最中间的齿为例，当电机顺时针旋转时，该齿的短齿靴位于长齿靴的右侧；当电机逆时针旋转时，图1上方最中间的齿上的短齿靴设置在长齿靴的左侧，短齿靴在定子冲片上均匀分布，保证在一个定子冲片上至少一半以上的定子齿上设置短齿靴结构。
本申请还公开了一些实施例，第二定子齿122包括两个齿靴结构；两个齿靴结构相对于第二定子齿122的中心线对称设置；第一定子齿121的数量设置为a1个；第二定子齿122的数量设置为a2个；其中，a1≧a2。
本申请还公开了一些实施例，凹槽23的位置与第二齿靴部1212的位置相对应；在每个第二齿部22上均设置有至少一个凹槽23，第二冲片2与第一冲片1叠压后，凹槽23设置在短齿靴侧，即凹槽23与短齿靴结构对应。凹槽23口朝向铁芯本体3的周向，即凹槽23开设于第二齿部22的侧面上。
本申请还公开了一些实施例，凹槽23与第二齿部22中心线之间的最小距离为b；其中b≧0；即凹槽23设置的位置，凹槽23横向不能超过第二齿部22的中心线；该中心线在径向上延伸。
和/或，凹槽23内与定子铁芯中心轴线之间的最大距离为R3；第二齿部22与定子铁芯中心轴线之间的最小距离为R1；其中，3.8mm≤R3-R1≤6mm；即凹槽23内远离中心轴线的表面的外切圆半径为R3。
结合参见图7所示，本申请还公开了一些实施例，在铁芯本体3的横截面上，第二齿部22的面积为S；凹槽23的面积为S1；S2＝S-S1，其中，0.055≤≤0.145；每个第二齿部22上均可以设置一个或者多个凹槽23，每个第二齿部22上所有凹槽23的总面积为S1；第二齿部22除凹槽23外面积为S2。
结合参见图8-11所示，本申请还公开了一些实施例，凹槽23的横截面为矩形、梯形和环形中的任一种。结合参见图9所示，有6个第一定子齿121设置了短齿靴结构，那么设置短齿靴结构对应的第二冲片2的6个第二齿部22上也设置凹槽23，凹槽23的横截面形状包括矩形，梯形，环形等，具体可以根据需求设计。
根据本申请实施例，提供了一种定子结构，包括定子铁芯，定子铁芯为上述的定子铁芯。
根据本申请实施例，提供了一种电机，包括定子结构，定子结构为上述的定子结构。电机为永磁同步电机。
根据本申请实施例，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。
根据本申请实施例，提供了一种电器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
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 (13)

1.一种定子铁芯，其特征在于，包括铁芯本体(3)；所述铁芯本体(3)由第一冲片(1)与第二冲片(2)叠置形成；所述第一冲片(1)包括第一轭部(11)和第一齿部(12)；所述第一轭部(11)与所述第一齿部(12)连接；所述第一齿部(12)包括第一定子齿(121)和第二定子齿(122)；所述第一定子齿(121)包括第一齿靴部(1211)和第二齿靴部(1212)；所述第一齿靴部(1211)上远离所述第一轭部(11)的表面与所述铁芯本体(3)中心轴线之间的距离为R1；所述第二齿靴部(1212)上远离所述第一轭部(11)的表面与所述铁芯本体(3)中心轴线之间的距离为R2；其中R1>R2。
2.根据权利要求1中所述的定子铁芯，其特征在于，所述第二冲片(2)包括第二轭部(21)和第二齿部(22)；所述第二齿部(22)上设置有凹槽(23)。
3.根据权利要求1中所述的定子铁芯，其特征在于，所述第一定子齿(121)均匀地设置于所述第一轭部(11)上；
和/或，0.5mm≤R1-R2≤1.5mm；
和/或，所述铁芯本体(3)由所述第一冲片(1)和所述第二冲片(2)交错叠置形成。
4.根据权利要求1中所述的定子铁芯，其特征在于，所述第一齿靴部(1211)位于所述第一定子齿(121)中心线的第一侧；所述第二齿靴部(1212)位于所述第一定子齿(121)中心线的第二侧；在所述铁芯本体(3)的周向上，所述第一侧和所述第二侧依次布置。
5.根据权利要求1中所述的定子铁芯，其特征在于，所述第二定子齿(122)包括两个齿靴结构；两个所述齿靴结构相对于所述第二定子齿(122)的中心线对称设置；所述第一定子齿(121)的数量设置为a1个；所述第二定子齿(122)的数量设置为a2个；其中，a1≧a2。
6.根据权利要求2中所述的定子铁芯，其特征在于，所述凹槽(23)的位置与所述第二齿靴部(1212)的位置相对应。
7.根据权利要求2中所述的定子铁芯，其特征在于，所述凹槽(23)与所述第二齿部(22)中心线之间的最小距离为b；其中b≧0；
和/或，所述凹槽(23)内与所述定子铁芯中心轴线之间的最大距离为R3；所述第二齿部(22)与所述定子铁芯中心轴线之间的最小距离为R1；其中，3.8mm≤R3-R1≤6mm。
8.根据权利要求2中所述的定子铁芯，其特征在于，在所述铁芯本体(3)的横截面上，所述第二齿部(22)的面积为S；所述凹槽(23)的面积为S1；S2＝S-S1，其中，0.055≤≤0.145。
9.根据权利要求2中所述的定子铁芯，其特征在于，所述凹槽(23)的横截面为矩形、梯形和环形中的任一种。
10.一种定子结构，包括定子铁芯，其特征在于，所述定子铁芯为权利要求1-9中任一项所述的定子铁芯。
11.一种电机，包括定子结构，其特征在于，所述定子结构为权利要求10所述的定子结构。
12.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求11所述的电机。
13.一种电器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求12所述的压缩机。
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