CN113595270A - 电机组件和电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机组件和电机。该电机组件包括定子，包括绕阻和定子齿组，所述定子齿组设有多个，且沿所述定子周向均匀设置；所述定子齿组由沿所述定子周向依次设置的第一齿、第二齿和第三齿构成；所述第一齿和所述第三齿以所述第二齿的中心线为对称设置，所述第二齿的宽度小于所述第一齿或第三齿的宽度；所述定子齿组中仅有所述第一齿和所述第三齿上绕制有所述绕组。通过调节不同的定子齿宽和齿的位置，可以增加电机每相绕组所占的槽空间，同时保障每个齿部的磁密不至于过饱和，大大降低不平衡电磁力幅值，减小电磁振动和噪音，有效减少铜损、提高效率，同时降低电磁力。

Description

电机组件和电机

技术领域

本申请属于电机技术领域，具体涉及一种电机组件和电机。

背景技术

对于电机，市场要求一般为电机效率高和电磁噪音低，同时随能效需求向小型化方面发展。传统的九槽八极永磁电机因其绕组系数高，虽具有较高的电机效率，但其本身结构带来的不平衡电磁力较大，呈现较突出的电磁噪音问题，难以在压缩机领域应用。

发明内容

因此，本申请提供一种电机组件和电机，能够解决现有技术中9槽8极永磁电机因本身结构带来的不平衡电磁力较大，呈现较突出的电磁噪音的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种电机组件，包括：

定子，包括绕阻和定子齿组，所述定子齿组设有多个，且沿所述定子周向均匀设置；所述定子齿组由沿所述定子周向依次设置的第一齿、第二齿和第三齿构成；

所述第一齿和所述第三齿以所述第二齿的中心线为对称设置，所述第二齿的宽度小于所述第一齿或第三齿的宽度；

所述定子齿组中仅有所述第一齿和所述第三齿上绕制有所述绕组。

可选地，相邻所述定子齿组之间的齿槽宽度大于所述第二齿与所述第一齿或第三齿之间的齿槽宽度。

可选地，相邻所述定子齿组之间的夹角为de2，所述定子齿组的夹角为de1，满足0.5≤de1/de2≤1.22。

可选地，所述第二齿的宽度为bt2，所述第一齿或所述第三齿的宽度为bt1，满足bt2≤0.28bt1。

可选地，所述电机组件还包括有设在所述定子内的转子，所述定子的内径与所述转子的外径之差为g，满足1.5g≤bt2。

可选地，所述转子的外周上设有均匀分布的八个磁极。

可选地，所述第一齿或所述第三齿包括第一靴部，所述第一靴部的第一侧宽度为eb1，第二侧的宽度为eb2，满足2eb2≤eb1≤3.2mm；所述第二侧为靠近所述第二齿的一侧。

可选地，所述第二齿为对称结构，包括第二靴部，所述第二靴部的宽度为eb3，满足eb3＝eb2。

根据本申请的另一方面，提供了一种电机，包括如上所述的电机组件。

可选地，所述电机包括三相电机，所述三相电机包括有U相绕组、V相绕组和W相绕组，所述U相绕组、V相绕组和W相绕组依次循环缠绕在沿所述定子周向循环设置的所述第一齿和所述第三齿上。

本申请提供的一种电机组件，包括：定子，包括绕阻和定子齿组，所述定子齿组设有多个，且沿所述定子周向均匀设置；所述定子齿组由沿所述定子周向依次设置的第一齿、第二齿和第三齿构成；所述第一齿和所述第三齿以所述第二齿的中心线为对称设置，所述第二齿的宽度小于所述第一齿或第三齿的宽度；所述定子齿组中仅有所述第一齿和所述第三齿上绕制有所述绕组。

通过调节不同的定子齿宽和齿的位置，可以增加电机每相绕组所占的槽空间，同时保障每个齿部的磁密不至于过饱和，大大降低不平衡电磁力幅值，减小电磁振动和噪音，有效减少铜损、提高效率，同时降低电磁力。

附图说明

图1为本申请实施例的电机的横截面示意图；

图2为本申请实施例图1中的定子齿组的局部放大图；

图3为本申请实施例的电机中绕组设置方式示意图；

图4为传统九槽八极电机的电磁力的状态图；

图5为本申请实施例九槽八极电机的电磁力的状态图。

附图标记表示为：

1、定子；11、第一齿；111、靴部；12、第二齿；13、第三齿；2、转子；3、永磁体；4、绕组。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，一种电机组件，包括：

定子1，包括绕阻和定子齿组，所述定子齿组设有多个，且沿所述定子1周向均匀设置；所述定子齿组由沿所述定子1周向依次设置的第一齿11、第二齿12和第三齿13构成；

所述第一齿11和所述第三齿13以所述第二齿12的中心线为对称设置，所述第二齿12的宽度小于所述第一齿11或第三齿13的宽度；

所述定子齿组中仅有所述第一齿11和所述第三齿13上绕制有所述绕组4。

本申请通过设置均匀分布的定子齿组形式，并限定每个定子齿组中三个齿组合形式，以及绕组4的缠绕方式。

通常，定子齿的宽度影响电机磁路，也影响槽内绕组4的分布以及电磁力的大小，需要综合平衡电机效率和电磁力。

本申请通过调节不同的定子齿宽和齿的位置，可以增加电机每相绕组4所占的槽空间，同时保障每个齿部的磁密不至于过饱和，大大降低不平衡电磁力幅值，减小电磁振动和噪音，有效减少铜损、提高效率，同时降低电磁力。

现有比如9槽8极电机为了稳定运行，其定子齿组的每个齿均绕制有绕组，且其均为同一相绕组，如U相，依次相邻则为V相和W相，因此一个定子圆周内每相绕组集中在一起，其产生的不平衡电磁力。而本申请利用六个齿进行绕制绕组，U相绕组并没有集中在一起，其产生的电磁力相互抵消，通过定子齿组的调节磁密，可以将不平衡电磁力降到一个合理可以接受的范围。

绕组4集中的绕制在所述的第一齿11和第三齿13上，其宽度和位置决定着槽空间以及齿的空间对称性，进而影响电机铜损和电磁力。绕组4绕制定子齿时，由于工艺原因会在两个齿之间的槽空间内占用一定空间，导致槽的有效利用空间降低，通过定子齿的宽度设置和无绕组4绕制，最大限度的增加槽空间。同时，保持第一齿11和第三齿13的空间对称性，能够有效降低不平衡电磁力。

在一些实施例中，相邻所述定子齿组之间的齿槽宽度大于所述第二齿12与所述第一齿11或第三齿13之间的齿槽宽度。

第二齿12上无绕组4设置，增加槽空间，仅作为磁导磁路，第一齿11和第三齿13上绕制绕组4，作为磁导和磁势磁路，因此第一齿11和第三齿13的宽度大于第二齿12的宽度，能保障齿部的磁密不至于过饱和，影响出力。

更进一步的，一个定子齿组的第一齿11和相邻定子齿组的第三齿13之间的齿槽，在该齿槽空间内具有两个绕组4，其分别绕制在第一齿11和第三齿13上。而每个定子齿组中的第一齿11和第二齿12、第三齿13和第二齿12之间的槽空间分别只有一个绕组4，分别绕制在相应的第一齿11和第三齿13上。

在一些实施例中，相邻所述定子齿组之间的夹角为de2，所述定子齿组的夹角为de1，满足0.5≤de1/de2≤1.22。

为保障一个定子齿组的第一齿11和相邻定子齿组的第三齿13之间的齿槽空间足够大，能够存放两倍以上的定子齿绕组4，设置上述的夹角关系。

比如适应家用空调系统所用的电机功率，通常在1KW左右，满足一定的槽空间，当所用电机具有九个定子齿，因工艺导致的有效槽空间利用率大。同时，第一齿11和第三齿13上缠绕集中绕组4，为卡位绕组4，不至于内超，定子齿具有齿靴部111。

为保障更高的效率，通常绕制在定子齿上的绕组4匝数应该尽可能多，同时相应的定子齿的宽度大，但宽度过大，一方面导致占用槽空间，铜损大而效率低，另一方面齿部磁密低，输出力矩小而效率低。满足第一齿11和第三齿13宽度相等，可以兼顾槽空间和齿部磁密，达到最优效率。

最优的，第一齿11和第三齿13在空间上以第二齿12为对称均匀分布，其空间对称性最优，且第一齿11和第三齿13自身为空间不对称分布，其导致不平衡电磁力，当de2/de1数值增加时，有利用槽空间利用，继续增加槽利用率下降，同时第一齿11和第三齿13导致的不平衡电磁力加剧。

在一些实施例中，第二齿12的宽度为bt2，所述第一齿11或所述第三齿13的宽度为bt1，满足bt2≤0.28bt1。

更优选地，电机组件还包括有设在所述定子1内的转子2，所述定子1的内径与所述转子2的外径之差为g，满足1.5g≤bt2。

第二齿12的宽度大，相应的槽空间有效面积变小，不利于电机效率，宽度较小，其电机定子齿的空间不对称性加剧，不利于电磁力。采用上述的数值大小关系，能获得最佳的电机效率。

在一些实施例中，转子2的外周上设有均匀分布的八个磁极。

在定子1内设置八极转子2结构，具体为转子2的外周缘设有八个永磁体3，能大大降低不平衡电磁力，解决现阶段压缩机电机效率难以继续提效的问题。

在一些事实施例中，第一齿11或所述第三齿13包括第一靴部111，所述第一靴部111的第一侧宽度为eb1，第二侧的宽度为eb2，满足2eb2≤eb1≤3.2mm；所述第二侧为靠近所述第二齿12的一侧。

对于第一齿11和第三齿13的具体设置中，均采用不对称的靴部111，有效卡住绕组4位置，有利于定子1齿组之间的绕组4稳定性。

在一些事实施例中，第二齿12为对称结构，包括第二靴部，所述第二靴部的宽度为eb3，满足eb3＝eb2。

根据本申请的另一方面，提供了一种电机，包括如上所述的电机组件。

在一些事实施例中，电机包括三相电机，所述三相电机包括有U相绕组、V相绕组和W相绕组，所述U相绕组、V相绕组和W相绕组依次循环缠绕在沿所述定子1周向循环设置的所述第一齿11和所述第三齿13上。

本申请电机能突破现阶段9S6P压缩机电机效率瓶颈，极大提升本行业领域常用电机的效率水平，突破现阶段9S8P结构电机电磁力瓶颈，大大降低不平衡电磁力幅值，减小电磁振动和噪音，降低电机成本，主要是降低定子1绕组4用铜量。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

以上所述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。以上所述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 (10)

1.一种电机组件，其特征在于，包括：

定子(1)，包括绕阻和定子齿组，所述定子齿组设有多个，且沿所述定子(1)周向均匀设置；所述定子齿组由沿所述定子(1)周向依次设置的第一齿(11)、第二齿(12)和第三齿(13)构成；

所述第一齿(11)和所述第三齿(13)以所述第二齿(12)的中心线为对称设置，所述第二齿(12)的宽度小于所述第一齿(11)或第三齿(13)的宽度；

所述定子齿组中仅有所述第一齿(11)和所述第三齿(13)上绕制有所述绕组(4)。

2.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于，相邻所述定子齿组之间的齿槽宽度大于所述第二齿(12)与所述第一齿(11)或第三齿(13)之间的齿槽宽度。

3.根据权利要求2所述的电机组件，其特征在于，相邻所述定子齿组之间的夹角为de2，所述定子齿组的夹角为de1，满足0.5≤de1/de2≤1.22。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机组件，其特征在于，所述第二齿(12)的宽度为bt2，所述第一齿(11)或所述第三齿(13)的宽度为bt1，满足bt2≤0.28bt1。

5.根据权利要求4所述的电机组件，其特征在于，所述电机组件还包括有设在所述定子(1)内的转子(2)，所述定子(1)的内径与所述转子(2)的外径之差为g，满足1.5g≤bt2。

6.根据权利要求5所述的电机组件，其特征在于，所述转子(2)的外周上设有均匀分布的八个磁极。

7.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于，所述第一齿(11)或所述第三齿(13)包括第一靴部(111)，所述第一靴部(111)的第一侧宽度为eb1，第二侧的宽度为eb2，满足2eb2≤eb1≤3.2mm；所述第二侧为靠近所述第二齿(12)的一侧。

8.根据权利要求7所述的电机组件，其特征在于，所述第二齿(12)为对称结构，包括第二靴部，所述第二靴部的宽度为eb3，满足eb3＝eb2。

9.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电机组件。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述电机包括三相电机，所述三相电机包括有U相绕组、V相绕组和W相绕组，所述U相绕组、V相绕组和W相绕组依次循环缠绕在沿所述定子(1)周向循环设置的所述第一齿(11)和所述第三齿(13)上。

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