CN114094732A - 定子、电机、压缩机和电器设备 - Google Patents

定子、电机、压缩机和电器设备 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种定子、电机、压缩机和电器设备,其中,定子能够与转子配合工作,定子包括:多个分块铁芯,多个分块铁芯之间可拆卸相连;多个分块铁芯中的任一分块铁芯包括:齿部;轭部,与齿部连接,轭部包括沿定子的周向延伸的至少两个内轮廓段,至少两个内轮廓段包括相连接第一轮廓段和第二轮廓段,第一轮廓段的一端与齿部的齿根连接,第一轮廓段的另一端与第二轮廓段连接;其中,第一轮廓段的长度为L1,第二轮廓段的长度为L2,转子极对数为P,其中,L1、L2和P的关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。本发明实现了有利于保证定子轭部厚度的作用,避免了电机运行过程中发生磁密饱和的问题。

Description

定子、电机、压缩机和电器设备
技术领域
本发明属于电机技术领域,具体而言,涉及一种定子、电机、压缩机和电器设备。
背景技术
现有技术中的电机定子难以保证定子轭部的厚度,导致电机运行过程中容易产生磁密饱和。
发明内容
本发明旨在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定子。
本发明的第二方面提出了一种电机。
本发明的第三方面提出了一种压缩机。
本发明的第四方面提出了一种电器设备。
有鉴于此,根据本发明的第一方面提出一种定子,定子能够与转子配合工作,定子包括:多个分块铁芯,多个分块铁芯之间可拆卸相连;多个分块铁芯中的任一分块铁芯包括:齿部;轭部,与齿部连接,轭部包括沿定子的周向延伸的至少两个内轮廓段,至少两个内轮廓段包括相连接第一轮廓段和第二轮廓段,第一轮廓段的一端与齿部的齿根连接,第一轮廓段的另一端与第二轮廓段连接;其中,第一轮廓段的长度为L1,第二轮廓段的长度为L2,转子极对数为P,其中,L1、L2和P的关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。
本发明提供定子中的定子铁芯为分体式铁芯,定子铁芯包括多个分块铁芯,多个分块铁芯之间可拆卸地连接。具体地,多个分块铁芯相互之间首尾连接,沿周向拼接共同构成了定子铁芯。相邻的两个分块铁芯之间可设置连接装置,将两个分块铁芯可拆卸地连接,也可在分块铁芯端部设置连接结构,以实现两个分块铁芯之间的连接分离。通过将分块铁芯设置为可相互拆卸连接的结构,从而在加工定子铁芯时,仅加工多个分块铁芯即可,再将多个分块铁芯零件装配成定子铁芯,相较于加工一个完整的定子铁芯,加工分块铁芯零件的难度降低,从而降低了生产成本,此种定子结构简单,可通过自动化生产线实现对定子的自动化生产,并且,将定子设计为分体式的拼接结构,有利于提高电机的槽满率。
各个分块铁芯的形状以及结构相同,以多个分块铁芯中的一个为例进行说明。
分块铁芯包括齿部和轭部,其中,轭部与齿部相连。在多个分块定子拼接成定子铁芯的状态下,轭部设置于靠近定子铁芯外边缘的一侧,齿部设置于靠近定子铁芯内边缘的一侧。每个轭部均对应一个齿部,将多个轭部进行拼接,能够得到定子轭,并且多个齿部位于拼接得到的定子轭的内侧壁。
齿部能够承载定子绕组,轭部将多个齿部相互连接在一起。轭部围合呈近似环形,齿部设置在呈近似环形的轭部的内侧壁位置。轭部朝向定子的内侧设有沿定子的周向延伸的至少两个内轮廓段,具体地,至少两个内轮廓段之间依次首尾相连,至少两个内轮廓段起始于齿部的齿根,终止于轭部沿定子径向延伸的边,分块冲片在齿部的两侧分别设有内轮廓段。
具体地,内轮廓段包括第一轮廓段和第二轮廓段,第一轮廓段与第二轮廓段相连。其中,第一轮廓段的一端与齿部的齿根连接,第一轮廓段的另一端与第二轮廓段连接,第二轮廓段的一端与第一轮廓段连接,第二轮廓段的另一端与轭部沿定子径向延伸的边连接。第一轮廓段与第二轮廓段的形状不同。
定子能够与转子配合工作第一轮廓段的长度为L1,第二轮廓段的长度为L2,转子极对数为P,其中,L1、L2和P的关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。
对第一轮廓段的长度、第二轮廓段的长度,以及转子的极对数之间的数值关系进行限定。能够保证定子能够应用于具有不同极对数的电机中。具体来说,通过将第一轮廓段的长度、第二轮廓段的长度分别设置为L1和L2,以及将转子的极对数设置为P,并且将L1、L2和P的数值关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。通过对第一轮廓段的长度、第二轮廓段的长度和转子的极对数之间的比值进行限定,使第一轮廓段的长度、第二轮廓段的长度和转子的极对数之间的比值大于等于0.4,小于等于1.9,从而保证了轭部的厚度,避免出现磁密饱和现象。
在一种可能的应用中,定子应用于六槽四极电机,也能够应用于九槽六极的电机。
在相关技术中,均是将定子轭部的内侧壁设置为直线段,并且为了定子的齿部上能够尽量多的绕制绕组,难以保证定子轭部的厚度,导致电机运行过程中容易发生磁密饱和的问题。
本申请考虑到定子轭部厚度不足容易导致电机磁密饱和,使电机温度升高较快的问题,将轭部的内侧壁设置至少两个内轮廓段,将至少两个内轮廓段中的第一轮廓段的设置为与齿部的齿根连接,至少两个内轮廓段中的第二轮廓段的与第一轮廓段连接,并且将第一轮廓段、第二轮廓段和转子的极对数之间的关系进行限定,实现了有利于保证定子轭部厚度的作用,避免了电机运行过程中发生磁密饱和的问题。另外,根据本发明提供的上述技术方案中的定子,还可以具有如下附加技术特征:
在一种可能的设计中,第一轮廓段为直线段,第二轮廓段为弧线段。
在该设计中,将定子轭部中靠近齿部的齿根的第一轮廓段设置为直线段,并将与第一轮廓段相连的第二的轮廓段设置为弧线段。在将多个分块铁芯进行拼接后,齿部的齿根两侧均连接有第一轮廓段,在相邻的两个第一轮廓段之间连接有第二轮廓段。通过将连接于两个第一轮廓段之间的第二轮廓段设置为弧线段,能够保证定子轭部的厚度。
相关技术中,均是通过两个直线段的轮廓段进行拼接,则会使定子轭部在两个直线段拼接的位置处的厚度较薄,从而影响定子轭部的强度,在运行过程中容易导致定子轭部产生形变。
本发明通过将靠近齿部齿根的第一轮廓段设置为直线段,并将与第一轮廓段相连的第二轮廓段设置为弧线段,实现了在保证定子轭部厚度的前提下,还能够使定子槽的尺寸更大,从而容纳更多的绕组,提高了应用分段式定子的电机的性能和耐久性。在一种可能的设计中,齿部朝向定子的轴心的壁面为弧面;和/或轭部背离定子的轴心的壁面为弧面。
在该设计中,将齿部朝向定子的轴心的壁面设置为弧面,和/或将轭部背离定子的轴心的避免设置为弧面。
在一种可能的设计中,定子还包括:槽体,设于轭部中背离齿部的一侧。
在该设计中,轭部中背离齿部的一侧设置有槽体,即定子的外周上开设有槽体,槽体能够增大定子与位于定子外周侧的其它部件之间的间距,从而有利于压缩机回油,提高回油的顺畅性,有利于提高压缩机的运行稳定性。
在一种可能的设计中,槽体包括梯形槽。呈梯形的槽体便于和工装进行卡接,使得工装可以带动多个分块冲片移动。在绕线过程中,多个分块冲片呈直线状分布,在绕线完成后,工装带动多个分块冲片围合形成定子。将槽体设置为梯形槽能够提高工装带动分块冲片移动的便利性。
在一种可能的应用中,多个槽体中除梯形槽之外的其它槽体呈矩形。通过将至少一个槽体设置为矩形槽,矩形槽可以作为识别槽,通过识别槽能够实现对电机的定位,从而便于对电机装配至压缩机。
在一种可能的设计中,沿定子的径向截取轭部,槽体经过轭部的截面的中心线。
在该设计中,槽体经过轭部的中心线,能够进一步提高回油效果,提高回油的顺畅性,有利于提高压缩机的运行稳定性。
在一种可能的设计中,定子还包括:铝制线圈,绕设于齿部。
在该设计中,限定了绕设在齿部的线圈的材质,线圈的材质为铝材,即通过铝线绕设在齿部而形成线圈,铝线的单价较低,使用铝线绕设为线圈,能够大部分降低电机的材料成本。
根据本发明第二方面提出了一种电机,包括:定子组件,定子组件包括如上述第一方面中的定子和绕设在定子上的绕组;转子,设置在定子内。
本发明提供的电机包括定子组件,定子组件包括定子、转子以及绕设在定子上的绕组。
其中,定子内部设有定子槽,转子设置于定子槽中,具体地,定子与转子通轴设置,转子可相对于定子转动。进一步地,定子上还设有绕组,具体地,绕组设置于定子齿上。定子包括多个齿部。齿部设置于定子的内侧,朝向转子设置。绕组绕设在齿部上,绕组用于在通电状态下产生磁感线,转子在相对于定子转动过程中,即相当于相对于绕组转动,相对绕组转动的转子切割磁感线,产生驱动转子转动的力,进而实现电机的运行。
具体地,绕组可以为铝线,铝线具有导电效率高,发热量低、密度小、成本低廉等优点,采用铝线作为绕组,既可以保证电机的性能满足使用要求,又能够降低产品成本。
本申请提出的电机因包括如上述任一可能设计中的定子,因此电机具有上述任一可能设计中所提供的定子的全部有益效果。
另外,根据本发明提供的上述技术方案中的电机,还可以具有如下附加技术特征:
在一种可能的设计中,定子还包括:避让缺口,设置于齿部用于朝向转子的表面,避让缺口设置于齿部的第一端;齿部还包括与第一端相背离的第二端,沿转子的转动方向,转子依次经过第一端和第二端。
在该设计中,限定了避让缺口的设置位置,沿转子的转动方向,转子依次经过第一端和第二端,而且避让缺口设置于齿部的第一端,避让缺口位于转子旋转方向的反侧,通过在该位置设置避让缺口,能够进行磁导调制,有利于降低电机运行时的噪音,有利于提高用户对电机的使用体验。
在一种可能的设计中,沿转子的径向截取转子,转子的截面的外轮廓为圆形。
在该设计中,沿转子的径向截取转子,转子在径向上的截面可能是规则的圆形,也可能不是规则的圆形,经过转子最外轮廓的圆设定为轮廓圆,即转子径向截面的轮廓圆经过转子径向截面最远离圆心的点或线,轮廓圆经过转子的轴线,如果转子径向截面为规则的圆形,则轮廓圆与转子径向截面的外边缘重合。
在一些实施例中,转子的外轮廓可以为圆形。可以理解地,在电机工作过程中,转子为转动的状态,将转子的外轮廓设置为圆形,可以有效降低转子在旋转过程中所产生的风磨损耗,提高电机的工作效率。
在一种可能的设计中,电机还包括:多个磁通导槽,沿电机的轴向贯通设置于转子。
在该设计中,转子上还设置有多个磁通导槽。具体地,转子由多个转子冲片层叠设置而成,任一转子冲片上设有多个磁通导槽,磁通导槽沿电机的轴向贯通分布于转子冲片,即沿电机的轴向贯通分布于转子冲片。可以理解地,在电机运行过程中,会产生径向的电磁力波,电磁力波会导致噪音增大。为了改善电机的噪音问题,沿电机的轴向在转子上贯通设置多个磁通导槽,从而可以削减电机最低阶次径向电磁力波,进而降低由径向电磁力波所导致的噪音。
通过在转子上设置多个磁通导槽,并使磁通导槽沿电机的轴向贯通分布于转子,可以削减电机最低阶次径向电磁力波,进而降低由径向电磁力波所导致的噪音。
在一种可能的设计中,一片定子中的分块铁芯的数量为M,转子的极对数为P,其中,M和P满足:M/P=2/3,M≤6,P≤2。
在该设计中,定子铁芯中分块铁芯的数量、转子的极对数的数量以及两者之间的比例关系,都会对电机的性能造成影响,为了保证电机的性能参数处于较好的范围内,对定子铁芯中分块铁芯的数量、转子的极对数的数量以及两者之间的比例关系进行限定。
具体地,一片定子中的分块铁芯的数量为M,转子的极对数为N,其中,M和P满足:M/P=2/3,M≤6,P≤2。
通过限定一片定子中的分块铁芯的数量小于等于6,转子的极对数小于等于2,一片定子中的分块铁芯的数量与转子的极对数的比值为2/3,从而可以保证电机的性能处于较好的范围内,使电机能够满足使用要求。
在一种可能的设计中,电机的额定转矩为T1,定子的内径为Φ1,转子的单位体积转矩为T2,其中,T1、Φ1和T2之间满足:
5.18×10-7≤T1×Φ1-3×T2-1≤1.17×10-6
5kN·m·m-3≤T2≤45kN·m·m-3
在该设计中,对电机的额定转矩、定子的内径以及转子的单位体积转矩三者之间组合变量的范围进行限定。可以理解地,电机的额定转矩、定子的内径以及转子的单位体积转矩三者之间组合变量对电机的输出转矩产生影响,通过对该组合变量的范围进行限定,可以使电机的输出转矩满足电机所设置的设备的需求。
具体地,电机的额定转矩为T1,定子的内径为Φ1,转子的单位体积转矩为T2,其中,T1、Φ1和T2之间满足:
5.18×10-7≤T1×Φ1-3×T2-1≤1.17×10-6
5kN·m·m-3≤T2≤45kN·m·m-3
通过限定电机的额定转矩、定子的内径以及转子的单位体积转矩三者之间组合变量大于等于5.18×10-7,且小于等于1.17×10-6,以及限定转子的单位体积转矩大于等于5kN·m·m-3,且小于等于45kN·m·m-3,可以使电机的输出转矩满足电机所设置的设备的需求。
根据本发明第三方面提出了一种压缩机,包括:如上述第二方面中的电机;和压缩部件,电机与压缩部件相连。
本发明提供的压缩机包括电机和压缩部件,电机与压缩部件相连接,电机能够驱动压缩部件运动。电机选用上述第二方面中任一可能设计中的电机,因而具有上述任一可能设计中电机的全部有益效果,在此不再做过多赘述。
根据本发明第四方面提出了一种电器设备,包括:设备主体;和如上述第三方面中的压缩机,压缩机与设备主体相连。
本发明提供的电器设备包括设备主体和压缩机,压缩机设置在设备主体内。压缩机选为上述第三方面中的压缩机,因而具有上述任一可能设计中电机的全部有益效果,在此不再做过多赘述。
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示出了本发明的一个实施例的定子的结构示意图;
图2示出了本发明的一个实施例的分块铁芯的结构示意图;
图3示出了本发明的一个实施例的转子冲片的结构示意图;
图4示出了本发明的另一个实施例的压缩机的结构示意图。
其中,图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为
100定子,110分块铁芯,112轭部,1121第一轮廓段,1122第二轮廓段,114齿部,120槽体,200转子,210转子冲片,211第一磁钢槽,212第二磁钢槽,300压缩机,310压缩部件,311气缸,312活塞,320曲轴,330主轴承,340副轴承。
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描述根据本发明一些实施例的一种定子、一种电机、一种压缩机和一种电器设备。
实施例一:
如图1和图2所示,本发明的第一个实施例中提供了一种定子100,定子100能够与转子配合工作,定子100中包括多个分块铁芯110,多个分块铁芯110之间可拆卸相连,多个分块铁芯110中的任一分块铁芯110包括:齿部114和轭部112。
其中,轭部112与齿部114连接,轭部112包括沿定子的周向延伸的至少两个内轮廓段,至少两个内轮廓段包括相连接第一轮廓段1121和第二轮廓段1122,第一轮廓段1121的一端与齿部114的齿根连接,第一轮廓段1121的另一端与第二轮廓段1122连接;
其中,第一轮廓段1121的长度为L1,第二轮廓段1122的长度为L2,转子极对数为P,其中,L1、L2和P的关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。
本实施例提供定子中的定子铁芯为分体式铁芯,定子铁芯包括多个分块铁芯110,多个分块铁芯110之间可拆卸地连接。具体地,多个分块铁芯110相互之间首尾连接,沿周向拼接共同构成了定子铁芯。相邻的两个分块铁芯110之间可设置连接装置,将两个分块铁芯110可拆卸地连接,也可在分块铁芯110端部设置连接结构,以实现两个分块铁芯110之间的连接分离。通过将分块铁芯110设置为可相互拆卸连接的结构,从而在加工定子铁芯时,仅加工多个分块铁芯110即可,再将多个分块铁芯110零件装配成定子铁芯,相较于加工一个完整的定子铁芯,加工分块铁芯110零件的难度降低,从而降低了生产成本,此种定子结构简单,可通过自动化生产线实现对定子的自动化生产,并且,将定子设计为分体式的拼接结构,有利于提高电机的槽满率。
各个分块铁芯的形状以及结构相同,以多个分块铁芯中的一个为例进行说明。
分块铁芯包括齿部114和轭部112,其中,轭部112与齿部114相连。在多个分块定子拼接成定子铁芯的状态下,轭部112设置于靠近定子铁芯外边缘的一侧,齿部114设置于靠近定子铁芯内边缘的一侧。每个轭部112均对应一个齿部114,将多个轭部112进行拼接,能够得到定子轭,并且多个齿部114位于拼接得到的定子轭的内侧壁。
齿部114能够承载定子绕组,轭部112将多个齿部114相互连接在一起。轭部112围合呈近似环形,齿部114设置在呈近似环形的轭部112的内侧壁位置。轭部112朝向定子的内侧设有沿定子的周向延伸的至少两个内轮廓段,具体地,至少两个内轮廓段之间依次首尾相连,至少两个内轮廓段起始于齿部114的齿根,终止于轭部112沿定子径向延伸的边,分块冲片在齿部114的两侧分别设有内轮廓段。
具体地,内轮廓段包括第一轮廓段1121和第二轮廓段1122,第一轮廓段1121与第二轮廓段1122相连。其中,第一轮廓段1121的一端与齿部114的齿根连接,第一轮廓段1121的另一端与第二轮廓段1122连接,第二轮廓段1122的一端与第一轮廓段1121连接,第二轮廓段1122的另一端与轭部112沿定子径向延伸的边连接。第一轮廓段1121与第二轮廓段1122的形状不同。
定子能够与转子配合工作第一轮廓段1121的长度为L1,第二轮廓段1122的长度为L2,转子极对数为P,其中,L1、L2和P的关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。
对第一轮廓段1121的长度、第二轮廓段1122的长度,以及转子的极对数之间的数值关系进行限定。能够保证定子能够应用于具有不同极对数的电机中。具体来说,通过将第一轮廓段1121的长度、第二轮廓段1122的长度分别设置为L1和L2,以及将转子的极对数设置为P,并且将L1、L2和P的数值关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。通过对第一轮廓段1121的长度、第二轮廓段1122的长度和转子的极对数之间的比值进行限定,使第一轮廓段1121的长度、第二轮廓段1122的长度和转子的极对数之间的比值大于等于0.4,小于等于1.9,从而保证了轭部112的厚度,避免出现磁密饱和现象。
在一些实施例中,定子应用于六槽四极电机,也能够应用于九槽六极的电机。
在相关技术中,均是将定子轭部的内侧壁设置为直线段,并且为了定子的齿部114上能够尽量多的绕制绕组,难以保证定子轭部112的厚度,导致电机运行过程中容易发生磁密饱和的问题。
本申请考虑到定子轭部厚度不足容易导致电机磁密饱和,使电机温度升高较快的问题,将轭部112的内侧壁设置至少两个内轮廓段,将至少两个内轮廓段中的第一轮廓段1121的设置为与齿部114的齿根连接,至少两个内轮廓段中的第二轮廓段1122的与第一轮廓段1121连接,并且将第一轮廓段1121、第二轮廓段1122和转子的极对数之间的关系进行限定,实现了有利于保证定子轭部112厚度的作用,避免了电机运行过程中发生磁密饱和的问题。
如图1所示,在上述任一实施例中,第一轮廓段1121为直线段,第二轮廓段1122为弧线段。
在该实施例中,将定子轭部112中靠近齿部114的齿根的第一轮廓段1121设置为直线段,并将与第一轮廓段1121相连的第二的轮廓段设置为弧线段。在将多个分块铁芯进行拼接后,齿部114的齿根两侧均连接有第一轮廓段1121,在相邻的两个第一轮廓段1121之间连接有第二轮廓段1122。通过将连接于两个第一轮廓段1121之间的第二轮廓段1122设置为弧线段,能够保证定子轭部112的厚度。
相关技术中,均是通过两个直线段的轮廓段进行拼接,则会使定子轭部112在两个直线段拼接的位置处的厚度较薄,从而影响定子轭部112的强度,在运行过程中容易导致定子轭部112产生形变。
本实施例通过将靠近齿部114齿根的第一轮廓段1121设置为直线段,并将与第一轮廓段1121相连的第二轮廓段1122设置为弧线段,实现了在保证定子轭部112厚度的前提下,还能够使定子槽的尺寸更大,从而容纳更多的绕组,提高了应用分段式定子的电机的性能和耐久性。
如图1和图2所示,在上述任一实施例中,齿部114朝向定子的轴心的壁面为弧面;和/或轭部112背离定子的轴心的壁面为弧面。
在该实施例中,将齿部114朝向定子的轴心的壁面设置为弧面,和/或将轭部112背离定子的轴心的避免设置为弧面。
如图1和图2所示,在上述任一实施例中,定子100还包括:槽体120,设于轭部112中背离齿部114的一侧,槽体120大致呈梯形。
在该实施例中,轭部112中背离齿部114的一侧设置有槽体120,即定子的外周上开设有槽体120,槽体120能够增大定子与位于定子外周侧的其它部件之间的间距,从而有利于压缩机300回油,提高回油的顺畅性,有利于提高压缩机300的运行稳定性。
如图1和图2所示,在上述任一实施例中,沿定子100的径向截取轭部112,槽体120经过轭部112的截面的中心线。
在该实施例中,槽体120经过轭部112的中心线,能够进一步提高回油效果,提高回油的顺畅性,有利于提高压缩机300的运行稳定性。
在上述任一实施例中,槽体包括梯形槽。呈梯形的槽体便于和工装进行卡接,使得工装可以带动多个分块冲片移动。在绕线过程中,多个分块冲片呈直线状分布,在绕线完成后,工装带动多个分块冲片围合形成定子。将槽体设置为梯形槽能够提高工装带动分块冲片移动的便利性。
在一种可能的应用中,多个槽体中除梯形槽之外的其它槽体呈矩形。通过将至少一个槽体设置为矩形槽,矩形槽可以作为识别槽,通过识别槽能够实现对电机的定位,从而便于对电机装配至压缩机。
在上述任一实施例中,定子还包括:铝制线圈,绕设于齿部114。
在该实施例中,限定了绕设在齿部114的线圈的材质,线圈的材质为铝材,即通过铝线绕设在齿部114而形成线圈,铝线的单价较低,使用铝线绕设为线圈,能够大部分降低电机的材料成本。
实施例二:
如图1、图2和图3所示,本发明的第二个实施例中提供了一种电机,包括:定子组件和转子200。
其中,定子组件包括定子和绕设在定子上的绕组,定子100选为上述实施例一中的定子100;
转子200,设置在定子内。
本实施例提供的电机包括定子组件,定子组件包括定子、转子200以及绕设在定子上的绕组。
其中,定子内部设有定子槽,转子200设置于定子槽中,具体地,定子与转子200通轴设置,转子200可相对于定子转动。进一步地,定子上还设有绕组,具体地,绕组设置于定子齿上。定子包括多个齿部114。齿部114设置于定子的内侧,朝向转子200设置。绕组绕设在齿部114上,绕组用于在通电状态下产生磁感线,转子200在相对于定子转动过程中,即相当于相对于绕组转动,相对绕组转动的转子200切割磁感线,产生驱动转子200转动的力,进而实现电机的运行。
具体地,绕组可以为铝线,铝线具有导电效率高,发热量低、密度小、成本低廉等优点,采用铝线作为绕组,既可以保证电机的性能满足使用要求,又能够降低产品成本。
定子包括定子铁芯,定子铁芯设置有轭部112和多个齿部114,多个齿部114与轭部112相连接,且多个齿部114之间设置有间隙。齿部114能够承载定子绕组,轭部112将多个齿部114相互连接在一起。轭部112围合呈近似环形,齿部114设置在呈近似环形的轭部112的内侧壁位置。相邻的两个齿部114之间的轭部112的内侧壁包括两个第二轮廓段1122,以及位于两个第二轮廓段1122之间的第一轮廓段1121。两个第二轮廓段1122的一端分别与相邻的两个齿部114的齿根相连接,两个第二轮廓段1122的另一端分别与第一轮廓段1121的两端相连接。第一轮廓段1121和第二轮廓段1122的形状不同,具体来说,第一轮廓段1121为弧线段,第二轮廓段1122为直线段。
本申请通过将定子中轭部112的内侧壁设置为弧线段的第一轮廓段1121和直线段的第二轮廓段1122构成的内轮廓。通过将轭部112内侧壁中靠近齿部114的位置设置为直线段,并将轭部112内侧壁中相邻两个齿部114之间的位置设置为弧线段,能够有效提高定子的轭部112在径向方向上的厚度,使定子不至于发生磁密饱和,避免了由于磁密饱和发生的定子发热的问题,从而提高了安装有本申请中定子的电机的运行的稳定性。
在相关技术中,均是将定子轭部的内侧壁设置为厚度相同的弧形轮廓,并且为了定子的齿部114上能够尽量多的绕制绕组,难以保证定子轭部的厚度,导致电机运行过程中容易发生磁密饱和的问题。
本申请考虑到定子轭部112厚度不足容易导致电机磁密饱和,使电机温度升高较快的问题,将接近齿部114的轭部112的内侧壁设置为直线段,并将相邻的两个直线段之间设置为弧线段,实现了有利于保证定子轭部112厚度的作用,避免了电机运行过程中发生磁密饱和的问题。
在上述任一实施例中,定子还包括:避让缺口,设置于齿部114用于朝向转子200的表面,避让缺口设置于齿部114的第一端;齿部114还包括与第一端相背离的第二端,沿转子200的转动方向,转子200依次经过第一端和第二端。
在该实施例中,限定了避让缺口的设置位置,沿转子200的转动方向,转子200依次经过第一端和第二端,而且避让缺口设置于齿部114的第一端,避让缺口位于转子200旋转方向的反侧,通过在该位置设置避让缺口,能够进行磁导调制,有利于降低电机运行时的噪音,有利于提高用户对电机的使用体验。
如图3所示,在上述任一实施例中,沿转子200的径向截取转子200,转子200的截面的外轮廓为圆形。
在该实施例中,沿转子200的径向截取转子200,转子200在径向上的截面可能是规则的圆形,也可能不是规则的圆形,经过转子200最外轮廓的圆设定为轮廓圆,即转子200径向截面的轮廓圆经过转子200径向截面最远离圆心的点或线,轮廓圆经过转子200的轴线,如果转子200径向截面为规则的圆形,则轮廓圆与转子200径向截面的外边缘重合。
在一些实施例中,转子200的外轮廓可以为圆形。可以理解地,在电机工作过程中,转子200为转动的状态,将转子200的外轮廓设置为圆形,可以有效降低转子200在旋转过程中所产生的风磨损耗,提高电机的工作效率。
在上述任一实施例中,电机还包括:多个磁通导槽,沿电机的轴向贯通设置于转子200。
在该实施例中,转子200上还设置有多个磁通导槽。具体地,转子200由多个转子冲片210层叠设置而成,任一转子冲片210上设有多个磁通导槽,磁通导槽沿电机的轴向贯通分布于转子冲片210,即沿电机的轴向贯通分布于转子冲片210。可以理解地,在电机运行过程中,会产生径向的电磁力波,电磁力波会导致噪音增大。为了改善电机的噪音问题,沿电机的轴向在转子200上贯通设置多个磁通导槽,从而可以削减电机最低阶次径向电磁力波,进而降低由径向电磁力波所导致的噪音。
通过在转子200上设置多个磁通导槽,并使磁通导槽沿电机的轴向贯通分布于转子200,可以削减电机最低阶次径向电磁力波,进而降低由径向电磁力波所导致的噪音。
转子冲片210上设置第一磁钢槽211和第二磁钢槽212,转子200还包括第一磁性件和第二磁性件,第一磁性件和第二磁性件分别安装于第一磁钢槽211和第二磁钢槽212内而形成一对磁极。
在上述任一实施例中,一片定子100中的分块铁芯110的数量为M,转子200的极对数为P,其中,M和P满足:M/P=2/3,M≤6,P≤2。
在该实施例中,定子铁芯中分块铁芯110的数量、转子200的极对数的数量以及两者之间的比例关系,都会对电机的性能造成影响,为了保证电机的性能参数处于较好的范围内,对定子铁芯中分块铁芯110的数量、转子200的极对数的数量以及两者之间的比例关系进行限定。
具体地,一片定子100中的分块铁芯110的数量为M,转子200的极对数为P,其中,M和P满足:M/P=2/3,M≤6,P≤2。
通过限定一片定子100中的分块铁芯110的数量小于等于6,转子200的极对数小于等于2,一片定子100中的分块铁芯110的数量与转子200的极对数的比值为2/3,从而可以保证电机的性能处于较好的范围内,使电机能够满足使用要求。
在上述任一实施例中,电机的额定转矩为T1,定子铁芯的内径为Φ1,转子200的单位体积转矩为T2,其中,T1、Φ1和T2之间满足:
5.18×10-7≤T1×Φ1-3×T2-1≤1.17×10-6
5kN·m·m-3≤T2≤45kN·m·m-3
在该实施例中,对电机的额定转矩、定子的内径以及转子200的单位体积转矩三者之间组合变量的范围进行限定。可以理解地,电机的额定转矩、定子的内径以及转子200的单位体积转矩三者之间组合变量对电机的输出转矩产生影响,通过对该组合变量的范围进行限定,可以使电机的输出转矩满足电机所设置的设备的需求。
具体地,电机的额定转矩为T1,定子的内径为Φ1,转子200的单位体积转矩为T2,其中,T1、Φ1和T2之间满足:
5.18×10-7≤T1×Φ1-3×T2-1≤1.17×10-6
5kN·m·m-3≤T2≤45kN·m·m-3
通过限定电机的额定转矩、定子的内径以及转子200的单位体积转矩三者之间组合变量大于等于5.18×10-7,且小于等于1.17×10-6,以及限定转子200的单位体积转矩大于等于5kN·m·m-3,且小于等于45kN·m·m-3,可以使电机的输出转矩满足电机所设置的设备的需求。
实施例三:
如图1、图2、图3和图4所示,本发明的第三个实施例中提供了一种压缩机300,包括:电机和压缩部件310,其中,电机选为上述实施例二中的电机。
具体地,压缩部件310包括气缸311和活塞312,为了使电机能够与压缩部件310相连,并驱动压缩部件310运行,在压缩机300中还设置了一些连接件,具体包括曲轴320、主轴承330和副轴承340,电机通过曲轴320与活塞312相连,以驱动活塞312在气缸311中移动,主轴承330和副轴承340设置于曲轴320外侧,对曲轴320起到支撑限位作用,使曲轴320可以正常转动。
电机包括定子组件,定子组件包括定子、转子200以及绕设在定子上的绕组。
其中,定子内部设有定子槽,转子200设置于定子槽中,具体地,定子与转子200通轴设置,转子200可相对于定子转动。进一步地,定子上还设有绕组,具体地,绕组设置于定子齿上。定子包括多个齿部114。齿部114设置于定子的内侧,朝向转子200设置。绕组绕设在齿部114上,绕组用于在通电状态下产生磁感线,转子200在相对于定子转动过程中,即相当于相对于绕组转动,相对绕组转动的转子200切割磁感线,产生驱动转子200转动的力,进而实现电机的运行。
具体地,绕组可以为铝线,铝线具有导电效率高,发热量低、密度小、成本低廉等优点,采用铝线作为绕组,既可以保证电机的性能满足使用要求,又能够降低产品成本。
定子包括定子铁芯,定子铁芯设置有轭部112和多个齿部114,多个齿部114与轭部112相连接,且多个齿部114之间设置有间隙。齿部114能够承载定子绕组,轭部112将多个齿部114相互连接在一起。轭部112围合呈近似环形,齿部114设置在呈近似环形的轭部112的内侧壁位置。相邻的两个齿部114之间的轭部112的内侧壁包括两个第二轮廓段1122,以及位于两个第二轮廓段1122之间的第一轮廓段1121。两个第二轮廓段1122的一端分别与相邻的两个齿部114的齿根相连接,两个第二轮廓段1122的另一端分别与第一轮廓段1121的两端相连接。第一轮廓段1121和第二轮廓段1122的形状不同,具体来说,第一轮廓段1121为弧线段,第二轮廓段1122为直线段。
本申请通过将定子中轭部112的内侧壁设置为弧线段的第一轮廓段1121和直线段的第二轮廓段1122构成的内轮廓。通过将轭部112内侧壁中靠近齿部114的位置设置为直线段,并将轭部112内侧壁中相邻两个齿部114之间的位置设置为弧线段,能够有效提高定子的轭部112在径向方向上的厚度,使定子不至于发生磁密饱和,避免了由于磁密饱和发生的定子发热的问题,从而提高了安装有本申请中定子的电机的运行的稳定性。
实施例四:
如图4所示,本发明的第四个实施例中提供了一种电器设备,包括设备主体和压缩机300。其中,压缩机300选为上述实施例三中的压缩机300,因而具有上述实施例三中压缩机300的全部有益效果,在此不再赘述。
本实施例提出的电器设备包括设备主体和压缩机300,其中压缩机300与设备主体相连,在电器设备运行时,压缩机300与设备主体共同配合运行以使电器设备正常运行。
在一些实施例中,电器设备为空调器,压缩机300设置于空调器的室外机内。
需要明确的是,在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非有额外的明确限定,术语“上”、“下”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,仅是为了更方便地描述本发明和使得描述过程更加简便,而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作,因此这些描述不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,举例来说,“连接”可以是多个对象之间的固定连接,也可以是多个对象之间的可拆卸连接,或一体地连接;可以是多个对象之间的直接相连,也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,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。在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,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 (14)

1.一种定子,其特征在于,所述定子能够与转子配合工作,所述定子包括:
多个分块铁芯,所述多个分块铁芯之间可拆卸相连;
所述多个分块铁芯中的任一分块铁芯包括:
齿部;
轭部,与所述齿部连接,所述轭部包括沿所述定子的周向延伸的至少两个内轮廓段,所述至少两个内轮廓段包括相连接第一轮廓段和第二轮廓段,所述第一轮廓段的一端与所述齿部的齿根连接,所述第一轮廓段的另一端与所述第二轮廓段连接;
其中,所述第一轮廓段的长度为L1,所述第二轮廓段的长度为L2,所述转子的极对数为P,其中,L1、L2和P的关系满足:0.4≤(L1/L2)/P≤1.9。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,
所述第一轮廓段为直线段,所述第二轮廓段为弧线段。
3.根据权利要求1或2所述的定子,其特征在于,所述定子还包括:
槽体,设于所述轭部中背离所述齿部的一侧。
4.根据权利要求3所述的定子,其特征在于,所述定子还包括:
所述槽体包括梯形槽。
5.根据权利要求4所述的定子,其特征在于,
沿所述定子的径向截取所述轭部,所述槽体经过所述轭部的截面的中心线。
6.根据权利要求1或2所述的定子,其特征在于,所述定子还包括:
铝制线圈,绕设于所述齿部。
7.一种电机,其特征在于,包括:
定子组件,所述定子组件包括如权利要求1至6中任一项所述的定子和绕设在所述定子上的绕组;
转子,设置在所述定子内。
8.根据权利要求7所述的电机,其特征在于,所述定子还包括:
避让缺口,设置于所述齿部用于朝向转子的表面,所述避让缺口设置于所述齿部的第一端;
所述齿部还包括与所述第一端相背离的第二端,沿所述转子的转动方向,所述转子依次经过所述第一端和所述第二端。
9.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,
沿所述转子的径向截取所述转子,所述转子的截面的外轮廓为圆形。
10.根据权利要求9所述的电机,其特征在于,所述电机还包括:
多个磁通导槽,沿所述电机的轴向贯通设置于所述转子。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的电机,其特征在于,
一片所述定子中的分块铁芯的数量为M,所述转子的极对数为P,其中,M和P满足:M/P=2/3,M≤6,P≤2。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的电机,其特征在于,
所述电机的额定转矩为T1,所述定子的内径为Φ1,所述转子的单位体积转矩为T2,其中,T1、Φ1和T2之间满足:
5.18×10-7≤T1×Φ1-3×T2-1≤1.17×10-6
5kN·m·m-3≤T2≤45kN·m·m-3
13.一种压缩机,其特征在于,包括:
如权利要求7至12中任一项所述的电机;和
压缩部件,所述电机与所述压缩部件相连。
14.一种电器设备,其特征在于,包括:
设备主体;和
如权利要求13所述的压缩机,所述压缩机与所述设备主体相连。
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