CN114640192A - 定子铁芯、定子、电机、压缩机和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种定子铁芯、定子、电机、压缩机和电器设备。其中,定子铁芯,用于电机,电机包括转子,定子铁芯包括:多层定子冲片,每层定子冲片包括多个分块冲片,多个分块冲片绕定子铁芯的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片中的一个设有连接结构,另一个设有配合结构,连接结构与配合结构可拆装连接;每个分块冲片包括轭部和齿部,齿部与轭部连接,且齿部位于轭部和电机的转子的旋转中心之间;当连接结构和配合结构均设于轭部时,沿定子铁芯的周向,轭部具有第一端面和第二端面;轭部包括安装区,连接结构设于安装区,安装区自第一端面向第二端面延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种定子铁芯、一种定子、一种电机、一种压缩机和一种电器设备。
背景技术
相关技术中,定子铁芯包括多个定子冲片,多个定子冲片通常通过与电机的壳体或者支架上的连接件进行固定,但是这种固定方式无法保证多个定子冲片的配合尺寸,易出现分片现象,影响电机的运行性能。
发明内容
本发明旨在至少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铁芯。
本发明的第二方面提出了一种定子。
本发明的第三方面提出了一种电机。
本发明的第四方面提出了一种压缩机。
本发明的第五方面提出了一种电器设备。
有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种定子铁芯,用于电机,电机包括转子,定子铁芯包括:多层定子冲片,每层定子冲片包括多个分块冲片,多个分块冲片绕定子铁芯的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片中的一个设有连接结构,另一个设有配合结构,连接结构与配合结构可拆装连接;每个分块冲片包括轭部和齿部,齿部与轭部连接,且齿部位于轭部和电机的转子的旋转中心之间;当连接结构和配合结构均设于轭部时,沿定子铁芯的周向,轭部具有第一端面和第二端面;轭部包括安装区,连接结构设于安装区,安装区自第一端面向第二端面延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
本发明提供的一种定子铁芯包括多层定子冲片,每层定子冲片包括多个分块冲片,任意相邻两层分块冲片中的一个设有连接结构,另一个设有配合结构,相邻两层分块冲片通过连接结构和配合结构可拆装连接。
通过设置连接结构和配合结构,使得任意相邻两层分块冲片中的一个分块冲片设有连接结构,另一个分块冲片设有配合结构,连接结构与配合结构可拆装连接。连接结构和配合结构相适配以将相邻两层分块冲片连接在一起。从而实现沿定子铁芯的轴向,使相邻的两层分块冲片连接在一起,进而实现层叠设置的定子冲片的连接。
由于任意相邻两侧分块冲片通过连接结构和配合结构连接,故而可保证多层定子冲片连接的稳固性及可靠性,防止分块冲片在工作过程中出现分片现象,使定子保持稳定连接状态。且该设置具有操作便利,装配效率高的优点,为保证电机的运行性能提供了有效且可靠的结构支撑。
具体地,连接结构与配合结构可拆装连接,在保证相邻两层分块冲片连接的可靠性的同时,便于根据具体地产品结构有针对性地调整相邻两层分块冲片的装配及拆卸,具有操作便利的优点。
可以理解的是,定子铁芯为分体结构,具体地,定子铁芯包括多个定子冲片,多个定子冲片层叠设置,各个定子冲片的形状以及结构相同,将多个定子冲片层叠设置。相对于将定子铁芯设计为整体结构,通过多个定子冲片构成的分体式定子铁芯的加工难度降低,也更加易于维修更换。
为了进一步降低定子铁芯的加工难度,以及提高电机的槽满率,将定子冲片也设置为分体式结构。定子冲片包括多个分块冲片,多个分块冲片之间可拼合地连接。具体地,多个分块冲片相互之间首尾连接,绕定子铁芯的轴线拼接共同构成了定子冲片。通过将分块冲片设置为可相互拼合连接的结构,从而在加工定子冲片时,仅加工多个分块冲片即可,再将多个分块冲片零件装配成定子冲片,相较于加工一个完整的定子冲片,加工分块冲片零件的难度降低,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铁芯的自动化生产,并且,将定子铁芯设计为分体式的拼接结构,有利于提高电机的槽满率。
具体地,沿定子铁芯的轴向,连接结构的中心线和配合结构的中心线共线,且连接结构与配合结构相适配。从而在多个分块冲片沿定子铁芯的轴向层叠设置的情况下,分块冲片上的连接结构可沿定子铁芯的轴向与相邻分块冲片的配合结构配合连接。
也就是说,定子铁芯包括多层定子冲片,每层定子冲片包括多个可拼合连接的分块冲片,从而降低了定子铁芯的加工难度,降低生产成本。该设置使得定子铁芯易于加工,可通过自动化生产线实现对定子铁芯的自动化生产,通过自动化生产进一步降低生产成本,提高生产效率。
另外,将定子铁芯设计为分体式的拼接结构,还有利于提高电机的槽满率。且任意相邻两层分块冲片通过连接结构和配合结构连接在一起,进而使层叠设置的多个定子冲片能够相互连接。并且此种连接方式实现了多个定子冲片之间的安装定位,使两个定子冲片之间无法出现相对转动,从而避免了分块冲片在工作过程中可能会出现的分片现象,提升了定子铁芯整体的稳定性。
进一步地,每个分块冲片包括轭部和齿部,轭部与齿部连接,具体地,齿部位于轭部和定子铁芯的轴线之间。
连接结构设于轭部和齿部中的至少一个上,配合结构设于轭部和齿部中的至少一个上。也即,连接结构设于齿部,连接结构设于轭部,或连接结构设于轭部和齿部。也即,配合结构设于齿部,配合结构设于轭部,或配合结构设于轭部和齿部。
当连接结构和配合结构均设于齿部时,连接结构与配合结构相适配,从而在多个分块冲片沿定子铁芯的轴向层叠设置的情况下,分块冲片上的连接结构可沿定子铁芯的轴向与相邻分块冲片的配合结构配合连接。
当连接结构和配合结构均设于轭部时,连接结构与配合结构相适配,从而在多个分块冲片沿定子铁芯的轴向层叠设置的情况下,分块冲片上的连接结构可沿定子铁芯的轴向与相邻分块冲片的配合结构配合连接。
具体地,沿定子铁芯的轴向,连接结构的中心线和配合结构的中心线共线,且连接结构与配合结构相适配。
当连接结构设于轭部和齿部,且配合结构设于轭部和齿部时。可以理解的是,连接结构的数量为多个,多个连接结构的一部分设于轭部,多个连接结构的另一部分设于齿部,每个连接结构有一个配合结构与其配合连接。
也即,为了进一步提高多个层叠设置的分块冲片之间连接的牢固性,防止分块冲片在工作过程中出现分片现象,在轭部和齿部均设有连接结构和配合结构,从而通过设置于齿部上的连接结构和配合结构,及设置于轭部上的连接结构和配合结构的相互连接对层叠设置的定子冲片进行限位,使定子保持稳定连接状态。
可以理解地,相对于一点固定的方式,本申请通过在分块冲片上设置两个固定区域,即设置于齿部上的连接结构和配合结构以及设置于轭部上的连接结构和配合结构,提高了定子冲片相互之间连接的可靠性及稳定性。层叠设置的定子冲片在多个连接结构和多个配合结构的配合的作用下,实现了多点定位,使两个定子冲片之间无法出现相对转动,从而避免了分块冲片在工作过程中可能会出现的分片现象,提升了定子整体的稳定性。
进一步地,限定连接结构的设置位置,具体地,沿定子铁芯的周向,轭部具有第一端面和第二端面;轭部包括安装区,连接结构设于安装区,安装区自第一端面向第二端面延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
该设置使得当连接结构设于齿部和轭部时,设于齿部的连接结构与设于轭部的连接结构错开布置,使两个定子冲片之间无法出现相对转动,从而避免了分块冲片在工作过程中可能会出现的分片现象,提升了定子整体的稳定性。
根据本发明上述的定子铁芯,还可以具有以下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,当连接结构和配合结构均设于齿部时,齿部背离轭部的端面为第三端面,轭部背离齿部的端面为第四端面,连接结构相比于第三端面更靠近第四端面。
在该技术方案中,通过合理设置齿部、轭部和连接结构的设置位置,使得齿部背离轭部的端面为第三端面,轭部背离齿部的端面为第四端面,连接结构相比于第三端面更靠近第四端面。
连接结构设于齿部,连接结构地设置使得分块冲片的表面出现形变,容易导致涡流的形成,进而带来涡流损耗。分块冲片的不同位置磁力线的密度不同,可以理解地,连接结构所处的位置磁密越低,其所导致的涡流损耗越小,因此通过合理设置连接结构的设置位置可以减小涡流损耗。具体地,电机中靠近定子外侧的磁密相对较低,即,靠近定子冲片外周壁的位置磁密较低,因此,将连接结构设置于更加靠轭部的第四端面,可以有效降低由于设置连接结构所导致的涡流损耗。
可以理解的是,连接结构与配合结构对应设置,故而,连接结构相比于第三端面更靠近第四端面,那么,配合结构相比于第三端面更靠近第四端面。因此,将配合结构设置于更加靠轭部的第四端面,可以有效降低由于设置配合结构所导致的涡流损耗。
在上述任一技术方案中,进一步地,定子冲片的外径为Φ1;沿定子铁芯的径向,轭部的宽度为L1;连接结构的中心至定子铁芯的轴线的距离为H1;Φ1、L1和H1满足:0.5×(Φ1-L1)<H1<0.5×Φ1。
在该技术方案中,进一步限定设于齿部的连接结构的位置,定子冲片的外径记作Φ1,沿定子铁芯的径向,轭部的宽度记作L1,连接结构的中心至定子铁芯的轴线的距离记作H1,并限定Φ1、L1和H1满足:0.5×(Φ1-L1)<H1<0.5×Φ1。
也就是说,根据定子冲片的外径和轭部的宽度具体限定连接结构的中心所处的位置区域。
通过定子冲片的外径尺寸和轭部的厚度尺寸,限定连接结构的中心所处的位置区域,从而能够更加精确地对连接结构的位置进行限定,便于对连接结构的加工操作。
Φ1、L1和H1满足:0.5×(Φ1-L1)<H1<0.5×Φ1,使连接结构的中心靠近定子冲片的外周壁,将连接结构设置于磁密相对较低的区域,从而有效降低由于设置连接结构所导致的涡流损耗。
在上述任一技术方案中,进一步地,当连接结构和配合结构均设于轭部时,齿部背离轭部的端面为第三端面,齿部朝向轭部的端面为第五端面,其中,连接结构相比于第三端面更靠近第五端面。
在该技术方案中,相邻两层分块冲片中的一个分块冲片的轭部设有连接结构,另一个分块冲片的轭部设有配合结构,连接结构地设置使得分块冲片的表面出现形变,容易导致涡流的形成,进而带来涡流损耗。分块冲片的不同位置磁力线的密度不同,可以理解地,连接结构所处的位置磁密越低,其所导致的涡流损耗越小,因此通过合理设置连接结构的设置位置可以减小涡流损耗。具体地,电机中靠近齿部的齿根的位置磁密较低,因此,将连接结构设置于更加靠齿部的齿根的一侧,即,靠近齿部的第五端面,可以有效降低由于设置连接结构所导致的涡流损耗。
通过设置使连接结构相比于第三端面更靠近第五端面,可以将连接结构设置于磁密相对较低的区域,从而有效降低由于设置连接结构所导致的涡流损耗。
可以理解的是,连接结构与配合结构对应设置,故而,连接结构相比于第三端面更靠近第五端面,那么,配合结构相比于第三端面更靠近第五端面。因此,该设置可以有效降低由于设置配合结构所导致的涡流损耗。
在上述任一技术方案中,进一步地,定子冲片的外径为Φ1,定子冲片的内径为Φ2;沿定子铁芯的径向,轭部的宽度为L1;连接结构的中心至定子铁芯的轴线的距离为H2;其中,Φ1、Φ2、L1和H2满足:0.25×(Φ1+Φ2-2×L1)<H2<0.5×(Φ1-L1)。
在该技术方案中,对连接结构所设置的区域进行进一步限定,根据定子冲片的外径、轭部的宽度以及定子冲片的内径具体限定连接结构的中心所处的位置区域。具体地,定子冲片的外径为Φ1,定子冲片的内径为Φ2;沿定子铁芯的径向,轭部的宽度为L1;连接结构的中心至定子铁芯的轴线的距离为H2;其中,Φ1、Φ2、L1和H2满足:0.25×(Φ1+Φ2-2×L1)<H2<0.5×(Φ1-L1)。
该设置能够更加精确地对连接结构的位置进行限定,便于对连接结构的加工操作。且使连接结构的中心靠近齿部的齿根一侧,将连接结构设置于磁密相对较低的区域,从而有效降低由于设置连接结构所导致的涡流损耗。
在上述任一技术方案中,进一步地,连接结构包括凸部,配合结构包括凹部,凸部能够插入凹部内。
在该技术方案中,通过合理设置连接结构和配合结构的配合关系,使得连接结构包括凸部,配合结构包括凹部,凸部能够插入凹部内,以实现相邻两层分块冲片地装配。
另外,凸部能够插入凹部内,该设置增大了连接结构与配合结构的接触面积和接触角度,有利于提升相邻两层分块冲片装配的稳固性及可靠性,防止分块冲片在工作过程中出现分片现象,使定子保持稳定连接状态。
在上述任一技术方案中,进一步地,凸部与凹部过盈配合。
在该技术方案中,进一步限定连接结构和配合结构的配合关系,具体地,凸部与所凹部过盈配合。
可以理解的是,凸部在插入凹部后,凹部的内壁挤压凸部的外壁,从而使凸部与凹部之间产生一定的相互作用力,防止相互连接的两个分块冲片分离。
在上述任一技术方案中,进一步地,沿定子铁芯的轴向,分块冲片具有第六端面和第七端面,每个分块冲片的第六端面设有连接结构,每个分块冲片的第七端面设有配合结构。
在该技术方案中,合理设置了分块冲片、连接结构和配合结构的配合关系,使得每个分块冲片的第六端面设有连接结构,每个分块冲片的第七端面设有配合结构。
也就是说,为了实现多个层叠设置的分块冲片之间的连接,在分块冲片的第六端面上设置有连接结构,在分块冲片的第七端面上设置有配合结构。具体地,分块冲片的第六端面和分块冲片的第七端面相对设置。
相邻两层分块冲片装配时,一个分块冲片的第六端面与另一个分块冲片的第七端面对应设置。
连接结构与配合结构相适配,沿定子铁芯的轴向,一个分块冲片的连接结构能够插入与其相邻的另一个分块冲片的配合结构中,从而实现沿定子铁芯的轴向,相邻两层分块冲片的连接,进而实现层叠设置的定子冲片的连接。
在上述任一技术方案中,进一步地,沿定子铁芯的轴向,分块冲片的第七端面的一部分朝向第六端面凹陷以形成凹槽结构,凹槽结构的侧壁面包括第一壁段和第二壁段,第一壁段位于第二壁段和凹槽结构的底壁面之间;凹部包括第二壁段,凸部包括第一壁段和凹槽结构的底壁面。
在该技术方案中,合理设置凸部和凹部的配合结构,使得凹部包括第二壁段,凸部包括第一壁段和凹槽结构的底壁面。
具体地,沿定子铁芯的轴向,分块冲片的第七端面的一部分朝向第六端面凹陷以形成凹槽结构,凹槽结构具有侧壁面和底壁面,侧壁面包括第一壁段和第二壁段,第一壁段位于第二壁段和凹槽结构的底壁面之间。
也即,凸部包括凹槽结构的一部分,凹部包括凹槽结构的另一部分。换句话说,凸部与凹部一体形成,该结构设置由于省去了凸部与凹部的装配工序,故而简化了凸部与凹部的成型工序,有利于提升产品的加工效率。另外,凸部与凹部一体式连接可保证产品的尺寸的精度。
在上述任一技术方案中,进一步地,第二端面至第一端面的方向与转子的转动方向相同。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一端面设有第一连接部,第二端面设有第二连接部;沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片的第一连接部和第二连接部可拆装连接。
在该技术方案中,为了实现分块冲片之间的连接,在分块冲片上还设置了第一连接部和第二连接部。
具体地,沿定子铁芯的周向,轭部具有第一端面和第二端面,第一端面设有第一连接部,第二端面设有第二连接部。也即,第一连接部和第二连接部沿定子冲片的周向分别设于分块冲片的两侧。一个分块冲片的第一连接部与相邻的另一个分块冲片的第二连接部配合,从而实现两个分块冲片的连接。将多个分块冲片绕定子铁芯的轴线布置,使沿定子铁芯的周向,任意相邻两个分块冲片之间通过第一连接部和第二连接部配合,从而实现多个分块冲片之间的连接,从而合围构成定子冲片。
第一连接部和第二连接部之间也可以相互分离,在第一连接部和第二连接部分离的状态下,相邻的两个分块冲片相互分离,从而实现定子冲片的分解。
可以理解地,定子在工作过程中,可能出现某一块分块冲片损伤的情况,此时可以通过将第一连接部和第二连接部分离,从而将破损的分块冲片从定子冲片中取出,只单独对破损的分块冲片进行更换维修,而无需将定子冲片整体更换,降低了维护成本。
可以理解的是,第一连接部和第二连接部可拆装连接,也即,第一连接部和第二连接部之间既可以相互连接,也可相互分离,实现了沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片之间的可拼合连接,易于对分块冲片进行单独拆分,使产品更加易于维修,降低了产品维护成本。
在上述任一技术方案中,进一步地,第一连接部和第二连接部中的一个包括凸起部,另一个包括凹陷部,凸起部能够插入凹陷部内。
在该技术方案中,通过合理设置第一连接部和第二连接部的配合关系,使得第一连接部和第二连接部中的一个包括凸起部,第一连接部和第二连接部中的另一个包括凹陷部,凸起部能够插入凹陷部,以实现沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片地装配。
另外,凸起部能够插入凹陷部内,该设置增大了第一连接部和第二连接部的接触面积和接触角度,有利于提升沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片装配的稳固性及可靠性,防止分块冲片在工作过程中出现分片现象,使定子保持稳定连接状态。
在上述任一技术方案中,进一步地,轭部朝向齿部的端面为配合面;配合面包括弧面和平面,沿定子铁芯的周向,平面位于弧面和齿部之间。
在该技术方案中,本申请通过合理设置沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片的配合结构,使得相邻两个分块冲片的配合面的连接处的平滑过渡。
该设置有利于沿定子铁芯的径向,增大相邻两个轭部连接处的尺寸,避免因相邻两个定子轭的连接处的尺寸过小而影响电机使用性能的情况发生,可保证电机运行的稳定性及工作效率。
进一步地,沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片的配合面的连接处的平滑过渡,可避免因加工误差和装配误差导致沿定子铁芯的周向,相邻两个轭部的连接处产生毛刺,而易刺破定子铁芯内的槽绝缘纸的情况发生,可保证槽绝缘纸的绝缘作用,为保证电机的使用性能提供了稳定且可靠的结构支撑。且该结构设置具有加工工艺简单,便于操作,生产成本低的优点。
进一步地,沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片的配合面的连接处的平滑过渡,利用绕线嘴绕线时,相邻两个分块冲片的轭部的连接处不会对绕线嘴产生干涉,使得绕线嘴能够与定子槽的槽底贴合,进而保证绕线完成后绕组与定子铁芯的配合尺寸,为电机运行的稳定性及高效性提供了有效的结构支撑。
另外,该设置通过对轭部的尺寸进行限制,避免磁密饱和。
进一步地,沿定子铁芯的周向,相邻两个分块冲片的配合处记作断口,每个分块冲片具有配合面,且配合面的一部分为弧面,相邻两个分块冲片拼合时,断口两侧的弧面配合连接,以使得相邻两个轭部的配合面通过弧面平滑过渡,这样,可以有效避免相邻两个轭部的连接处产生毛刺或尖部的情况发生。
进一步地,配合面还包括平面。
具体地,配合面包括平面和弧面,平面和弧面相连。其中,平面的一端与齿部连接,平面的另一端与弧面的一端连接,弧面的另一端朝背离齿部的方向延伸。
在上述任一技术方案中,进一步地,沿定子铁芯的周向,平面的长度L2、弧面的长度L3、电机的极对数P满足:0.4≤(L2÷L3)÷P≤1.9。
在该技术方案中,沿定子铁芯的周向,当弧面的长度过大时,平面的长度过小时,定子铁芯的定子槽的空间会减小。沿定子铁芯的周向,当弧面的长度过小时,平面的长度较大,此时轭部会出现宽度较小的位置。因此,通过限定平面、弧面和电机的极对数的配合关系,在保证定子槽空间的基础上,避免轭部出现宽度较小的位置。
另外,平面和弧面的比例还会影响磁密饱和度,因此,通过限定使得平面的长度L2、弧面的长度L3、电机的极对数P满足:0.4≤(L2÷L3)÷P≤1.9,可避免发生磁密饱和的问题。
在上述任一技术方案中,进一步地,定子冲片的外径Φ1和定子冲片的内径Φ2满足:0.57≥Φ2÷Φ1≥0.5。
在该技术方案中,对定子冲片的外径与内径之间的关系进行进一步限定。可以理解地,定子冲片的内径与定子冲片的外径之间的比值对电机的性能会产生一定影响,具体地,对电机的散热、磁通密度以及整体重量都会产生影响,为了平衡电机的各个参数,使电机具有较高的性价比,将定子冲片的内径与定子冲片的外径之间的比值限定在一定的范围内。
具体地,定子冲片的外径Φ1和定子冲片的内径Φ2满足:0.57≥Φ2÷Φ1≥0.5。
通过对定子冲片的内径与定子冲片的外径之间的比值范围进行限定,使定子冲片的内径与定子冲片的外径之间的比值大于等于0.5,且小于等于0.57,从而使电机的各个参数能够达到理想范围,使电机具有较高的性价比。
在上述任一技术方案中,进一步地,齿部朝向定子铁芯的轴线的一端设置有避让缺口;齿部包括第一齿靴和第二齿靴,第一齿靴至第二齿靴的方向与转子的转动方向相同;其中,避让缺口相比于第二齿靴更靠近第一齿靴。
在该技术方案中,齿部朝向定子铁芯的轴线的一端设置有避让缺口。齿部包括第一齿靴和第二齿靴,沿转子的转动方向,第一齿靴至第二齿靴的方向与转子的转动方向相同。避让缺口与第一齿靴的距离小于避让缺口与第二齿靴之间的距离,即,避让缺口相比于第二齿靴更靠近第一齿靴。
通过设置使得齿部朝向定子铁芯的轴线的一端设置有避让缺口,从而可以在定子与转子装配的过程中,通过避让缺口避让转子上的凸出件,避免装配干涉。
本发明的第二方面提出了一种定子,包括:绕组;及如第一方面中任一技术方案的定子铁芯,绕组绕设在定子铁芯上。
本发明提供的定子因包括如第一方面中任一技术方案的定子铁芯,因此具有上述定子铁芯的全部有益效果,在此不做一一陈述。
本发明的第三方面提出了一种电机,包括:转子;及第二方面中的定子,转子与定子转动连接。
本发明提供的电机因包括如第二方面中的定子,因此具有上述定子的全部有益效果,在此不做一一陈述。
在上述技术方案中,进一步地,每个定子冲片的分块冲片的数量M和电机的极对数P满足:M÷P=2÷3,M≤6,且P≤2。
在该技术方案中,定子冲片中分块冲片的数量和电机的极对数配合关系,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,对每个定子冲片的分块冲片的数量M和电机的极对数P进行限定,使得每个定子冲片的分块冲片的数量M和电机的极对数P满足:M÷P=2÷3,M≤6,且P≤2。该设置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。
在上述任一技术方案中,进一步地,电机的额定转矩T1、定子冲片的内径Φ2和转子的单位体积转矩T2满足:5.18×10-7≤T1×Φ2-3×T2-1≤1.17×10-6,5kN·m·m-3≤T2≤45kN·m·m-3。
在该技术方案中,对电机的额定转矩、定子冲片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、定子冲片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。
通过限定电机的额定转矩、定子冲片的内径以及转子的单位体积转矩的关系,使之满足:5.18×10-7≤T1×Φ2-3×T2-1≤1.17×10-6,5kN·m·m-3≤T2≤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。
本发明的第四方面提出了一种压缩机,包括:如第三方面中的电机。
本发明提供的压缩机因包括如第三方面中的电机,因此具有上述电机的全部有益效果,在此不做一一陈述。
具体地,压缩机包括电机和压缩部件,其中,压缩部件与电机相连,电机为压缩部件提供动力,以使压缩部件运行。
具体地,压缩部件包括气缸和活塞,为了使电机能够与压缩部件相连,并驱动压缩部件运行,在压缩机中还设置了一些连接件,具体包括曲轴、主轴承和副轴承,电机通过曲轴与活塞相连,以驱动活塞在气缸中移动,主轴承和副轴承设置于曲轴外侧,对曲轴起到支撑限位作用,使曲轴可以正常转动。
本发明的第五方面提出了一种电器设备,包括:设备主体;及如第四方面中的压缩机,设备主体与压缩机连接。
本发明提供的电器设备因包括如第四方面中的压缩机,因此具有上述压缩机的全部有益效果,在此不做一一陈述。
具体地,在电器设备运行时,压缩机与设备主体共同配合运行以使电器设备正常运行。
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冲片的结构示意图;
图2示出了本发明的第一个实施例的分块冲片的结构示意图;
图3示出了本发明的第二个实施例的分块冲片的尺寸标注示意图;
图4示出了本发明的第二个实施例的分块冲片的结构示意图;
图5示出了本发明的一个实施例的压缩机的结构示意图。
其中,图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100定子铁芯,110定子冲片,112分块冲片,114轭部,116齿部,118第三端面,120第四端面,122第五端面,124第六端面,128第一端面,130第二端面,132配合面,134弧面,136平面,138避让缺口,140第一齿靴,142第二齿靴,150连接结构,170第一连接部,180第二连接部,210转子,300压缩机,310压缩部件,320气缸,330活塞,340曲轴,350主轴承,360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,本申请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5描述根据本发明一些实施例的定子铁芯100、定子、电机、压缩机300和电器设备。
实施例1:
如图1、图2、图3和图4所示,本发明第一方面的实施例提出了一种定子铁芯100,用于电机,电机包括转子210,定子铁芯100包括:多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接;每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,齿部116与轭部114连接,且齿部116位于轭部114和电机的转子210的旋转中心之间;当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
详细地,定子铁芯100包括多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,相邻两层分块冲片112通过连接结构150和配合结构可拆装连接。
通过设置连接结构150和配合结构,使得任意相邻两层分块冲片112中的一个分块冲片112设有连接结构150,另一个分块冲片112设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接。连接结构150和配合结构相适配以将相邻两层分块冲片112连接在一起。从而实现沿定子铁芯100的轴向,使相邻的两层分块冲片112连接在一起,进而实现层叠设置的定子冲片110的连接。
由于任意相邻两侧分块冲片112通过连接结构150和配合结构连接,故而可保证多层定子冲片110连接的稳固性及可靠性,防止分块冲片112在工作过程中出现分片现象,使定子保持稳定连接状态。且该设置具有操作便利,装配效率高的优点,为保证电机的运行性能提供了有效且可靠的结构支撑。
具体地,连接结构150与配合结构可拆装连接,在保证相邻两层分块冲片112连接的可靠性的同时,便于根据具体地产品结构有针对性地调整相邻两层分块冲片112的装配及拆卸,具有操作便利的优点。
可以理解的是,定子铁芯100为分体结构,具体地,定子铁芯100包括多个定子冲片110,多个定子冲片110层叠设置,各个定子冲片110的形状以及结构相同,将多个定子冲片110层叠设置。相对于将定子铁芯100设计为整体结构,通过多个定子冲片110构成的分体式定子铁芯100的加工难度降低,也更加易于维修更换。
为了进一步降低定子铁芯100的加工难度,以及提高电机的槽满率,将定子冲片110也设置为分体式结构。定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112之间可拼合地连接。具体地,多个分块冲片112相互之间首尾连接,绕定子铁芯100的轴线拼接共同构成了定子冲片110。通过将分块冲片112设置为可相互拼合连接的结构,从而在加工定子冲片110时,仅加工多个分块冲片112即可,再将多个分块冲片112零件装配成定子冲片110,相较于加工一个完整的定子冲片110,加工分块冲片112零件的难度降低,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铁芯100的自动化生产,并且,将定子铁芯100设计为分体式的拼接结构,有利于提高电机的槽满率。
具体地,沿定子铁芯100的轴向,连接结构150的中心线和配合结构的中心线共线,且连接结构150与配合结构相适配。从而在多个分块冲片112沿定子铁芯100的轴向层叠设置的情况下,分块冲片112上的连接结构150可沿定子铁芯100的轴向与相邻分块冲片112的配合结构配合连接。
也就是说,定子铁芯100包括多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个可拼合连接的分块冲片112,从而降低了定子铁芯100的加工难度,降低生产成本。该设置使得定子铁芯100易于加工,可通过自动化生产线实现对定子铁芯100的自动化生产,通过自动化生产进一步降低生产成本,提高生产效率。
另外,将定子铁芯100设计为分体式的拼接结构,还有利于提高电机的槽满率。且任意相邻两层分块冲片112通过连接结构150和配合结构连接在一起,进而使层叠设置的多个定子冲片110能够相互连接。并且此种连接方式实现了多个定子冲片110之间的安装定位,使两个定子冲片110之间无法出现相对转动,从而避免了分块冲片112在工作过程中可能会出现的分片现象,提升了定子铁芯100整体的稳定性。
进一步地,每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,轭部114与齿部116连接,具体地,齿部116位于轭部114和定子铁芯100的轴线之间。
连接结构150设于轭部114和齿部116中的至少一个上,配合结构设于轭部114和齿部116中的至少一个上。也即,连接结构150设于齿部116,连接结构150设于轭部114,或连接结构150设于轭部114和齿部116。也即,配合结构设于齿部116,配合结构设于轭部114,或配合结构设于轭部114和齿部116。
当连接结构150和配合结构均设于齿部116时,连接结构150与配合结构相适配,从而在多个分块冲片112沿定子铁芯100的轴向层叠设置的情况下,分块冲片112上的连接结构150可沿定子铁芯100的轴向与相邻分块冲片112的配合结构配合连接。
当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,连接结构150与配合结构相适配,从而在多个分块冲片112沿定子铁芯100的轴向层叠设置的情况下,分块冲片112上的连接结构150可沿定子铁芯100的轴向与相邻分块冲片112的配合结构配合连接。
具体地,沿定子铁芯100的轴向,连接结构150的中心线和配合结构的中心线共线,且连接结构150与配合结构相适配。
当连接结构150设于轭部114和齿部116,且配合结构设于轭部114和齿部116时。可以理解的是,连接结构150的数量为多个,多个连接结构150的一部分设于轭部114,多个连接结构150的另一部分设于齿部116,每个连接结构150有一个配合结构与其配合连接。
也即,为了进一步提高多个层叠设置的分块冲片112之间连接的牢固性,防止分块冲片112在工作过程中出现分片现象,在轭部114和齿部116均设有连接结构150和配合结构,从而通过设置于齿部116上的连接结构150和配合结构,及设置于轭部114上的连接结构150和配合结构的相互连接对层叠设置的定子冲片110进行限位,使定子保持稳定连接状态。
可以理解地,相对于一点固定的方式,本申请通过在分块冲片112上设置两个固定区域,即设置于齿部116上的连接结构150和配合结构以及设置于轭部114上的连接结构150和配合结构,提高了定子冲片110相互之间连接的可靠性及稳定性。层叠设置的定子冲片110在多个连接结构150和多个配合结构的配合的作用下,实现了多点定位,使两个定子冲片110之间无法出现相对转动,从而避免了分块冲片112在工作过程中可能会出现的分片现象,提升了定子整体的稳定性。
进一步地,限定连接结构150的设置位置,具体地,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
该设置使得当连接结构150设于齿部116和轭部114时,设于齿部116的连接结构150与设于轭部114的连接结构150错开布置,使两个定子冲片110之间无法出现相对转动,从而避免了分块冲片112在工作过程中可能会出现的分片现象,提升了定子整体的稳定性。
实施例2:
如图1、图2、图3和图4所示,在实施例1的基础上,实施例2提供了一种定子铁芯100,用于电机,电机包括转子210,定子铁芯100包括:多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接;每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,齿部116与轭部114连接,且齿部116位于轭部114和电机的转子210的旋转中心之间;当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
进一步地,如图2和图4所示,当连接结构150和配合结构均设于齿部116时,齿部116背离轭部114的端面为第三端面118,轭部114背离齿部116的端面为第四端面120,连接结构150相比于第三端面118更靠近第四端面120。
详细地,通过合理设置齿部116、轭部114和连接结构150的设置位置,使得齿部116背离轭部114的端面为第三端面118,轭部114背离齿部116的端面为第四端面120,连接结构150相比于第三端面118更靠近第四端面120。
连接结构150设于齿部116,连接结构150地设置使得分块冲片112的表面出现形变,容易导致涡流的形成,进而带来涡流损耗。分块冲片112的不同位置磁力线的密度不同,可以理解地,连接结构150所处的位置磁密越低,其所导致的涡流损耗越小,因此通过合理设置连接结构150的设置位置可以减小涡流损耗。具体地,电机中靠近定子外侧的磁密相对较低,即,靠近定子冲片110外周壁的位置磁密较低,因此,将连接结构150设置于更加靠轭部114的第四端面120,可以有效降低由于设置连接结构150所导致的涡流损耗。
可以理解的是,连接结构150与配合结构对应设置,故而,连接结构150相比于第三端面118更靠近第四端面120,那么,配合结构相比于第三端面118更靠近第四端面120。因此,将配合结构设置于更加靠轭部114的第四端面120,可以有效降低由于设置配合结构所导致的涡流损耗。
进一步地,如图1所示,定子冲片110的外径为Φ1;沿定子铁芯100的径向,轭部114的宽度为L1;连接结构150的中心至定子铁芯100的轴线的距离为H1;Φ1、L1和H1满足:0.5×(Φ1-L1)<H1<0.5×Φ1。
其中,进一步限定设于齿部116的连接结构150的位置,定子冲片110的外径记作Φ1,沿定子铁芯100的径向,轭部114的宽度记作L1,连接结构150的中心至定子铁芯100的轴线的距离记作H1,并限定Φ1、L1和H1满足:0.5×(Φ1-L1)<H1<0.5×Φ1。
也就是说,根据定子冲片110的外径和轭部114的宽度具体限定连接结构150的中心所处的位置区域。
通过定子冲片110的外径尺寸和轭部114的厚度尺寸,限定连接结构150的中心所处的位置区域,从而能够更加精确地对连接结构150的位置进行限定,便于对连接结构150的加工操作。
Φ1、L1和H1满足:0.5×(Φ1-L1)<H1<0.5×Φ1,使连接结构150的中心靠近定子冲片110的外周壁,将连接结构150设置于磁密相对较低的区域,从而有效降低由于设置连接结构150所导致的涡流损耗。
实施例3:
如图1、图2、图3和图4所示,在实施例1的基础上,实施例3提供了一种定子铁芯100,用于电机,电机包括转子210,定子铁芯100包括:多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接;每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,齿部116与轭部114连接,且齿部116位于轭部114和电机的转子210的旋转中心之间;当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
进一步地,如图2和图4所示,当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,齿部116背离轭部114的端面为第三端面118,齿部116朝向轭部114的端面为第五端面122,其中,连接结构150相比于第三端面118更靠近第五端面122。
详细地,相邻两层分块冲片112中的一个分块冲片112的轭部114设有连接结构150,另一个分块冲片112的轭部114设有配合结构,连接结构150地设置使得分块冲片112的表面出现形变,容易导致涡流的形成,进而带来涡流损耗。分块冲片112的不同位置磁力线的密度不同,可以理解地,连接结构150所处的位置磁密越低,其所导致的涡流损耗越小,因此通过合理设置连接结构150的设置位置可以减小涡流损耗。具体地,电机中靠近齿部116的齿根的位置磁密较低,因此,将连接结构150设置于更加靠齿部116的齿根的一侧,即,靠近齿部116的第五端面122,可以有效降低由于设置连接结构150所导致的涡流损耗。
通过设置使连接结构150相比于第三端面118更靠近第五端面122,可以将连接结构150设置于磁密相对较低的区域,从而有效降低由于设置连接结构150所导致的涡流损耗。
可以理解的是,连接结构150与配合结构对应设置,故而,连接结构150相比于第三端面118更靠近第五端面122,那么,配合结构相比于第三端面118更靠近第五端面122。因此,该设置可以有效降低由于设置配合结构所导致的涡流损耗。
进一步地,如图1所示,定子冲片110的外径为Φ1,定子冲片110的内径为Φ2;沿定子铁芯100的径向,轭部114的宽度为L1;连接结构150的中心至定子铁芯100的轴线的距离为H2;其中,Φ1、Φ2、L1和H2满足:0.25×(Φ1+Φ2-2×L1)<H2<0.5×(Φ1-L1)。
详细地,对连接结构150所设置的区域进行进一步限定,根据定子冲片110的外径、轭部114的宽度以及定子冲片110的内径具体限定连接结构150的中心所处的位置区域。具体地,定子冲片110的外径为Φ1,定子冲片110的内径为Φ2;沿定子铁芯100的径向,轭部114的宽度为L1;连接结构150的中心至定子铁芯100的轴线的距离为H2;其中,Φ1、Φ2、L1和H2满足:0.25×(Φ1+Φ2-2×L1)<H2<0.5×(Φ1-L1)。
该设置能够更加精确地对连接结构150的位置进行限定,便于对连接结构150的加工操作。且使连接结构150的中心靠近齿部116的齿根一侧,将连接结构150设置于磁密相对较低的区域,从而有效降低由于设置连接结构150所导致的涡流损耗。
实施例4:
如图1、图2、图3和图4所示,在上述任一实施例的基础上,实施例4提供了一种定子铁芯100,用于电机,电机包括转子210,定子铁芯100包括:多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接;每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,齿部116与轭部114连接,且齿部116位于轭部114和电机的转子210的旋转中心之间;当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
进一步地,连接结构150包括凸部,配合结构包括凹部,凸部能够插入凹部内。
详细地,通过合理设置连接结构150和配合结构的配合关系,使得连接结构150包括凸部,配合结构包括凹部,凸部能够插入凹部内,以实现相邻两层分块冲片112地装配。
另外,凸部能够插入凹部内,该设置增大了连接结构150与配合结构的接触面积和接触角度,有利于提升相邻两层分块冲片112装配的稳固性及可靠性,防止分块冲片112在工作过程中出现分片现象,使定子保持稳定连接状态。
进一步地,凸部与凹部过盈配合。
其中,进一步限定连接结构150和配合结构的配合关系,具体地,凸部与所凹部过盈配合。
可以理解的是,凸部在插入凹部后,凹部的内壁挤压凸部的外壁,从而使凸部与凹部之间产生一定的相互作用力,防止相互连接的两个分块冲片112分离。
实施例5:
如图1、图2、图3和图4所示,在上述任一实施例的基础上,实施例5提供了一种定子铁芯100,用于电机,电机包括转子210,定子铁芯100包括:多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接;每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,齿部116与轭部114连接,且齿部116位于轭部114和电机的转子210的旋转中心之间;当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
进一步地,如图2和图4所示,沿定子铁芯100的轴向,分块冲片112具有第六端面124和第七端面,每个分块冲片112的第六端面124设有连接结构150,每个分块冲片112的第七端面设有配合结构。
详细地,合理设置了分块冲片112、连接结构150和配合结构的配合关系,使得每个分块冲片112的第六端面124设有连接结构150,每个分块冲片112的第七端面设有配合结构。
也就是说,为了实现多个层叠设置的分块冲片112之间的连接,在分块冲片112的第六端面124上设置有连接结构150,在分块冲片112的第七端面上设置有配合结构。具体地,分块冲片112的第六端面124和分块冲片112的第七端面相对设置。
相邻两层分块冲片112装配时,一个分块冲片112的第六端面124与另一个分块冲片112的第七端面对应设置。
连接结构150与配合结构相适配,沿定子铁芯100的轴向,一个分块冲片112的连接结构150能够插入与其相邻的另一个分块冲片112的配合结构中,从而实现沿定子铁芯100的轴向,相邻两层分块冲片112的连接,进而实现层叠设置的定子冲片110的连接。
进一步地,沿定子铁芯100的轴向,分块冲片112的第七端面的一部分朝向第六端面124凹陷以形成凹槽结构,凹槽结构的侧壁面包括第一壁段和第二壁段,第一壁段位于第二壁段和凹槽结构的底壁面之间;凹部包括第二壁段,凸部包括第一壁段和凹槽结构的底壁面。
其中,合理设置凸部和凹部的配合结构,使得凹部包括第二壁段,凸部包括第一壁段和凹槽结构的底壁面。
具体地,沿定子铁芯100的轴向,分块冲片112的第七端面的一部分朝向第六端面124凹陷以形成凹槽结构,凹槽结构具有侧壁面和底壁面,侧壁面包括第一壁段和第二壁段,第一壁段位于第二壁段和凹槽结构的底壁面之间。
也即,凸部包括凹槽结构的一部分,凹部包括凹槽结构的另一部分。换句话说,凸部与凹部一体形成,该结构设置由于省去了凸部与凹部的装配工序,故而简化了凸部与凹部的成型工序,有利于提升产品的加工效率。另外,凸部与凹部一体式连接可保证产品的尺寸的精度。
进一步地,第二端面130至第一端面128的方向与转子210的转动方向相同。
实施例6:
如图1、图2、图3和图4所示,在上述任一实施例的基础上,实施例6提供了一种定子铁芯100,用于电机,电机包括转子210,定子铁芯100包括:多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接;每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,齿部116与轭部114连接,且齿部116位于轭部114和电机的转子210的旋转中心之间;当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
进一步地,如图2和图4所示,第一端面128设有第一连接部170,第二端面130设有第二连接部180;沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112的第一连接部170和第二连接部180可拆装连接。
详细地,为了实现分块冲片112之间的连接,在分块冲片112上还设置了第一连接部170和第二连接部180。
具体地,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130,第一端面128设有第一连接部170,第二端面130设有第二连接部180。也即,第一连接部170和第二连接部180沿定子冲片110的周向分别设于分块冲片112的两侧。一个分块冲片112的第一连接部170与相邻的另一个分块冲片112的第二连接部180配合,从而实现两个分块冲片112的连接。将多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线布置,使沿定子铁芯100的周向,任意相邻两个分块冲片112之间通过第一连接部170和第二连接部180配合,从而实现多个分块冲片112之间的连接,从而合围构成定子冲片110。
第一连接部170和第二连接部180之间也可以相互分离,在第一连接部170和第二连接部180分离的状态下,相邻的两个分块冲片112相互分离,从而实现定子冲片110的分解。
可以理解地,定子在工作过程中,可能出现某一块分块冲片112损伤的情况,此时可以通过将第一连接部170和第二连接部180分离,从而将破损的分块冲片112从定子冲片110中取出,只单独对破损的分块冲片112进行更换维修,而无需将定子冲片110整体更换,降低了维护成本。
可以理解的是,第一连接部170和第二连接部180可拆装连接,也即,第一连接部170和第二连接部180之间既可以相互连接,也可相互分离,实现了沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112之间的可拼合连接,易于对分块冲片112进行单独拆分,使产品更加易于维修,降低了产品维护成本。
进一步地,第一连接部170和第二连接部180中的一个包括凸起部,另一个包括凹陷部,凸起部能够插入凹陷部内。
其中,通过合理设置第一连接部170和第二连接部180的配合关系,使得第一连接部170和第二连接部180中的一个包括凸起部,第一连接部170和第二连接部180中的另一个包括凹陷部,凸起部能够插入凹陷部,以实现沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112地装配。
另外,凸起部能够插入凹陷部内,该设置增大了第一连接部170和第二连接部180的接触面积和接触角度,有利于提升沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112装配的稳固性及可靠性,防止分块冲片112在工作过程中出现分片现象,使定子保持稳定连接状态。
实施例7:
如图1、图2、图3和图4所示,在上述任一实施例的基础上,实施例7提供了一种定子铁芯100,用于电机,电机包括转子210,定子铁芯100包括:多层定子冲片110,每层定子冲片110包括多个分块冲片112,多个分块冲片112绕定子铁芯100的轴线依次首尾相连;任意相邻两层分块冲片112中的一个设有连接结构150,另一个设有配合结构,连接结构150与配合结构可拆装连接;每个分块冲片112包括轭部114和齿部116,齿部116与轭部114连接,且齿部116位于轭部114和电机的转子210的旋转中心之间;当连接结构150和配合结构均设于轭部114时,沿定子铁芯100的周向,轭部114具有第一端面128和第二端面130;轭部114包括安装区,连接结构150设于安装区,安装区自第一端面128向第二端面130延伸,安装区对应的圆心角ɑ和电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
进一步地,如图2和图4所示,轭部114朝向齿部116的端面为配合面132;配合面132包括弧面134和平面136,沿定子铁芯100的周向,平面136位于弧面134和齿部116之间。
详细地,本申请通过合理设置沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112的配合结构,使得相邻两个分块冲片112的配合面132的连接处的平滑过渡。
该设置有利于沿定子铁芯100的径向,增大相邻两个轭部114连接处的尺寸,避免因相邻两个定子轭的连接处的尺寸过小而影响电机使用性能的情况发生,可保证电机运行的稳定性及工作效率。
进一步地,沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112的配合面132的连接处的平滑过渡,可避免因加工误差和装配误差导致沿定子铁芯100的周向,相邻两个轭部114的连接处产生毛刺,而易刺破定子铁芯100内的槽绝缘纸的情况发生,可保证槽绝缘纸的绝缘作用,为保证电机的使用性能提供了稳定且可靠的结构支撑。且该结构设置具有加工工艺简单,便于操作,生产成本低的优点。
进一步地,沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112的配合面132的连接处的平滑过渡,利用绕线嘴绕线时,相邻两个分块冲片112的轭部114的连接处不会对绕线嘴产生干涉,使得绕线嘴能够与定子槽的槽底贴合,进而保证绕线完成后绕组与定子铁芯100的配合尺寸,为电机运行的稳定性及高效性提供了有效的结构支撑。
另外,该设置通过对轭部114的尺寸进行限制,避免磁密饱和。
进一步地,沿定子铁芯100的周向,相邻两个分块冲片112的配合处记作断口,每个分块冲片112具有配合面132,且配合面132的一部分为弧面134,相邻两个分块冲片112拼合时,断口两侧的弧面134配合连接,以使得相邻两个轭部114的配合面132通过弧面134平滑过渡,这样,可以有效避免相邻两个轭部114的连接处产生毛刺或尖部的情况发生。
进一步地,配合面132还包括平面136。
具体地,配合面132包括平面136和弧面134,平面136和弧面134相连。其中,平面136的一端与齿部116连接,平面136的另一端与弧面134的一端连接,弧面134的另一端朝背离齿部116的方向延伸。
进一步地,如图2和图4所示,沿定子铁芯100的周向,平面136的长度L2、弧面134的长度L3、电机的极对数P满足:0.4≤(L2÷L3)÷P≤1.9。
详细地,沿定子铁芯100的周向,当弧面134的长度过大时,平面136的长度过小时,定子铁芯100的定子槽的空间会减小。沿定子铁芯100的周向,当弧面134的长度过小时,平面136的长度较大,此时轭部114会出现宽度较小的位置。因此,通过限定平面136、弧面134和电机的极对数的配合关系,在保证定子槽空间的基础上,避免轭部114出现宽度较小的位置。
另外,平面136和弧面134的比例还会影响磁密饱和度,因此,通过限定使得平面136的长度L2、弧面134的长度L3、电机的极对数P满足:0.4≤(L2÷L3)÷P≤1.9,可避免发生磁密饱和的问题。
进一步地,如图1所示,定子冲片110的外径Φ1和定子冲片110的内径Φ2满足:0.57≥Φ2÷Φ1≥0.5。
其中,对定子冲片110的外径与内径之间的关系进行进一步限定。可以理解地,定子冲片110的内径与定子冲片110的外径之间的比值对电机的性能会产生一定影响,具体地,对电机的散热、磁通密度以及整体重量都会产生影响,为了平衡电机的各个参数,使电机具有较高的性价比,将定子冲片110的内径与定子冲片110的外径之间的比值限定在一定的范围内。
具体地,定子冲片110的外径Φ1和定子冲片110的内径Φ2满足:0.57≥Φ2÷Φ1≥0.5。
通过对定子冲片110的内径与定子冲片110的外径之间的比值范围进行限定,使定子冲片110的内径与定子冲片110的外径之间的比值大于等于0.5,且小于等于0.57,从而使电机的各个参数能够达到理想范围,使电机具有较高的性价比。
进一步地,如图2和图4所示,齿部116朝向定子铁芯100的轴线的一端设置有避让缺口138;齿部116包括第一齿靴140和第二齿靴142,第一齿靴140至第二齿靴142的方向与转子210的转动方向相同;其中,避让缺口138相比于第二齿靴142更靠近第一齿靴140。
其中,齿部116朝向定子铁芯100的轴线的一端设置有避让缺口138。齿部116包括第一齿靴140和第二齿靴142,沿转子210的转动方向,第一齿靴140至第二齿靴142的方向与转子210的转动方向相同。避让缺口138与第一齿靴140的距离小于避让缺口138与第二齿靴142之间的距离,即,避让缺口138相比于第二齿靴142更靠近第一齿靴140。
通过设置使得齿部116朝向定子铁芯100的轴线的一端设置有避让缺口138,从而可以在定子与转子210装配的过程中,通过避让缺口138避让转子210上的凸出件,避免装配干涉。
具体地,相邻两层分块冲片112中,一个分块冲片112的轭部114设有一个连接结构150,齿部116设有一个连接结构150,另一个分块冲片112的轭部114设有一个配合结构,齿部116设有一个配合结构。
实施例8:
本发明第二方面的实施例提出了一种定子,包括:绕组;及如第一方面中任一实施例的定子铁芯100,绕组绕设在定子铁芯100上。
详细地,定子包括绕组和定子铁芯100,绕组绕设在定子铁芯100上。
实施例9:
如图4和图5所示,本发明第三方面的实施例提出了一种电机,包括:转子210;及第二方面中的定子,转子210与定子转动连接。
详细地,电机包括转子210和定子,转子210与定子转动连接。
进一步地,每个定子冲片110的分块冲片112的数量M和电机的极对数P满足:M÷P=2÷3,M≤6,且P≤2。
其中,定子冲片110中分块冲片112的数量和电机的极对数配合关系,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,对每个定子冲片110的分块冲片112的数量M和电机的极对数P进行限定,使得每个定子冲片110的分块冲片112的数量M和电机的极对数P满足:M÷P=2÷3,M≤6,且P≤2。该设置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。
进一步地,电机的额定转矩T1、定子冲片110的内径Φ2和转子210的单位体积转矩T2满足:5.18×10-7≤T1×Φ2-3×T2-1≤1.17×10-6,5kN·m·m-3≤T2≤45kN·m·m-3。
其中,对电机的额定转矩、定子冲片110的内径以及转子210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、定子冲片110的内径以及转子210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。
通过限定电机的额定转矩、定子冲片110的内径以及转子210的单位体积转矩的关系,使之满足:5.18×10-7≤T1×Φ2-3×T2-1≤1.17×10-6,5kN·m·m-3≤T2≤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。
具体地,定子内部设有定子槽,转子210设置于定子槽中,具体地,定子与转子210通轴设置,转子210可相对于定子转动。进一步地,定子上还设有绕组,具体地,绕组设置于齿部116上。定子包括层叠设置的定子冲片110,定子冲片110上设有多个齿部116,多个定子冲片110的齿部116层叠设置,构成了多个定子齿。定子齿设置于定子的内侧,朝向转子210设置。绕组绕设在定子齿上,绕组用于在通电状态下产生磁感线,转子210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210切割磁感线,产生驱动转子210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。
具体地,沿垂直于电机的轴线的方向对转子210进行截面,在截面中,转子210的外轮廓可以为圆形。可以理解地,在电机工作过程中,转子210为转动的状态,将转子210的外轮廓设置为圆形,可以有效降低转子210在旋转过程中所产生的风磨损耗,提高电机的工作效率。
实施例10:
如图5所示,本发明第四方面的实施例提出了一种压缩机300,包括:如第三方面中的电机。
本发明提供的压缩机300因包括如第三方面中的电机,因此具有上述电机的全部有益效果,在此不做一一陈述。
具体地,压缩机300包括电机和压缩部件310,其中,压缩部件310与电机相连,电机为压缩部件310提供动力,以使压缩部件310运行。
具体地,压缩部件310包括气缸320和活塞330,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340、主轴承350和副轴承360,电机通过曲轴340与活塞330相连,以驱动活塞330在气缸320中移动,主轴承350和副轴承360设置于曲轴340外侧,对曲轴340起到支撑限位作用,使曲轴340可以正常转动。
实施例11:
本发明第五方面的实施例提出了一种电器设备,包括:设备主体;及如第四方面中的压缩机300,设备主体与压缩机300连接。
本发明提供的电器设备因包括如第四方面中的压缩机300,因此具有上述压缩机300的全部有益效果,在此不做一一陈述。
具体地,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。
在本发明中,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。
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 (16)
1.一种定子铁芯,用于电机,其特征在于,所述电机包括转子,所述定子铁芯包括:
多层定子冲片,每层所述定子冲片包括多个分块冲片,所述多个分块冲片绕所述定子铁芯的轴线依次首尾相连;
任意相邻两层所述分块冲片中的一个设有连接结构,另一个设有配合结构,所述连接结构与所述配合结构可拆装连接;
每个所述分块冲片包括轭部和齿部,所述齿部与所述轭部连接,且所述齿部位于所述轭部和所述电机的转子的旋转中心之间;
当所述连接结构和所述配合结构均设于所述轭部时,沿所述定子铁芯的周向,所述轭部具有第一端面和第二端面;
所述轭部包括安装区,所述连接结构设于所述安装区,所述安装区自所述第一端面向所述第二端面延伸,所述安装区对应的圆心角ɑ和所述电机的极对数P满足:30°÷P<ɑ<60°÷P。
2.根据权利要求1所述的定子铁芯,其特征在于,
所述定子冲片的外径为Φ1;
沿所述定子铁芯的径向,所述轭部的宽度为L1;
所述连接结构的中心至所述定子铁芯的轴线的距离为H1;
所述Φ1、所述L1和所述H1满足:0.5×(Φ1-L1)<H1<0.5×Φ1。
3.根据权利要求1所述的定子铁芯,其特征在于,
所述定子冲片的外径为Φ1,所述定子冲片的内径为Φ2;
沿所述定子铁芯的径向,所述轭部的宽度为L1;
所述连接结构的中心至所述定子铁芯的轴线的距离为H2;
其中,所述Φ1、所述Φ2、所述L1和所述H2满足:0.25×(Φ1+Φ2-2×L1)<H2<0.5×(Φ1-L1)。
4.根据权利要求2所述的定子铁芯,其特征在于,当所述连接结构和所述配合结构均设于所述齿部时,
所述齿部背离所述轭部的端面为第三端面,所述轭部背离所述齿部的端面为第四端面,所述连接结构相比于所述第三端面更靠近所述第四端面。
5.根据权利要求3所述的定子铁芯,其特征在于,当所述连接结构和所述配合结构均设于所述轭部时,
所述齿部背离所述轭部的端面为第三端面,所述齿部朝向所述轭部的端面为第五端面,
其中,所述连接结构相比于所述第三端面更靠近所述第五端面。
6.根据权利要求1所述的定子铁芯,其特征在于,
所述连接结构包括凸部,所述配合结构包括凹部,所述凸部能够插入所述凹部内。
7.根据权利要求6所述的定子铁芯,其特征在于,
所述凸部与所述凹部过盈配合。
8.根据权利要求6所述的定子铁芯,其特征在于,
沿所述定子铁芯的轴向,所述分块冲片具有第六端面和第七端面,每个所述分块冲片的第六端面设有连接结构,每个所述分块冲片的第七端面设有所述配合结构;
所述分块冲片的第七端面的一部分朝向所述第六端面凹陷以形成凹槽结构,所述凹槽结构的侧壁面包括第一壁段和第二壁段,所述第一壁段位于所述第二壁段和所述凹槽结构的底壁面之间;
所述凹部包括所述第二壁段,所述凸部包括所述第一壁段和所述凹槽结构的底壁面。
9.根据权利要求1所述的定子铁芯,其特征在于,
所述第一端面设有第一连接部,所述第二端面设有第二连接部;
沿所述定子铁芯的周向,相邻两个所述分块冲片的第一连接部和第二连接部可拆装连接。
10.根据权利要求9所述的定子铁芯,其特征在于,
所述第一连接部和所述第二连接部中的一个包括凸起部,另一个包括凹陷部,所述凸起部能够插入所述凹陷部内。
11.根据权利要求1所述的定子铁芯,其特征在于,
所述轭部朝向所述齿部的端面为配合面;
所述配合面包括弧面和平面,沿所述定子铁芯的周向,所述平面位于所述弧面和所述齿部之间。
12.根据权利要求11所述的定子铁芯,其特征在于,
沿所述定子铁芯的周向,所述平面的长度L2、所述弧面的长度L3、所述电机的极对数P满足:0.4≤(L2÷L3)÷P≤1.9。
13.一种定子,其特征在于,包括:
绕组;及
如权利要求1至12中任一项所述的定子铁芯,所述绕组绕设在所述定子铁芯上。
14.一种电机,其特征在于,包括:
转子;及
如权利要求13所述的定子,所述转子与所述定子转动连接。
15.一种压缩机,其特征在于,包括:
如权利要求14所述的电机。
16.一种电器设备,其特征在于,包括:
设备主体;及
如权利要求15所述的压缩机,所述设备主体与所述压缩机连接。
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