CN116742848A - 一种定子组件、电机、压缩机和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，它涉及一种定子组件、电机、压缩机和空调器，其中，定子组件包括定子铁芯和减振件；定子铁芯包括定子轭部和多个定子齿，多个定子齿沿定子轭部的内周面间隔地设置，相邻的定子齿之间形成定子槽；定子轭部设有安装槽，减振件用于设置在安装槽内，减振件通过安装槽的槽壁对定子铁芯的外周面提供支撑。根据本发明的技术方案，通过在定子轭部的安装槽内设置减振件，一方面可以增加定子铁芯的刚度，降低电机与压缩机壳体过盈配合压力造成定子铁芯的变形，减少次谐波产生，降低电机运行的电磁噪声；另一方面还可以削弱电机运行时振动向压缩机壳体的传播，从而可以降低径向的振动，使电机的径向振动产生的噪声减小。

Description

一种定子组件、电机、压缩机和空调器

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种定子组件、电机、压缩机和空调器。

背景技术

永磁同步电机具有功率因数高、起动力矩大、结构简单、运行可靠、体积小等优点，因此在各行业内得到了广泛的运用。在空调压缩机中，永磁同步电机定子外径与压缩机壳体内径之间采用过盈配合的方式装配，易造成电机的定子铁芯的变形产生次谐波引起电磁噪声、增加铁损；在电机运行过程中，产生的振动通过定子铁芯传导到压缩机壳体，也造成了压缩机壳体的振动和噪声，空调噪声是直接影响用户体验感的因素之一。

为改善这一问题，中国专利授权公告号CN110649724A(对比文件一)涉及一种压缩机电机的减振组件的设计，分别在电机定子的铁芯两端面和骨架之间安装减振圈，阻碍振动噪声向壳体的轴向传导路径，以此减少压缩机的振动和噪声，具有结构合理、价格低廉、适用范围广的特点。

中国专利授权公告号CN 212435444 U(对比文件二)公开了一种在定子铁芯上的凹槽内设置加固件的方案，其通过在定子铁芯凹槽内设置加固件，能够有效的增加定子铁芯的刚度，减小由定子铁芯变形产生次谐波所引起的电磁噪声，减少铁损。

上述的对比文件一通过减振圈阻碍振动噪声的轴向传递路径削弱振动噪声，但是对电机运行径向振动噪声的削弱较小，在电机运行过程中，电机的径向振动噪声对压缩机的振动噪声的影响不容忽略；因此削弱电机径向振动噪声是减少压缩机振动噪声的重要手段。对比文件二中，虽然可以减小由定子铁芯变形产生次谐波所引起的电磁噪声，但是对于电机运行过程中的振动噪声包括轴向振动噪声和径向轴向噪声均削弱较小，故急需针对这种情况进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种定子组件、电机、压缩机和空调器，主要所要解决的技术问题是：如何降低电机的径向振动产生的噪声。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供一种定子组件，其包括定子铁芯和减振件；所述定子铁芯包括定子轭部和多个定子齿，多个所述定子齿沿所述定子轭部的内周面间隔地设置，相邻的所述定子齿之间形成定子槽；

其中，所述定子轭部设有安装槽，所述减振件用于设置在所述安装槽内，所述减振件通过安装槽的槽壁对定子铁芯的外周面提供支撑。

在一些实施方式中，所述减振件配置为在沿定子铁芯的径向上可发生形变的部件。

在一些实施方式中，所述减振件插固在所述安装槽内，所述减振件具有与安装槽相一致的外形形状。

在一些实施方式中，所述安装槽贯穿定子铁芯轴向上的两端，所述减振件为一体成型式结构，所述减振件在安装槽内从定子铁芯轴向上的一端延伸至另一端。

在一些实施方式中，所述减振件上设有第一降噪孔；和/或，所述定子轭部设有第二降噪孔。

在一些实施方式中，所述第一降噪孔沿定子铁芯的轴向贯穿减振件的两端。

在一些实施方式中，所述减振件沿定子铁芯的径向具有两层以上的第一降噪孔。

在一些实施方式中，每层第一降噪孔均具有两个以上沿定子铁芯的周向依次间隔排布的第一降噪孔，相邻两层上的第一降噪孔依次交错设置，且相邻两层上的第一降噪孔在沿定子铁芯的径向上至少部分重叠。

在一些实施方式中，所述减振件的数量与安装槽的数量相等，且一一对应；所述减振件的数量Z1满足：Z/2＜Z1≤Z，其中，Z为定子槽的数量；

和/或，所述定子轭部的厚度L1满足：0.15πR/p≤L1≤0.4πR/p，其中，R为定子铁芯的内径，p为定子的极对数；

和/或，所述定子槽的槽底与减振件内径两者沿定子铁芯径向上的距离L满足：L1/2≤L≤3L1/4，其中，L1为定子轭部的厚度；

和/或，减振件沿定子铁芯径向上的厚度L3满足：3L1/16≤L3≤3L1/8，其中，L1为定子轭部的厚度。

第二方面，本发明的实施例还提供一种电机，其可以包括上述任一种的定子组件。

第三方面，本发明的实施例还提供一种压缩机，其可以包括上述任一种的电机。

第四方面，本发明的实施例还提供一种空调器，其可以包括上述任一种的压缩机。

借由上述技术方案，本发明定子组件、电机、压缩机和空调器至少具有以下有益效果：

1、通过在定子轭部的安装槽内设置减振件，减振件一方面可以通过安装槽的槽壁对定子铁芯的外周面提供支撑，减振件能够增加定子铁芯的刚度，降低电机与压缩机壳体过盈配合压力造成定子铁芯的变形，减少次谐波产生，降低电机运行的电磁噪声；减振件另一方面还具有减振的功能，其可以削弱电机运行时振动向压缩机壳体的传播，从而可以降低径向的振动，降低压缩机壳体的振动，降低电机的径向振动产生的噪声；

2、通过在定子轭部和减振件上开降噪孔可以削弱电机运行时振动向壳体的传播，进一步降低径向的振动，降低压缩机壳体的振动，进一步降低电机的径向振动产生的噪声。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明的一实施例提供的一种定子铁芯与减振件装配的结构示意图；

图2是减振件的结构示意图；

图3是减振件上的第一降噪孔多层排布的结构示意图；

图4是减振件上的第一降噪孔多层交错排布的结构示意图。

附图标记：1、定子铁芯；2、定子齿；3、定子槽；4、减振件；10、定子轭部；11、安装槽；101、第一降噪孔；102、第二降噪孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种定子组件，其包括定子铁芯1和减振件4。定子铁芯1包括定子轭部10和多个定子齿2，多个定子齿2沿定子轭部10的内周面间隔地设置。相邻的定子齿2之间形成定子槽3。其中，定子轭部10设有安装槽11。减振件4用于设置在安装槽11内，减振件4通过安装槽11的槽壁对定子铁芯1的外周面提供支撑。

在上述示例中，减振件4一方面可以通过安装槽11的槽壁对定子铁芯1的外周面提供支撑，减振件4能够增加定子铁芯1的刚度，降低电机与压缩机壳体过盈配合压力造成定子铁芯1的变形，减少次谐波产生，降低电机运行的电磁噪声；减振件4另一方面还具有减振的功能，其可以削弱电机运行时振动向压缩机壳体的传播，从而可以降低径向的振动，降低压缩机壳体的振动，降低电机的径向振动产生的噪声。

优选的，前述的减振件4配置为在沿定子铁芯1的径向上可发生形变的部件。比如减振件4可以为塑胶件，减振件4具有一定的刚性，以对定子铁芯1的外周面提供支撑，减小定子铁芯1的变形。减振件4还在径向上具有一定的形变能力，使减振件4可以吸收定子铁芯1径向上的振动，从而达到降低径向振动噪声的效果。

如图1所示，前述的减振件4可以插固在安装槽11内，减振件4具有与安装槽11相一致的外形形状，使减振件4可以填满整个安装槽11，如此对定子铁芯1的刚度提升效果和减振效果均最佳。前述的安装槽11可以呈弧形，弧形的圆心与定子铁芯1的圆心重合，由于减振件4具有与安装槽11相一致的外形形状，从而减振件4也呈弧形。其中，通过将安装槽11设置为圆心与定子铁芯1的圆心重合的弧形形状，从而可以减小对定子铁芯1结构的破坏，使定子铁芯1上的受力更加均衡。

前述安装槽11贯穿定子铁芯1轴向上的两端，如图2所示，减振件4为一体成型式结构，减振件4在安装槽11内从定子铁芯1轴向上的一端延伸至另一端，如此有利于提升定子铁芯1的刚度和减振降噪。

如图1和图2所示，前述的减振件4上可以设有第一降噪孔101，该第一降噪孔101可以为腰形孔等，第一降噪孔101可以在内部形成共振腔，抵消沿定子铁芯1径向传播的噪声声波，达到径向减振降噪目的。具体来说，当声波经过减振件4引起第一降噪孔101内空气振动，由于空气的粘滞性，使振动空气的动能在粘滞阻力的作用下转化为热能，使得声波能量降低，达到削弱噪声的目的。

优选的，如图1所示，前述的定子轭部10设有第二降噪孔102，该第二降噪孔102可以为圆孔，以方便加工。第二降噪孔102可以在内部形成共振腔，抵消沿定子铁芯1径向传播的噪声声波，达到径向减振降噪目的。

前述的第一降噪孔101可以沿定子铁芯1的轴向贯穿减振件4的两端，以形成更大的共振腔，提高径向的减振降噪效果。

如图3所示，前述的减振件4沿定子铁芯1的径向具有两层以上的第一降噪孔101。其中，声波在单层降噪孔的作用下可以被削弱，但还是有一部分声波会穿过第一降噪孔101继续向定子外部传播，分层的第一降噪孔101可以实现声波的进一步削弱，提高径向减振降噪效果。

如图4所示，前述每层第一降噪孔101均具有两个以上沿定子铁芯1的周向依次间隔排布的第一降噪孔101，相邻两层上的第一降噪孔101依次交错设置，且相邻两层上的第一降噪孔101在沿定子铁芯1的径向上至少部分重叠。

在上述示例中，第一降噪孔101错位排布的方式既可以对一部分通过第一降噪孔101的声波进一步削弱，又可以削弱未通过第一降噪孔101的声波。

这里需要说明的是：第一降噪孔101非错位排布的方式可大大削弱经第一降噪孔101内的声波，对未经过第一降噪孔101的声波削弱较少。第一降噪孔101非错位排布的方式用于噪声较大的电机，通过多层第一降噪孔101一步步将噪声削弱至最小。第一降噪孔101错位排布的方式用于噪声较小的电机，经一层第一降噪孔101即可实现噪声的大大削弱，以错位排布来实现未经过第一降噪孔101的声波。

在一个具体的应用示例中，如图1所示，前述减振件4的数量与安装槽11的数量相等，且一一对应。减振件4的数量Z1满足：Z/2＜Z1≤Z，其中，Z为定子槽3的数量。在本示例中，减振件4的数量不易过多，如果减振件4的数量过多，会增加装配工序时间。并且减振件4数量过多则在减振件4与定子铁芯1外周面之间会形成一层薄壁，薄壁更易变形。

如图1所示，前述定子轭部10的厚度L1满足：0.15πR/p≤L1≤0.4πR/p，其中，R为定子铁芯1的内径，p为定子的极对数。定子轭部10厚度L1过大将导致电机尺寸增加，进而导致压缩机整体尺寸增加，增加了压缩机成本；定子轭部10厚度L1过小，则会导致电机轭部磁密过高，增加电机的损耗，导致电机性能下降。

如图1所示，前述定子槽3的槽底与减振件4内径两者沿定子铁芯1径向上的距离L满足：L1/2≤L≤3L1/4，其中，L1为定子轭部10的厚度。如果L过大则会增加电机尺寸，增加成本；因电机轭部磁通主要通过L部分，因此L过小则会导致磁密过大，降低电机性能。

如图1所示，前述减振件4沿定子铁芯1径向上的厚度L3满足：3L1/16≤L3≤3L1/8，其中，L1为定子轭部10的厚度。在L1尺寸一定时，减振件4尺寸L3过大，则会导致L减少，增大了轭部磁密，降低了电机性能；减振件4尺寸L3过小则是减小了第一降噪孔101的大小，削弱了降噪效果。

本发明的一个实施例还提出一种电机，其可以包括上述任一种的定子组件。本发明的一个实施例还提出一种压缩机，其可以包括上述任一种的电机。本发明的一个实施例还提出一种空调器，其可以包括上述任一种的压缩机。

上述的空调器、压缩机以及电机由于均采用了上述的定子组件，定子组件通过在定子轭部10上设置减振件4，可以削弱电机运行时振动向压缩机壳体的传播，从而可以降低径向的振动，降低压缩机壳体的振动，降低电机的径向振动噪声。

下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例。

本发明在于设计一种定子组件，该定子组件可以应用于电机、压缩机和空调器等。本发明的定子组件包括定子铁芯1，定子铁芯1具有定子轭部10，定子轭部10设有安装槽11，安装槽11内插固有减振件4，减振件4可以提升定子铁芯1的刚度，从而可以降低电机与压缩机壳体过盈配合压力造成定子铁芯1的变形，减少次谐波产生，降低电机运行的电磁噪声。减振件4上设有第一降噪孔101，定子轭部10上设有第二降噪孔102，第一降噪孔101与第二降噪孔102配合可降低电机运行的振动和噪声。

本发明的定子铁芯1由硅钢片叠压而成，通过在定子轭部10的安装槽11内插入减振件4，可以增加定子铁芯1的刚度，缓解过盈配合造成的定子铁芯1的变形，减少谐波畸变，削弱电磁噪声。此外在电机运行时，振动会通过定子铁芯1传播到压缩机壳体，定子轭部10的减振件4起到阻断振动向壳体的传播，削弱壳体的振动的作用。同时当电磁噪声和振动噪声声波传播到减振件4上的第一降噪孔101和定子轭部10的第二降噪孔102时声波反相与原声波相互削减或抵消，削弱电机运行噪声。

上述减振件4为能够起到缓冲作用且具有一定刚度的弹性材料制成，比如减振件4可以为塑胶件等。减振件可以呈弧形片状。减振件4的形状及内部第一降噪孔101的数量、位置可以根据电机实际设计过程中电机的结构强度和设计要求进行调整，可以采用多层分布或多层分布错位排列，第一降噪孔101的数量不少于1个。

本发明具有以下技术效果：1、通过在定子轭部10插入减振件4，减振件4为具备一定刚性的弹性材料制成，减少定子铁芯1与压缩机壳体过盈配合的抱紧力减小定子铁芯1的变形，从而减少谐波畸变，削弱电磁噪声的产生，减少铁损，提高电机性能；2、通过在定子轭部10和减振件4上开降噪孔可以削弱电机运行时振动向壳体的传播，从而可以降低径向的振动，降低压缩机壳体的振动，降低电机的径向振动噪声。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种定子组件，其特征在于，包括定子铁芯(1)和减振件(4)；所述定子铁芯(1)包括定子轭部(10)和多个定子齿(2)，多个所述定子齿(2)沿所述定子轭部(10)的内周面间隔地设置，相邻的所述定子齿(2)之间形成定子槽(3)；

其中，所述定子轭部(10)上设有安装槽(11)，所述减振件(4)用于设置在所述安装槽(11)内，所述减振件(4)通过安装槽(11)的槽壁对定子铁芯(1)的外周面提供支撑。

2.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，

所述减振件(4)配置为在沿定子铁芯(1)的径向上可发生形变的部件。

3.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，

所述减振件(4)插固在所述安装槽(11)内，所述减振件(4)具有与安装槽(11)相一致的外形形状。

4.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，

所述安装槽(11)贯穿定子铁芯(1)轴向上的两端，所述减振件(4)为一体成型式结构，所述减振件(4)在安装槽(11)内从定子铁芯(1)轴向上的一端延伸至另一端。

5.如权利要求1至4中任一项所述的定子组件，其特征在于，

所述减振件(4)上设有第一降噪孔(101)；和/或，所述定子轭部(10)设有第二降噪孔(102)。

6.如权利要求5所述的定子组件，其特征在于，

所述第一降噪孔(101)沿定子铁芯(1)的轴向贯穿减振件(4)的两端。

7.如权利要求5所述的定子组件，其特征在于，

所述减振件(4)沿定子铁芯(1)的径向具有两层以上的第一降噪孔(101)。

8.如权利要求7所述的定子组件，其特征在于，

每层第一降噪孔(101)均具有两个以上沿定子铁芯(1)的周向依次间隔排布的第一降噪孔(101)，相邻两层上的第一降噪孔(101)依次交错设置，且相邻两层上的第一降噪孔(101)在沿定子铁芯(1)的径向上至少部分重叠。

9.如权利要求1至4、6至8中任一项所述的定子组件，其特征在于，

所述减振件(4)的数量与安装槽(11)的数量相等，且一一对应；所述减振件(4)的数量Z1满足：Z/2＜Z1≤Z，其中，Z为定子槽(3)的数量；

和/或，所述定子轭部(10)的厚度L1满足：0.15πR/p≤L1≤0.4πR/p，其中，R为定子铁芯(1)的内径，p为定子的极对数；

和/或，所述定子槽(3)的槽底与减振件(4)内径两者沿定子铁芯(1)径向上的距离L满足：L1/2≤L≤3L1/4，其中，L1为定子轭部(10)的厚度；

和/或，减振件(4)沿定子铁芯(1)径向上的厚度L3满足：3L1/16≤L3≤3L1/8，其中，L1为定子轭部(10)的厚度。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的定子组件。

11.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求10中所述的电机。

12.一种空调器，其特征在于，包括权利要求11中所述的压缩机。