CN206620033U - 一种用于压缩机的永磁式同步电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁式同步电动机，包括有由电磁钢板通过层叠方式构成的定子和转子，其中，所述转子设置于定子内部，所述转子端面上开有多个沿转子长度方向延伸且周向分布的呈“V”型结构的磁铁容纳槽，每个所述磁铁容纳槽内设置有磁极相同的永磁铁，同时，任意两个相邻的所述磁铁容纳槽内设置有磁极相反的永磁铁；任意两个相邻的所述磁铁容纳槽之间的转子外圆周面上开有沿转子长度方向延伸的弧形凹槽；每个所述磁铁容纳槽外侧与转子外圆周之间形成有的缝隙部上开有沿转子长度方向延伸的至少一组第一缝隙孔组和一组第二缝隙孔组；从而使定子与转子之间的气缝部的磁通密度分布在周向上平滑化，进而降低永磁同步电动机的噪音、振动。

Description

一种用于压缩机的永磁式同步电动机

技术领域

本实用新型涉及同步电动机的技术领域，尤其是指一种用于压缩机的永磁式同步电动机。

背景技术

目前，在电机定子为3n（n=1,2,3...）槽，转子为2n（n1,2,3...）极的永磁同步电动机中，其定子绕组采用集中缠绕以及励磁采用稀土类的钕铁硼永磁体来实现电动机的高效化。而采用高剩磁的稀土类钕铁硼材料，在搭载空调、冰箱等的压缩机中，存在刺耳的中低频段噪音增加的问题。其次，由于现代电力电子技术的高速发展，电机驱动所采用的控制器输出的电流已能实现正弦波形，而作为与转矩起有效作用的仅是基波分量，从而要求电机定子绕组中感应的电压尽量正弦化，其高频分量影响转矩波动从而使噪音及振动加大，由于定子绕组中感应的电压形成含有很多高次谐波的失真成分，导致铁损增大而降低电动机的效率。

众所周知，齿槽转矩是永磁电机绕组不通电时永磁体和铁心之间相互作用产生的转矩，是由永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。当定转子存在相对运动时，处于永磁体极弧部分的电枢齿与永磁体间的磁导基本不变，因此这些电枢齿周围的磁场也基本不变，而与永磁体的两侧面对应的由一个或两个电枢齿所构成的一小段区域内，磁导变化大，引起磁场储能的变化，从而产生齿槽转矩。齿槽转矩则会引起转矩的阵容和噪音。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于空调、冰箱等压缩机且具有改善转子铁芯外圆周部分的磁通分布、改善压缩机中低频段的噪音、提高效率的永磁式同步电动机。

为了实现上述的目的，本实用新型所提供的一种永磁式同步电动机，包括有由电磁钢板通过层叠方式构成的定子和转子，其中，所述转子设置于定子内部，所述转子端面上开有多个沿转子长度方向延伸且周向分布的呈“V”型结构的磁铁容纳槽，其中，所述磁铁容纳槽两边夹角朝向朝向转子外径；每个所述磁铁容纳槽内设置有磁极相同的永磁铁，同时，任意两个相邻的所述磁铁容纳槽内设置有磁极相反的永磁铁；任意两个相邻的所述磁铁容纳槽之间的转子外圆周面上开有沿转子长度方向延伸的弧形凹槽；每个所述磁铁容纳槽外侧与转子外圆周之间形成有的缝隙部上开有沿转子长度方向延伸的至少一组第一缝隙孔组和一组第二缝隙孔组，第一缝隙孔组包括有两个以磁铁容纳槽中线为对称轴相对称分布于缝隙部中部的第一缝隙孔，其中，两个所述第一缝隙孔分别沿垂直于磁铁容纳槽两边方向相延伸；每组第二缝隙孔组包括有两个以磁铁容纳槽中线为对称轴相对称分布于缝隙部两端的第二缝隙孔，其中，两个第二缝隙孔沿平行转子圆周方向相延伸。

进一步，所述弧形凹槽的半径为电磁钢板厚度的2~5倍。

进一步，所述磁铁容纳槽两边的夹角α为90°~170°。

进一步，所述第一缝隙孔和第二缝隙孔的宽度为电磁钢板厚度的1~5倍。

本实用新型采用上述的方案，其有益效果在于:通过设置有第一缝隙组和第二缝隙组，以及设置有弧形凹槽，从而减少电机齿槽转矩，使定子与转子之间的气缝部的磁通密度分布在周向上平滑化，进而降低永磁同步电动机的噪音、振动，尤其是搭载在空调、冰箱等的压缩机时，改善压缩机中低频段的噪音，提高永磁同步电动机及压缩机的效率。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一的永磁式同步电动机的端面结构示意图。

图2为实施例一的图1中转子局部放大图A。

图3为感应电压波形随电角度的对比图。

图4为齿槽转矩幅值对比图。

图5为实施例二的转子局部放大图。

其中，1-定子，2-转子，21-磁铁容纳槽，22-弧形凹槽，23-缝隙部，231-第一缝隙孔组，232-第二缝隙孔组。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例一：

参见附图1和附图2所示，在本实施例中，一种用于压缩机的永磁式同步电动机，包括有由电磁钢板层叠构成的定子1和转子2，其中，根据永磁同步电动机的规格选配不同厚度的电磁钢板，常见的用于电机的电磁钢板厚度为0.3~0.5mm。转子2设置于定子1内部且定子1与转子2之间有气缝部；转子2端面上开有多个周向分布且沿转子2长度方向延伸的呈“V”型结构的磁铁容纳槽21，其中，磁铁容纳槽21两边夹角朝向转子2外径；磁铁容纳槽21两边的夹角α为90°~170°。每个磁铁容纳槽21内设置有磁极相同的永磁铁，同时，任意两个相邻的磁铁容纳槽21内设置有磁极相反的永磁铁。任意两个相邻的磁铁容纳槽21之间的转子2外圆周面上开有沿转子2长度方向延伸的弧形凹槽22；弧形凹槽22的半径的为电磁钢板的厚度的2~5倍。每个磁铁容纳槽21外侧与转子2外圆周之间形成有的缝隙部23上开有沿转子2长度方向延伸的一组第一缝隙孔组231和一组第二缝隙孔组232；第一缝隙孔组231包括有两个以磁铁容纳槽21中线为对称轴相对称分布于缝隙部23中部的第一缝隙孔，其中，两个第一缝隙孔分别沿垂直于磁铁容纳槽21两边方向相延伸；第二缝隙孔组232包括有两个以磁铁容纳槽21中线为对称轴相对称分布于缝隙部23两端的第二缝隙孔，其中，每个第二缝隙孔沿平行转子2圆周方向相延伸。第一缝隙孔和第二缝隙孔的宽度均为电磁钢板厚度的1~5倍。通过在转子2上设置有第一缝隙孔组231和第二缝隙孔组232，以及在相邻的不同磁极之间设置圆弧凹槽，从而减少电机齿槽转矩，使气缝部的磁通密度分布在周向上平滑化，从而减低永磁同步电动机噪音、振动。特别是在搭载空调、冰箱等的压缩机时，改善压缩机中低频段的噪音。

参见附图3所示，图*为现有的常规结构的永磁式同步电动机与本实施例一的永磁式同步电动机的感应电压波形随电角度的对比图，根据对比图可知，本实施例一的永磁式同步电动机的感应电压波形明显的正弦化，从而消除了高次谐波的失真成分，进而减小铁损以提高电动机的效率。

参见附图4所示，图*为现有的常规结构的永磁同步电动机与本实施例一永磁式同步电动机的齿槽转矩幅值对比图，根据对比图可知，本实施例一相较传统结构的永磁式同步电动机的齿槽转矩幅值明显减少，最大达到30%，从而减低永磁同步电动机的噪音、振动。

实施例二

参见附图5所示，在本实施例中，与实施例一的不同点在于设置有两组第一缝隙孔组231，其中，两组第一缝隙孔组231均包括有两个以磁铁容纳槽21中线为对称轴相对称分布于缝隙部23中部第一缝隙孔；采用这种方式在缝隙部23上设置多组第一缝隙孔组231，从而使定子1与转子2之间的气缝部的磁通密度分布在周向上更加平滑，进而减低永磁同步电动机的噪音、振动。

以上所述之实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本实用新型的等效实施例。故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于压缩机的永磁式同步电动机，包括有由电磁钢板通过层叠方式构成的定子（1）和转子（2），其中，所述转子（2）设置于定子（1）内部，所述转子（2）端面上开有多个沿转子（2）长度方向延伸且周向分布的呈“V”型结构的磁铁容纳槽（21），其中，所述磁铁容纳槽（21）两边夹角朝向转子（2）外径；每个所述磁铁容纳槽（21）内设置有磁极相同的永磁铁，同时，任意两个相邻的所述磁铁容纳槽（21）内设置有磁极相反的永磁铁；任意两个相邻的所述磁铁容纳槽（21）之间的转子（2）外圆周面上开有沿转子（2）长度方向延伸的弧形凹槽（22）；每个所述磁铁容纳槽（21）外侧与转子（2）外圆周之间形成有的缝隙部（23）上开有沿转子（2）长度方向延伸的至少一组第一缝隙孔组（231）和一组第二缝隙孔组（232），所述第一缝隙孔组（231）包括有两个以磁铁容纳槽（21）中线为对称轴相对称分布于缝隙部（23）中部的第一缝隙孔，其中，两个所述第一缝隙孔分别沿垂直于磁铁容纳槽（21）两边方向相延伸；每组第二缝隙孔组（232）包括有两个以磁铁容纳槽（21）中线为对称轴相对称分布于缝隙部（23）两端的第二缝隙孔，其中，两个第二缝隙孔沿平行转子（2）圆周方向相延伸。

2.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的永磁式同步电动机，其特征在于：所述弧形凹槽（22）的半径为电磁钢板厚度的2~5倍。

3.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的永磁式同步电动机，其特征在于：所述磁铁容纳槽（21）两边的夹角α为90°~170°。

4.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的永磁式同步电动机，其特征在于：所述第一缝隙孔和第二缝隙孔的宽度为电磁钢板厚度的1~5倍。