CN207442546U - 一种定子结构、电机、压缩机和空调器 - Google Patents

一种定子结构、电机、压缩机和空调器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种定子结构、电机、压缩机和空调器,该结构包括:定子本体和导磁件(24);其中,所述定子本体,能够产生主磁通和漏磁通(23),所述主磁通能够形成主磁路(25);所述导磁件(24),用于至少将部分所述漏磁通(23),导入所述主磁路(25)中。本实用新型的方案,可以克服现有技术中装配难度大、电机效率低和环保性差等缺陷,实现装配难度小、电机效率高和环保性好的有益效果。

Description

一种定子结构、电机、压缩机和空调器
技术领域
本实用新型属于电机技术领域,具体涉及一种定子结构、电机、压缩机和空调器,尤其涉及提高感应电机效率的一种新结构及其装配方法、具有该结构的电机、具有该电机的压缩机、以及具有该压缩机的空调器。
背景技术
电机(Electric machinery,俗称马达),可以依据电磁感应定律实现电能转换或传递,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。目前生产的各类电机中,定子总成有绕线式和永磁式二种,使用绕线式定子的电机主要有异步电机、同步电机、无刷直流电机、永磁同步电机等。电机通过定转子之间的电磁感应作用,将电能转化成机械能(或者将机械能转化成电能),实现机电能量转换。
三相感应电机和无刷直流电机的绕线式定子,有2极、4极、6极、8极、12极、16极,……,等等。其中,由于电机的绕组跨距(即电机线圈的跨距,又称第一节距,是指电机绕组中同一个元件的两个元件边在电枢表面所跨的距离,通常用槽数表示)大,在线径粗的情况下,为了嵌线方便,端部(例如:第一绕组端部121)会留得比较长,因而绕组(例如:第一定子绕组12)在铁芯(例如:第一定子绕组11)二端有比较大的圆周面积(参见图1所示的例子),绕组端部漏磁通比较大,导致电机效率降低。
现有技术中,存在装配难度大、电机效率低和环保性差等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,针对上述缺陷,提供一种定子结构、电机、压缩机和空调器,以解决现有技术中定子绕组的绕组端部漏磁通大导致电机效率低的问题,达到提升电机效率的效果。
本实用新型提供一种定子结构,包括:定子本体和导磁件;其中,所述定子本体,能够产生主磁通和漏磁通,所述主磁通能够形成主磁路;所述导磁件,用于至少将部分所述漏磁通,导入所述主磁路中。
可选地,所述导磁件,沿所述定子本体的轴向,与所述定子本体适配设置。
可选地,还包括:连接件;所述导磁件,焊接于所述定子本体;和/或,通过所述连接件,能够拆卸地连接于所述定子本体。
可选地,所述定子本体,包括:定子铁芯和定子绕组;其中,所述定子绕组,适配内嵌于所述定子铁芯中,且其绕组端部伸出所述定子铁芯的铁芯端部;所述导磁件,适配设置于所述定子铁芯的所述铁芯端部。
可选地,当所述定子铁芯的所述铁芯端部的数量为一个以上时,所述导磁件,适配设置于一个以上所述铁芯端部中的至少一个。
可选地,所述定子铁芯,包括:定子齿部和定子轭部;其中,所述定子齿部,适配套接于所述定子轭部的内部;所述导磁件,与所述定子轭部适配设置。
可选地,所述导磁件,包括:与所述定子本体适配的弧形件、环形件中的至少之一。
可选地,所述弧形件、所述环形件中至少之一的内径形状,包括:圆弧状、圆环状、与所述定子本体的槽底形状匹配的齿槽相间状中的至少之一。
可选地,当所述定子本体包括定子铁芯和定子绕组时,沿所述定子绕组的轴向,所述弧形件、所述环形件中至少之一的长度,与所述绕组端部的长度匹配;和/或,沿所述定子铁芯的径向,所述弧形件、所述环形件中至少之一的内径,大于所述定子铁芯的槽底径设定值;和/或,所述弧形件、所述环形件中至少之一的外径,小于或等于所述定子铁芯的外径。
可选地,所述导磁件,采用软磁性材料制成;和/或,所述导磁件,具有一体式加工而成的整体结构、和/或拼接加工而成的拼接结构。
可选地,当所述软磁性材料包括硅钢片时,所述导磁件,由所述硅钢片叠加而成。
与上述结构相匹配,本实用新型另一方面提供一种电机,包括:以上所述的定子结构。
与上述电机相匹配,本实用新型另一方面提供一种压缩机,包括:以上所述的电机。
与上述压缩机相匹配,本实用新型另一方面提供一种空调器,包括:以上所述的压缩机。
本实用新型的方案,通过在为了嵌线方便使绕组端部较长的情况下,将绕组端部的一部分漏磁通引回到主磁路,降低了装配工艺的难度,还保证了电机效率。
进一步,本实用新型的方案,通过在嵌线完成以后,在定子铁芯的至少一个端部设置导磁件,可以将设置有导磁件的绕组端部的部分漏磁通导入主磁路,增大主磁场,相当于提高了电机效率。
进一步,本实用新型的方案,通过在定子铁芯的定子轭部增设导磁件,可以在保证装配工艺和电机稳定性的前提下,将部分漏磁通导入定子主磁路,一方面可以提高电机效率,另一方面可以减少漏磁通对环境的电磁辐射等污染,有利于节能环保。
进一步,本实用新型的方案,通过在电机的定子铁芯的定子轭部增设导磁件,可以提升压缩机的电机效率,提升压缩机运行的可靠性。
进一步,本实用新型的方案,通过在电机的定子铁芯的定子轭部增设导磁件,可以提升空调器的效率,运行稳定性好,用户体验佳。
由此,本实用新型的方案,通过在定子铁芯的端部设置导磁件,以将绕组端部的部分漏磁通导回主磁路,解决现有技术中定子绕组的绕组端部漏磁通大导致电机效率低的问题,从而,克服现有技术中装配难度大、电机效率低和环保性差的缺陷,实现装配难度小、电机效率高和环保性好的有益效果。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为未加导磁环的电机定子的一实施例的结构示意图;其中,包含电机定子的定子铁芯及绕组端部;
图2为未加导磁环的电机定子的一实施例的漏磁结构示意图(图中的箭头表示四散的漏磁);
图3为电机定子中电机绕组磁力线的一实施例的结构示意图;
图4为本实用新型的定子结构(即增加导磁环的定子结构)的一实施例的结构示意图;其中,增加导磁环以后的定子状态:铁芯轭部轴向变长,并覆盖了原来外露的绕组端部;
图5为本实用新型的定子结构中定子铁芯的一实施例的冲片结构示意图;
图6为本实用新型的定子结构中导磁环的一实施例的右视结构示意图;
图7为本实用新型的定子结构中导磁环的一实施例的主视结构示意图;
图8为本实用新型的定子结构的一实施例的漏磁结构示意图;其中,箭头表示四散的漏磁通,增加导磁环后的漏磁通状态:部分漏磁被导磁环导回主磁路,如部分漏磁通的磁力线被导回主磁路。
结合附图1至附图3,本实用新型实施例中附图标记如下:
11-第一定子铁芯;12-第一定子绕组;121-第一绕组端部;13-第一漏磁通。
结合附图4至附图8,本实用新型实施例中附图标记如下:
21-定子铁芯;211-定子齿部;212-定子轭部(导磁环只能在轭部增加);22-定子绕组;221-绕组端部;23-漏磁通(包含能够通过导磁环导入主磁路的部分漏磁通);24-导磁件(例如:导磁环);25-主磁路。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在一个实施例中,当电机通电运行时,交变电流在绕组里流动,并产生垂直穿过绕组线圈的磁力线(参见图2和图3所示的例子),电机就是通过这个“磁力线”实现了机电能量转换。
可选地,参见图1至图3所示的例子,电机定子中的绕组(例如:第一定子绕组12),必须放置在定子铁芯(例如:第一定子铁芯11)里,铁芯(例如:第一定子铁芯11)是导磁性材料,其作用是形成高效的磁回路。一个绕组有N匝线圈,其直线部分嵌在定子铁芯槽里,剩余部分(例如:第一绕组端部121)露在铁芯以外的线圈漆包线,则只起连接作用,但同样会在线圈包围的面积内,通电时产生磁力线,露在铁芯外面的这一部分磁力线称为“漏磁”(参见图2所示的例子)。
其中,图2可以显示定子(即电机定子)的剖视结构示意图图,中间为铁芯,二端为绕组端部(例如:第一绕组端部121),端部产生漏磁通(例如:第一漏磁通13)。绕组通电以后,定子产生的磁通,大部分会沿着导磁材料(例如:第一定子铁芯11、转子铁芯)所确定的固定线路流动,形成磁回路,即电机的主磁路,这个主磁路是形成电机的机电能量转换的关键;其余的会向四周发散,变成漏磁通(例如:第一漏磁通13)。
根据本实用新型的实施例,提供了一种定子结构,如图5所示本实用新型的结构的一实施例的结构示意图。该定子结构可以包括:定子本体和导磁件24。
其中,所述定子本体,能够产生主磁通和漏磁通23,所述主磁通能够形成主磁路25;所述导磁件24,与所述定子本体的适配设置,例如:适配设置于所述定子本体的端部,可以用于至少将部分所述漏磁通23,导入所述主磁路25中。
例如:针对铁芯槽数多,绕组节距大的定子,例如二极电机异步电机,在嵌线完成以后,再增加导磁件24(例如:导磁环),不仅可以提高电机效率,而且降低了工艺难度。
例如:任何一种感应电机,都可以通过在嵌线完成后增加导磁环的方式,提高效率,但只有那些定子槽数多,绕组跨距大的电机嵌线难,因而绕组端部会比较长,这是电机结构所决定,应用在这类电机上,才有经济价值。
例如:无论多么先进的定子工艺,电机的定子绕组22的绕组端部221总是存在的,理论上,总是可以增加导磁环,以提高电机效率。但实际上,只有那些绕组端部22比较长的定子,才有采用本技术方案的经济价值。这些绕组(例如:定子绕组22)由于绕线面积大,嵌线以后端部比较长,不仅浪费漆包线(例如:铜线价格贵),而且电机运行过程中,漏磁多,对环境是污染(电磁污染)。
由此,通过导磁件,可以将定子本体的部分漏磁通导入主磁路,提高电机效率,同时降低了漏磁通对环境的污染,环保性和人性化均得以提升。
在一个可选例子中,所述导磁件24,沿所述定子本体的轴向,与所述定子本体适配设置。
例如:所述导磁件24,沿所述定子轭部212的轴向设置。
由此,通过将导磁件沿定子本体的轴向设置,有利于提升导磁件与定子本体之间磁路连接的便捷,还有利于增加导磁件的导磁量,从而可以将更多的漏磁通导入主磁路,以进一步提高电机效率,减少漏磁对环境的污染。
在一个可选实施方式中,还可以包括:连接件。
可选地,所述导磁件24,焊接于所述定子本体(例如:通过氩弧焊的焊接方式,使所述导磁件24,固定连接于所述定子本体);和/或,通过所述连接件,能够拆卸地连接于所述定子本体。
例如:增磁环与定子铁芯之间的联接,可以采用螺栓联接紧固,也可以采用焊接方式,采用氩弧焊是比较好的办法。
由此,通过连接件,可以使导磁件与定子本体可靠连接,有利于提升导磁件导磁的稳定性和可靠性。
在一个可选例子中,所述定子本体,可以包括:定子铁芯21和定子绕组22。
可选地,所述定子绕组22,适配内嵌于所述定子铁芯21中,且其绕组端部221伸出所述定子铁芯21的铁芯端部。
例如:所述定子绕组22的绕组主体,轴向适配内嵌于所述定子铁芯21中;所述定子绕组22的绕组端部221,伸出所述定子铁芯21的铁芯端部。
可选地,所述导磁件24,适配设置于所述定子铁芯21的所述铁芯端部。
例如:所述导磁件24,轴向设置于所述铁芯端部,且可以用于将所述绕组端部221产生的所述漏磁通23中的部分,导入所述定子本体的主磁路25(例如:由所述绕组主体产生的主磁通形成的所述主磁路25)中。
由此,通过将导磁件设置于定子铁芯的铁芯端部,一方面不会影响定子绕组的正常绕线,另一方便可以包覆定子绕组的绕组端部,以更好地将绕组端部产生的漏磁通中的部分导入主磁路,结构简单且合理,导磁方式方便,且导磁效果好。
在一个可选例子中,当所述定子铁芯21的所述铁芯端部的数量为一个以上时,所述导磁件24,适配设置于一个以上所述铁芯端部中的至少一个。
例如:参见图5和图8所示的例子,通过在定子铁芯21的两个端部中任一个端部设置导磁件24,可以把一部分漏磁通,引回到主磁路(例如:主磁路25),提高电机效率。
可选地,所述导磁件24,对称或不对称地适配设置于一个以上所述铁芯端部。
例如:在绕组端部221比较长的感应定子结构总成(例如:定子结构)的铁芯(例如:定子铁芯21)的二端各增加一个导磁件(例如:导磁环、软磁性圆环等),将部分漏磁导回主磁路。
例如:在定子铁芯21的两个端部各增加一个导磁件(例如:导磁性圆环)25,同样采用硅钢片叠加的结构,在嵌线完成以后,再将导磁件(例如:导磁环)紧固在铁芯(例如:定子铁芯21)的端部。这样,可以将部分漏磁通(例如:漏磁通23的部分漏磁通)导入主磁路25,增大主磁场,相当于提高了电机效率。这个方法比绕组不变的情况下,加长铁芯提高效率,工艺上更容易实现。
例如:在定子铁芯21两端分别增加的导磁环(例如:导磁性圆环),可以是对称增加,也可以是不对称增加。例如:可以在定子铁芯21的两端之一增加导磁性圆环,也可以在定子铁芯21的两端同时增加导磁性圆环。理论上,只要导磁环轴向总厚度相同,导磁环放在定子铁芯21的两端之一或平均放在定子铁芯21两端的效果是一样的。实际上,由于靠近定子铁芯21端面位置的漏磁更多,导磁环平均或对称放在定子铁芯21两端的效果更好。
由此,通过导磁件在铁芯端部的多种设置方式,可以使得通过导磁件将部分漏磁通导入主磁路的导入方式更加灵活、更加方便,且通用性强。
在一个可选例子中,所述定子铁芯21,可以包括:定子齿部211和定子轭部212。
例如:参见图4所示的例子,定子铁芯21,可以包括:定子齿部211和定子轭部212。
可选地,所述定子齿部211,适配套接于所述定子轭部212的内部。
可选地,所述导磁件24,与所述定子轭部212适配设置。
例如:所述导磁件24,适配设置于所述铁芯端部中所述定子轭部212的轭部端部。
例如:导磁环的形状与定子铁芯的冲片形状不一致,因为工艺上导磁环只能装在铁芯轭部(例如:轭部212)。导磁环的内径可以是光滑圆(可以参见图6和图7所示的例子),也可以做成定子槽底部圆弧形状的“齿槽相间”状。从而,以简单可行的结构和方法,在定子铁芯的端部增加导磁环,提高感应电机效率,有利于节能环保。
由此,通过将导磁件设置在定子轭部的端部,可以减小导磁件的占用空间,且使得导磁件对绕组端部产生的部分漏磁通的导入更加方便、更加高效。
在一个可选例子中,所述导磁件24,可以包括:与所述定子本体适配(例如:与定子本体的端部形状匹配)的弧形件、环形件(例如:导磁环、软磁性圆环等)中的至少之一。
例如:采用软磁性材料制成的弧形件、环形件中的至少之一。
例如:弧形件(或圆弧件),可以包括:几段圆弧组成间断、或不间断的圆环,例如按定子极数间断设置的几段圆弧。
由此,通过弧形件可以对定子本体端部产生的漏磁通进行非周向地导入主磁路,通过弧形件可以对定子本体端部产生的漏磁通进行周向地导入主磁路,灵活性高,便捷性好。
在一个可选例子中,所述弧形件、所述环形件中至少之一的内径形状,可以包括:圆弧状、圆环状、与所述定子本体的槽底形状匹配的齿槽相间状(例如:与所述定子铁芯21的铁芯槽的底部圆弧状匹配的齿槽相间状)中的至少之一。
由此,通过多种形式的导磁件,可以提升导磁件使用的灵活性和便捷性。
在一个可选例子中,当所述定子本体可以包括定子铁芯21和定子绕组22时,沿所述定子绕组22的轴向,所述弧形件、所述环形件中至少之一的长度,与所述绕组端部221的长度匹配。
例如:导磁环的厚度,与定子绕组22的线径、匝数、跨距等因素有关,具体数值需要根据实际情况确定。例如:定子绕组22的线径、匝数、跨距,甚至端部(例如:绕组端部221)整形工艺都是变量,都会影响到导磁环的厚度。因此只有根据具体的电机(例如:定子绕组22的线径、匝数、跨距都已定),只有绕组端部221工艺整形一个变量的前提下,才好确定导磁环厚度。
可选地,沿所述定子铁芯21的径向,所述弧形件、所述环形件中至少之一的内径,大于所述定子铁芯21的槽底径(即定子铁芯21的铁芯槽的底径)设定值;和/或,所述弧形件、所述环形件中至少之一的外径,小于或等于所述定子铁芯21的外径。
例如:参见图4、图6、图7和图8所示的例子,增磁环(即导磁环)同样采用硅钢片叠加而成,厚度L可以根据绕组端部长度而定,内径d略大于定子铁芯槽的底径即可,外径D小于或等于定子外径。
由此,通过与定子铁芯的形状和规格适配设置的导磁件,占用空间更小,与定子本体的适配度更高,以更好地提升对漏磁通导入主磁路的便捷性,增大导入量。
在一个可选例子中,所述导磁件24,采用软磁性材料制成。
例如:所述导磁件24,具体为:采用软磁性材料制成的导磁件24。
在一个可选例子中,所述导磁件24,具有一体式加工而成的整体结构、和/或拼接加工而成的拼接结构。
例如:对大电机而言,如果通过结构上的改善,又不增加工艺难度,可以提高电机效率,应该是比较经济合算的,尤其是定子大到可以采用“拼接法”构成的情况下,增磁环同样可以采用拼接方式构成,工艺简单可靠,效果也可观。可以说,感应电机的定子通过结构改进,增加增磁环,把部分“漏磁”导回主磁路,在不改变其它电气参数的情况下,增大主磁通,提高电机效率,是一种简单实用的好方法。
由此,通过软磁性材料制成导磁件,可以提升导磁效率,减小对主磁路的电磁干扰;通过整体结构、拼接结构等形式形成的导磁件,设置方式灵活、方便,且可靠性高。
在一个可选例子中,当所述软磁性材料可以包括硅钢片时,所述导磁件24,由所述硅钢片叠加而成。
例如:增磁环(即导磁环)使用一般的软磁性材料如普通钢环即可,但考虑到电机运行过程中,交变磁场会产生磁滞反应和涡流反应,因此,增磁环同样应该采用硅钢片叠加而成。增磁环的厚度L可以根据绕组端部长度而定,内径d略大于定子铁芯槽的底径即可,外径D则等于(或略小于)定子外径。
可选地,当所述软磁性材料可以包括第一硅钢片时,所述导磁件24,可以由所述第一硅钢片叠加而成。而当所述定子铁芯21由第二硅钢片叠加而成时,所述第一硅钢片的厚度和所述第二硅钢片的厚度,可以相同,也可以不同。
例如:增磁环所用硅钢片厚度,可以与定子铁芯的硅钢片厚度一样,也可以不同。
由此,通过硅钢片叠加而成的导磁件,与定子铁芯的融合导磁更加顺畅,导磁效果更好。
经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过在为了嵌线方便使绕组端部较长的情况下,将绕组端部的一部分漏磁通引回到主磁路,降低了装配工艺的难度,还保证了电机效率。
根据本实用新型的实施例,还提供了对应于定子结构的一种电机。该电机可以包括:以上所述的定子结构。
例如:电机的定子结构中包含了导磁件之后,电机的定子结构和转子结构之间的装配关系或位置关系,可以不发生改变。
可选地,参见图4所示的例子,定子铁芯21,可以包括:定子齿部211和定子轭部212。定子齿部211位于内侧,定子轭部212位于外侧。
可选地,在绕组端部221比较长的感应定子结构总成(例如:定子结构)的铁芯(例如:定子铁芯21)的二端各增加一个导磁件(例如:导磁环、软磁性圆环等),将部分漏磁导回主磁路。
例如:参见图5和图8所示的例子,通过在定子铁芯21的两个端部中任一个端部设置导磁件24,可以把一部分漏磁通,引回到主磁路(例如:主磁路25),提高电机效率。
例如:在定子铁芯21的两个端部各增加一个导磁件(例如:导磁性圆环)25,同样采用硅钢片叠加的结构,在嵌线完成以后,再将导磁件(例如:导磁环)紧固在铁芯(例如:定子铁芯21)的端部。这样,可以将部分漏磁通(例如:漏磁通23的部分漏磁通)导入主磁路25,增大主磁场,相当于提高了电机效率。这个方法比绕组不变的情况下,加长铁芯提高效率,工艺上更容易实现。
例如:在定子铁芯21两端分别增加的导磁环(例如:导磁性圆环),可以是对称增加,也可以是不对称增加。例如:可以在定子铁芯21的两端之一增加导磁性圆环,也可以在定子铁芯21的两端同时增加导磁性圆环。理论上,只要导磁环轴向总厚度相同,导磁环放在定子铁芯21的两端之一或平均放在定子铁芯21两端的效果是一样的。实际上,由于靠近定子铁芯21端面位置的漏磁更多,导磁环平均或对称放在定子铁芯21两端的效果更好。
例如:针对铁芯槽数多,绕组节距大的定子,例如二极电机异步电机,在嵌线完成以后,再增加导磁环,不仅可以提高电机效率,而且降低了工艺难度。
例如:任何一种感应电机,都可以通过在嵌线完成后增加导磁环的方式,提高效率,但只有那些定子槽数多,绕组跨距大的电机嵌线难,因而绕组端部会比较长,这是电机结构所决定,应用在这类电机上,才有经济价值。
可选地,导磁环的形状与定子铁芯的冲片形状不一致,因为工艺上导磁环只能装在铁芯轭部(例如:轭部212)。导磁环的内径可以是光滑圆(可以参见图6和图7所示的例子),也可以做成定子槽底部圆弧形状的“齿槽相间”状。从而,以简单可行的结构和方法,在定子铁芯的端部增加导磁环,提高感应电机效率,有利于节能环保。
其中,由于定子绕组22的端部必须整形,以便于转子装配和长期保持刚性,以免影响电机运行。其中,定子绕组21端部的整形,与定子绕组22的线径、匝数、跨距等因素有关。所以,导磁环与绕组(例如:定子绕组22)最外端的距离预留多少,需要根据具体情况决定。
可见,大电机的定子绕组22目前采用嵌线工艺,为了降低嵌线工艺难度,往往绕组绕得比较大,嵌线以后,端部就留得比较长,造成铜线浪费。采用本实用新型的技术方案,以简单的方法,减少此类浪费,即:不增加目前的工艺难度(即在线径粗的情况下,为了嵌线方便,端部会留得比较长)的前提下,通过增加一个简单的导磁环,就可以“变废为宝”,增强定子主磁路25,提高电机效率。
可选地,参见图4、图6、图7和图8所示的例子,增磁环(即导磁环)同样采用硅钢片叠加而成,厚度L可以根据绕组端部长度而定,内径D略大于定子铁芯槽的底径即可,外径d小于或等于定子外径。
其中,导磁环的厚度,与定子绕组22的线径、匝数、跨距等因素有关,具体数值需要根据实际情况确定。例如:定子绕组22的线径、匝数、跨距,甚至端部(例如:绕组端部221)整形工艺都是变量,都会影响到导磁环的厚度。因此只有根据具体的电机(例如:定子绕组22的线径、匝数、跨距都已定),只有绕组端部221工艺整形一个变量的前提下,才好确定导磁环厚度。
例如:无论多么先进的定子工艺,电机的定子绕组22的绕组端部221总是存在的,理论上,总是可以增加导磁环,以提高电机效率。但实际上,只有那些绕组端部22比较长的定子,才有采用本技术方案的经济价值。这些绕组(例如:定子绕组22)由于绕线面积大,嵌线以后端部比较长,不仅浪费漆包线(例如:铜线价格贵),而且电机运行过程中,漏磁多,对环境是污染(电磁污染)。通过本实用新型的技术方案,可以将部分漏磁导回主磁路,提高电机效率,同时降低了漏磁对环境的污染。
可选地,从理论上来说,增磁环(即导磁环)使用一般的软磁性材料如普通钢环即可,但考虑到电机运行过程中,交变磁场会产生磁滞反应和涡流反应,因此,增磁环同样应该采用硅钢片叠加而成,厚度L可以根据绕组端部长度而定,内径d略大于定子铁芯槽的底径即可,外径D则等于(或略小于)定子外径。
可选地,增磁环所用硅钢片厚度,可以与定子铁芯的硅钢片厚度一样,也可以不同。
可选地,增磁环应该是在定子(例如:定子铁芯21)嵌线完成以后装入,与铁芯(例如:定子铁芯21)联接成一个整体,然后再进行定子绕组端部221的整形。
可选地,增磁环与定子铁芯之间的联接,可以采用螺栓联接紧固,也可以采用焊接方式,采用氩弧焊是比较好的办法。
可选地,对大电机而言,如果通过结构上的改善,又不增加工艺难度,可以提高电机效率,应该是比较经济合算的,尤其是定子大到可以采用“拼接法”构成的情况下,增磁环同样可以采用拼接方式构成,工艺简单可靠,效果也可观。可以说,感应电机的定子通过结构改进,增加增磁环,把部分“漏磁”导回主磁路,在不改变其它电气参数的情况下,增大主磁通,提高电机效率,是一种简单实用的好方法。
由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述图4至图8所示的结构的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本实用新型的技术方案,通过在嵌线完成以后,在定子铁芯的至少一个端部设置导磁件,可以将设置有导磁件的绕组端部的部分漏磁通导入主磁路,增大主磁场,相当于提高了电机效率。
根据本实用新型的实施例,还提供了对应于电机的一种压缩机。该压缩机可以包括:以上所述的电机。
由于本实施例的压缩机所实现的处理及功能基本相应于前述电机的结构的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本实用新型的技术方案,通过在电机的定子铁芯的定子轭部增设导磁件,可以提升压缩机的电机效率,提升压缩机运行的可靠性。
根据本实用新型的实施例,还提供了对应于压缩机的一种空调器。该空调器,可以包括:以上所述的压缩机。
由于本实施例的空调器所实现的处理及功能基本相应于前述压缩机的结构的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本实用新型的技术方案,通过在电机的定子铁芯的定子轭部增设导磁件,可以提升空调器的效率,运行稳定性好,用户体验佳。
根据本实用新型的实施例,还提供了对应于电机的一种定子结构的装配方法。该定子结构的装配方法可以包括:
⑴对以上所述的定子结构,当所述定子结构可以包括定子铁芯21、定子绕组22和导磁件24时,将所述定子绕组22内嵌于所述定子铁芯21中。
⑵当所述定子绕组22与所述定子铁芯21的嵌线完成时,将所述导磁件24连接至所述定子铁芯21。
例如:大电机的定子绕组22目前采用嵌线工艺,为了降低嵌线工艺难度,往往绕组绕得比较大,嵌线以后,端部就留得比较长,造成铜线浪费。采用本实用新型的技术方案,以简单的方法,减少此类浪费,即:不增加目前的工艺难度(即在线径粗的情况下,为了嵌线方便,端部会留得比较长)的前提下,通过增加一个简单的导磁环,就可以“变废为宝”,增强定子主磁路25,提高电机效率。
由此,通过导磁件,可以将定子本体的部分漏磁通导入主磁路,提高电机效率,同时降低了漏磁通对环境的污染,环保性和人性化均得以提升。
在一个可选实施方式中,还可以包括:当所述导磁件24与所述定子铁芯21的连接完成时,对所述定子绕组22的所述绕组端部221进行整形处理。
例如:由于定子绕组22的端部必须整形,以便于转子装配和长期保持刚性,以免影响电机运行。其中,定子绕组21端部的整形,与定子绕组22的线径、匝数、跨距等因素有关。所以,导磁环与绕组(例如:定子绕组22)最外端的距离预留多少,需要根据具体情况决定。
例如:增磁环应该是在定子(例如:定子铁芯21)嵌线完成以后装入,与铁芯(例如:定子铁芯21)联接成一个整体,然后再进行定子绕组端部221的整形。
例如:定子嵌线以后(即所述定子绕组22与所述定子铁芯21的嵌线完成),有一道固定的工序叫“端部整形”,即对嵌线完成的绕组端部221进行整形处理。通过对绕组端部221端部的整形处理,可以方便定子总成压入机壳,也可以方便方便转子装入。另外,在整形处理中,必须保证整形处理后的绕组端部221有一定刚性,以免电机运行过程中,绕组端部221变形而影响电机的正常运行。
由此,通过将导磁件安装至定子铁芯后,对定子绕组的绕组端部进行整形处理,可以使定子结构更加整洁美观、且占用空间小,还可以减少漏磁通,环保性好。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述电机的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本实用新型的技术方案,通过在定子铁芯的轭部增设导磁件,可以在保证装配工艺和电机稳定性的前提下,将部分漏磁通导入定子主磁路,一方面可以提高电机效率,另一方面可以减少漏磁通对环境的电磁辐射等污染,有利于节能环保。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本实用新型的实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种定子结构,其特征在于,包括:定子本体和导磁件(24);其中,
所述定子本体,能够产生主磁通和漏磁通(23),所述主磁通能够形成主磁路(25);
所述导磁件(24),用于至少将部分所述漏磁通(23),导入所述主磁路(25)中;
所述导磁件(24),沿所述定子本体的轴向,与所述定子本体适配设置;
所述定子本体,包括:定子铁芯(21)和定子绕组(22);其中,
所述定子绕组(22),适配内嵌于所述定子铁芯(21)中,且其绕组端部(221)伸出所述定子铁芯(21)的铁芯端部;
所述导磁件(24),适配设置于所述定子铁芯(21)的所述铁芯端部。
2.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,还包括:连接件;
所述导磁件(24),
焊接于所述定子本体;和/或,通过所述连接件,能够拆卸地连接于所述定子本体。
3.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,当所述定子铁芯(21)的所述铁芯端部的数量为一个以上时,所述导磁件(24),适配设置于一个以上所述铁芯端部中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述定子铁芯(21),包括:定子齿部(211)和定子轭部(212);其中,
所述定子齿部(211),适配套接于所述定子轭部(212)的内部;
所述导磁件(24),与所述定子轭部(212)适配设置。
5.根据权利要求1或2所述的结构,其特征在于,所述导磁件(24),包括:与所述定子本体适配的弧形件、环形件中的至少之一。
6.根据权利要求5所述的结构,其特征在于,所述弧形件、所述环形件中至少之一的内径形状,包括:圆弧状、圆环状、与所述定子本体的槽底形状匹配的齿槽相间状中的至少之一。
7.根据权利要求5所述的结构,其特征在于,当所述定子本体包括定子铁芯(21)和定子绕组(22)时,
沿所述定子绕组(22)的轴向,所述弧形件、所述环形件中至少之一的长度,与所述绕组端部(221)的长度匹配;和/或,
沿所述定子铁芯(21)的径向,所述弧形件、所述环形件中至少之一的内径,大于所述定子铁芯(21)的槽底径设定值;和/或,所述弧形件、所述环形件中至少之一的外径,小于或等于所述定子铁芯(21)的外径。
8.根据权利要求1或2所述的结构,其特征在于,所述导磁件(24),采用软磁性材料制成;
和/或,
所述导磁件(24),具有一体式加工而成的整体结构、和/或拼接加工而成的拼接结构。
9.根据权利要求8所述的结构,其特征在于,当所述软磁性材料包括硅钢片时,所述导磁件(24),由所述硅钢片叠加而成。
10.一种电机,其特征在于,包括:如权利要求1-9任一所述的定子结构。
11.一种压缩机,其特征在于,包括:如权利要求10所述的电机。
12.一种空调器,其特征在于,包括:如权利要求11所述的压缩机。
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