CN208461553U - 单相异步电机及具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单相异步电机及具有其的压缩机。单相异步电机的极数为2极且包括定子铁芯和转子铁芯，定子铁芯包括多个层叠设置的定子冲片，定子冲片的定子槽的数量为24，定子铁芯的内径为D1，定子铁芯的外径为D2，其中0.525≤D1/D2≤0.55，转子铁芯包括多个层叠设置的转子冲片，转子铁芯的转子槽的数量为29。根据本实用新型的单相异步电机，通过改进定子铁芯的内径和外径的比值，在单相异步电机启动过程中，可以改善T‑S曲线出现跳跃形尖峰，在不影响电机噪音的前提下，不但可以改善单相异步电机启动性能；在单相异步电机运行过程中，可以降低附加损耗，提升电机效率。而且，还可以有效改善电机铜耗、铁耗分配比例，提升电机效率。

Description

单相异步电机及具有其的压缩机

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种单相异步电机及具有其的压缩机。

背景技术

单相感应电机结构简单，能效较高，被广泛应用于空调等家电领域。电机定转子铁芯槽配合对电机能效影响很大，确定电机槽配合需要考虑多种因素。例如对电机定子相带谐波磁场的影响、对电机杂散损耗的影响、对电机制造工艺和制造成本的影响等等。因此，人们在设计、开发异步电机时，一般采用已经使用的槽配合，或者采用电机设计教科书和设计手册推荐的槽配合。比如24/30槽配合广泛应用于家用电器领域。然而，24/30槽配合在电机启动时存在大量同步附件转矩，影响电机启动，在电机正常运行时，会产生大量附加损耗，影响电机效率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种单相异步电机，所述单相异步电机具有结构简单、性能好的优点。

本实用新型还提出一种压缩机，所述压缩机具有如上所述的单相异步电机。

根据本实用新型实施例的单相异步电机，所述单相异步电机的极数为2极且包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括多个层叠设置的定子冲片，所述定子冲片的定子槽的数量为24，所述定子铁芯的内径为D1，所述定子铁芯的外径为D2，其中0.525≤D1/D2≤0.55；转子铁芯，所述转子铁芯包括多个层叠设置的转子冲片，所述转子铁芯的转子槽的数量为29。

根据本实用新型实施例的单相异步电机，通过改进定子铁芯的内径和外径的比值，在单相异步电机启动过程中，可以改善T-S曲线出现跳跃形尖峰，在不影响电机噪音的前提下，不但可以改善单相异步电机启动性能；在单相异步电机运行过程中，可以降低附加损耗，提升电机效率。而且，还可以有效改善电机铜耗、铁耗分配比例，提升电机效率。

在一些实施例中，所述定子槽的包括二十个第一槽和四个第二槽，其中所述第一槽的横截面积大于所述第二槽的横截面积。

在一些实施例中，所述定子槽的槽间距为θ，满足13°＜θ＜15°。

在一些实施例中，所述定子槽的底壁为弧形面。

在一些实施例中，在所述定子槽的底部到其开口的方向上，所述定子槽的宽度逐渐减小。

根据本实用新型实施例的压缩机，包括如上所述的单相异步电机。

根据本实用新型实施例的压缩机，通过改进定子铁芯的内径和外径的比值，在单相异步电机启动过程中，可以改善T-S曲线出现跳跃形尖峰，在不影响电机噪音的前提下，不但可以改善单相异步电机启动性能；在单相异步电机运行过程中，可以降低附加损耗，提升电机效率。而且，还可以有效改善电机铜耗、铁耗分配比例，提升电机效率。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的单相异步电机的定子铁芯的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的单相异步电机的转子铁芯的结构示意图。

附图标记：

定子铁芯110，定子槽111，槽底112，开口113，定子铁芯的内周壁114，定子铁芯的外周壁115，

第一段1151，第二段1152，第三段1153，第四段1154，第五段1155，第六段1156，第七段1157，第八段1158，

转子铁芯120，转子槽121。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的单相异步电机和压缩机。

如图1、图2所示，根据本实用新型实施例的单相异步电机的极数为2，单相异步电机包括定子铁芯110和转子铁芯120。

具体而言，定子铁芯110包括多个层叠设置的定子冲片，定子冲片的定子槽111的数量为24，定子铁芯110的内径为D1，定子铁芯110的外径为D2，其中0.525≤D1/D2≤0.55，转子铁芯120包括多个层叠设置的转子冲片，转子铁芯120的转子槽121的数量为29。

根据本实用新型实施例的单相异步电机，通过改进定子铁芯110的内径和外径的比值，在单相异步电机启动过程中，可以改善T-S曲线出现跳跃形尖峰，在不影响电机噪音的前提下，不但可以改善单相异步电机启动性能；在单相异步电机运行过程中，可以降低附加损耗，提升电机效率。而且，还可以有效改善电机铜耗、铁耗分配比例，提升电机效率。

根据本实用新型的一些实施例，定子槽111的包括二十个第一槽和四个第二槽，其中，第一槽的横截面积大于所述第二槽的横截面积。根据本实用新型的一些实施例，定子槽111的槽间距为θ，满足13°＜θ＜15°。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，定子铁芯110的内周壁114可以为圆柱面。在如图1所示的示例中，定子铁芯110的外周壁115的横截面的轮廓线可以包括首尾依次连接的第一段1151、第二段1152、第三段1153、第四段1154、第五段1155、第六段1156、第七段1157和第八段1158，其中第一段1151、第三段1153、第五段1155和第七段1157为直线段，第二段1152、第四端、第六段1156和第八段1158为弧线段。由此可以降低附加损耗，提升电机效率。

进一步地，如图1所示，第二段1152、第四端、第六段1156和第八段1158的圆心角相等。在如图1所示的示例中，第二段1152、第四端、第六段1156和第八段1158的弧长相等。如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，定子槽111的底壁为弧形面，由此可以降低附加损耗，提升电机效率。在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，在定子槽111的槽底114到其开113口的方向上，定子槽111的宽度逐渐减小。需要说明的是，这里的“宽度”是指定子槽111在定子铁芯110的周向方向上的宽度。

下面参照图1、图2详细描述根据本实用新型实施例的单相异步电机。

如图1、图2所示，单相异步电机的极数为2且包括定子铁芯110和转子铁芯120。其中，定子铁芯110包括多个层叠设置的定子冲片，定子冲片的定子槽111的数量为24，定子铁芯110的内径为D1，定子铁芯110的外径为D2，其中0.525≤D1/D2≤0.55。如图1所示，定子铁芯110的内周壁可以为圆柱面。

如图1所示，定子铁芯110的外周壁的横截面的轮廓线可以包括首尾依次连接的第一段1151、第二段1152、第三段1153、第四段1154、第五段1155、第六段1156、第七段1157和第八段1158，其中第一段1151、第三段1153、第五段1155和第七段1157为直线段，第二段1152、第四端、第六段1156和第八段1158为弧线段，第二段1152、第四端、第六段1156和第八段1158的圆心角均相等，第二段1152、第四端、第六段1156和第八段1158的弧长均相等。

如图1所示，定子槽111的槽底112为弧形面，在定子槽111的底部到其开口113的方向上，定子槽111的宽度逐渐减小。需要说明的是，这里的“宽度”是指定子槽111在定子铁芯110的周向方向上的宽度。

如图2所示，转子铁芯120包括多个层叠设置的转子冲片，转子铁芯120的转子槽121的数量为29。在转子铁芯120的径向外侧至径向内侧的方向上，转子槽121的宽度逐渐减小。需要说明的是，这里的“宽度”是指转子槽121在转子铁芯120的周向方向上的宽度。

考虑电机同步谐波转矩，若转子的μ_a次谐波磁势是由定子的ν_a次谐波磁场在转子中感应的电流产生的齿谐波，当与定子谐波磁场中的另一ν_b次谐波次数相同，且在某一特定的转速下他们在空间保持相对静止，则这两个具有不同来源的μ_a次转子磁势和ν_b次定子磁场之间，将产生同步谐波转矩。以下确定发生同步谐波转矩的转速：

转子μ_a次谐波磁场相对定子转速为

定子ν_b次谐波相对定子的转速为

当μ_a＝±ν_b时，要使n_μa＝n_νb，必须

由此可以得到产生同步谐波转矩的主波转差率为

S＝1

或

同步谐波转矩的存在使T-S曲线在启动或高转差率的范围内出现跳跃形尖峰，在异步转矩的合成转矩形成低的谷点，成为“同步谷”。式(4)说明：当满足μ_a＝ν_b，同步转矩发生在S＝1处；当满足μ_a＝-ν_b，且μ_a-ν_b为负值，同步谐波转矩发生在S＜1处，这两种情况将影响异步电机的起动性能。当满足μ_a＝-ν_b，且μ_a-ν_b为正值，同步谐波转矩发生在S＞1处，这种情况将影响电机的制动运行。

同步谐波转矩的产生于定子槽、转子槽配合有密切的关系。

定子的谐波次数为

ν＝(6K₁+1)p

K₁＝0、±1、±2......

转子的谐波次数为

μ＝K₂Z₂+ν

K₂＝0、±1、±2......

定子24槽，转子30槽、转子29槽对应定转子的磁势谐波含量如下表所示(只考虑一阶齿谐波)：

定转子磁势谐波表

从上表可以看出转子槽数变化影响转子的谐波成分。当转子槽数为30槽时，定转子磁场中有16个组合的谐波磁场次数相同，形成同步谐波转矩，出现在S＝1。转子槽数为29槽时，定、转子磁场中不存在极对数相同的情况，不会产生同步谐波转矩。

可见，不同的槽配合，同步谐波转矩出现的转差率不同。选择适当的槽配合可以消除同步谐波转矩，所以电机设计时应尽量避免引起同步谐波转矩的定、转子槽配合。

由此可知，通过改进定子铁芯110的内径和外径的比值，在单相异步电机启动过程中，可以改善T-S曲线出现跳跃形尖峰，在不影响电机噪音的前提下，不但可以改善单相异步电机启动性能；在单相异步电机运行过程中，可以降低附加损耗，提升电机效率。而且，还可以有效改善电机铜耗、铁耗分配比例，提升电机效率。

根据本实用新型实施例的压缩机，包括如上所述的单相异步电机。

根据本实用新型实施例的压缩机，通过改进定子铁芯110的内径和外径的比值，在单相异步电机启动过程中，可以改善T-S曲线出现跳跃形尖峰，在不影响电机噪音的前提下，不但可以改善单相异步电机启动性能；在单相异步电机运行过程中，可以降低附加损耗，提升电机效率。而且，还可以有效改善电机铜耗、铁耗分配比例，提升电机效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种单相异步电机，其特征在于，所述单相异步电机的极数为2极且包括：

定子铁芯，所述定子铁芯包括多个层叠设置的定子冲片，所述定子冲片的定子槽的数量为24，所述定子铁芯的内径为D1，所述定子铁芯的外径为D2，其中0.525≤D1/D2≤0.55；

转子铁芯，所述转子铁芯包括多个层叠设置的转子冲片，所述转子铁芯的转子槽的数量为29。

2.根据权利要求1所述的单相异步电机，其特征在于，所述定子槽的包括二十个第一槽和四个第二槽，其中所述第一槽的横截面积大于所述第二槽的横截面积。

3.根据权利要求1所述的单相异步电机，其特征在于，所述定子槽的槽间距为θ，满足13°＜θ＜15°。

4.根据权利要求1所述的单相异步电机，其特征在于，所述定子槽的底壁为弧形面。

5.根据权利要求1所述的单相异步电机，其特征在于，在所述定子槽的底部到其开口的方向上，所述定子槽的宽度逐渐减小。

6.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的单相异步电机。