CN208874372U - 一种压缩机电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种压缩机电机，包括定子和转子；所述转子极数为P；所述定子包括圆环状的定子冲片，所述定子冲片包括多个定子齿和多个定子槽，所述定子冲片内径为D，所述定子齿数量为S个，所述定子齿沿垂直于定子齿中心线的方向的长度为Wt，其定子齿靴尺寸经过合理的优化设计，改善了定子齿靴处的磁密饱和，从而削弱电机反电势谐波和齿槽转矩。同时降低了定子的铁芯损耗，提升电机效率，另外，利用非对称的定子齿靴结构，在电机旋转过程中，可提升电机输出转矩最小时的磁通量，使得电机电磁转矩的最小值有所提高，同时不影响电机电磁转矩的最大值，进而使得电磁转矩平均值有所提高，相比较对称结构的定子齿靴，电机的转矩脉动进一步减小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机，特别涉及一种压缩机电机。
背景技术
目前压缩机行业普遍采用永磁同步电机，永磁同步电机又可以分为集中卷和分布卷两种绕线方式的电机。一般来说，分布卷电机噪音较小，但由于线圈端部尺寸较大，因此效率较低。而集中卷电机由于线圈端部尺寸小，所以效率较分布卷电机高。但是传统的集中卷电机由于其齿靴部设计不合理，容易造成定子齿靴部的漏磁和局部磁密过高甚至饱和，产生齿谐波，从而导致电机的反电势谐波和齿槽转矩过高，噪音恶化。同时，定子齿靴的磁密饱和也会使铁芯损耗升高，电机效率降低。
为了避免这一问题，必须合理地设计定子齿靴部分的结构，防止定子齿靴部局部的磁密饱和现象发生，使电机的反电势谐波和齿槽转矩降低。同时也能降低一部分铁损，使电机性能提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种压缩机电机，用于解决现有技术中其齿靴部设计不合理，容易造成定子齿靴部的漏磁和局部磁密过高甚至饱和，产生齿谐波，从而导致电机的反电势谐波和齿槽转矩过高，噪音恶化。同时，定子齿靴的磁密饱和也会使铁芯损耗升高，电机效率降低等问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种压缩机电机，包括定子和转子，所述转子的极数为P，所述定子包括圆环状的定子冲片，所述定子冲片中心位置具有一直径为D的圆孔，所述定子冲片的内壁沿其径向开设有S个定子槽，所述定子槽沿所述定子冲片内壁的周向间隔分布；
相邻的两个所述定子槽之间形成一定子齿，所述定子齿的数量与所述定子槽的数量相等，所述定子齿沿垂直于定子齿中心线的方向的长度为Wt，所述Wt满足0.11*π*D*P2/S2≤Wt≤0.17*π*D*P2/S2；
转子放置在所述圆孔内，所述定子与所述转子间有气隙，所述气隙间隔最小距离值的为Wag；
所述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向侧边连接有一定子齿靴，所述定子齿靴靠近所述定子齿的部分为齿靴底，所述齿靴底长度为Wtb，所述齿靴底长度是以定子圆心为一端，定子齿靴和定子齿交汇点为另一端所组成的线段与定子齿靴交汇的线段长度，所述 Wtb满足0.08*Wt/Wag≤Wtb≤0.2*Wt/Wag；
所述定子齿靴远离所述定子齿的最末端为齿靴尖，所述齿靴尖所在侧边的长度为Wtt，其中，所述Wtt满足0.15*Wtb≤Wtt≤0.39*Wtb。
可选的，所述Wt满足0.12*π*D*P2/S2≤Wt≤0.16*π*D*P2/S2。
可选的，所述Wtb满足0.09*Wt/Wag≤Wtb≤0.18*Wt/Wag。
可选的，所述Wtt满足0.15*Wtb≤Wtt≤0.39*Wtb。
可选的，所述Wt满足0.13*π*D*P2/S2≤Wt≤0.15*π*D*P2/S2。
可选的，所述Wtb满足0.1*Wt/Wag≤Wtb≤0.16*Wt/Wag。
可选的，所述Wtt满足0.16*Wtb≤Wtt≤0.3*Wtb。
可选的，所述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向的两侧各对称设置有一定子齿靴，分别为第一定子齿靴和第二定子齿靴。
可选的，所述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向的两侧各设置有一定子齿靴，分别为第一定子齿靴和第二定子齿靴，所述第一定子齿靴与所述第二定子齿靴尺寸不同。
可选的，述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向的一侧设置有第一定子齿靴。
本实用新型提出的一种压缩机电机，其定子齿靴尺寸经过合理的优化设计，改善了定子齿靴处的磁密饱和，从而削弱电机反电势谐波和齿槽转矩。同时降低了定子的铁芯损耗，提升电机效率，另外，利用非对称的定子齿靴结构，在电机旋转过程中，可提升电机输出转矩最小时的磁通量，使得电机电磁转矩的最小值有所提高，同时不影响电机电磁转矩的最大值，进而使得电磁转矩平均值有所提高，相比较对称结构的定子齿靴，电机的转矩脉动进一步减小。
附图说明
图1为本实用新型实施例一提供的一种压缩机电机示意图；
图2为本实用新型实施例一中定子齿靴部分的示意图；
图3为本实用新型实施例二中定子齿靴部分的示意图；
图4为本实用新型实施例二中另一种定子齿靴部分的示意图；
10-定子冲片，20-转子，定子槽-11，定子齿-12，第一定子齿靴-121，第二定子齿靴-122，齿靴底-1201，齿靴尖-1202。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种压缩机电机作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例一
如图1和图2所示，本实施例提供一种压缩机电机，包括定子和转子20；所述转子20极数可设为P；所述定子包括圆环状的定子冲片10，所述定子冲片10包括多个定子齿12和多个定子槽11，所述定子冲片10内径可设为D，所述定子齿12数量可设为S个，所述定子齿12沿垂直于定子齿中心线的方向的长度为Wt，其中，Wt应满足 0.11*π*D*P2/S2≤Wt≤0.17*π*D*P2/S2，所述定子冲片10中心位置有转子孔，所述转子20放置在所述转子孔内，所述定子槽11用于绕制线圈。由图1可知，本实施例中定子齿的数量为9。
如图2所示，所述定子与所述转子间有气隙，所述气隙长度最小的为Wag。所述定子齿12在靠近所述定子冲片10中心的一端的两侧末端有中心对称的两处突起的定子齿靴，分别为第一定子齿靴121和第二定子齿靴122，所述第一定子齿靴121和第二定子齿靴122的形状尺寸相同，所述第一定子齿靴121和第二定子齿靴122的长度从靠近所述定子齿12的一侧分别向另一侧逐渐减少，所述定子齿靴靠近所述定子齿12的部分为齿靴底1201，所述齿靴底1201长度为Wtb，所述齿靴底的长度是以定子圆心为一端，定子齿靴和定子齿交汇点为另一端所组成的线段与定子齿靴交汇的线段长度。其中，所述齿靴底 1201的长度Wtb应满足0.08*Wt/Wag≤Wtb≤0.2*Wt/Wag。需要注意的是，所述气隙的大小在一定程度上可对电机的运行性能产生影响。气隙过大大，则由电网供给的励磁电流(滞后的无功电流)大，可使电机的功率因素变差。但是气隙过小时，将使装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加以及使启动特性变差。因此，在实际应用时需根据需要选择合适的气隙，在此不做赘述。
进一步地，所述定子齿靴远离所述定子齿的最末端为齿靴尖1202，所述齿靴尖1202的长度为Wtt，其中，所述齿靴尖1202的长度Wtt应满足0.15*Wtb≤Wtt≤0.39*Wtb，所述齿靴尖的长度为所述齿靴尖所在侧边的长度。
在本实施例中，所述定子槽数量与所述定子齿数量相同，都是9 个，但是并不局限于9个，也可以是其他数量，例如6个，12个等，还有很多其他情况，可根据具体电机的型号需要来选择定子槽和定子齿的数量。另外本实施例中转子的极数为P，具体的P的数值是跟定子绕组的绕制方式有关，转子的极数直接影响电机的转速，它们之间一般有如下关系：转速＝60*频率/极对数，其中若极对数为2，则极数为4，若极对数为3，则极数为6，因此，可利用极数的改变来实现电机转速的改变。在实际应用时，需根据具体的需要来选择转子的极数。
需要注意的是，上述的Wt除了满足上述条件，还可以满足0.12* π*D*P2/S2≤Wt≤0.16*π*D*P2/S2，或者，所述Wt满足0.13*π *D*P2/S2≤Wt≤0.15*π*D*P2/S2。
上述的Wtb除了满足上述条件，还可以满足0.09*Wt/Wag≤Wtb≤ 0.18*Wt/Wag，或者，所述Wtb满足0.1*Wt/Wag≤Wtb≤0.16*Wt/Wag。
上述的Wtt除了满足上述条件，还可以满足0.15*Wtb≤Wtt≤ 0.39*Wtb，或者，0.16*Wtb≤Wtt≤0.3*Wtb。
所述的Wt、Wtb以及Wtt还可以是上述条件的任一组合。
本实施例一提出的一种压缩机电机，其定子齿靴尺寸经过合理的优化设计，改善了定子齿靴处的磁密饱和，从而削弱电机反电势谐波和齿槽转矩。同时降低了定子的铁芯损耗，提升电机效率。
实施例二
如图3所示，本实施例二与实施例一的区别在于，所述第一定子齿靴与第二定子齿靴不再是形状尺寸相同的结构，从图3中可以看出，所述定子齿在靠近所述定子冲片中心的一端的两侧末端设置有不对称的两处突起的定子齿靴，分别为第一定子齿靴121和第二定子齿靴 122，所述第一定子齿靴121的长度从靠近所述定子齿的一侧向另一侧逐渐减少，所述第一定子齿靴的长度从靠近所述定子齿的一侧向另一侧逐渐减少，所述第二定子齿靴的长度从靠近所述定子齿的一侧向另一侧逐渐减小，所述第一定子齿靴与所述第二定子齿靴尺寸不同。需要注意的是本实施例二中齿靴底的长度和齿靴尖的长度仍然满足实施例一中的大小关系。在本实施例二中，利用非对称的定子齿靴结构，在电机旋转过程中，可提升电机输出转矩最小时的磁通量，使得电机电磁转矩的最小值有所提高，同时不影响电机电磁转矩的最大值，进而使得电磁转矩平均值有所提高，相比较对称结构的定子齿靴，电机的转矩脉动进一步减小。
可选地，如图4所示，所述定子齿在靠近所述定子冲片中心的一端的一侧还可仅设置有第一定子齿靴，所述第一定子齿靴的长度从靠近所述定子齿的一侧向另一侧逐渐减小。所述定子齿在靠近所述定子冲片中心的一端的一侧还可仅设置有第一定子齿靴，所述第一定子齿靴的长度从靠近所述定子齿的一侧向另一侧逐渐减小。
需要注意的是本实施例二中齿靴底的长度和齿靴尖的长度大小仍然满足实施例一中的关系式。
综上所述，本实用新型提出的一种压缩机电机，其定子齿靴尺寸经过合理的优化设计，改善了定子齿靴处的磁密饱和，从而削弱电机反电势谐波和齿槽转矩。同时降低了定子的铁芯损耗，提升电机效率，另外，利用非对称的定子齿靴结构，在电机旋转过程中，可提升电机输出转矩最小时的磁通量，使得电机电磁转矩的最小值有所提高，同时不影响电机电磁转矩的最大值，进而使得电磁转矩平均值有所提高，相比较对称结构的定子齿靴，电机的转矩脉动进一步减小。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”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必须针对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中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
Claims (10)
1.一种压缩机电机，其特征在于，包括定子和转子，所述转子的极数为P，所述定子包括圆环状的定子冲片，所述定子冲片中心位置具有一直径为D的圆孔，所述定子冲片的内壁沿其径向开设有S个定子槽，所述定子槽沿所述定子冲片内壁的周向间隔分布；
相邻的两个所述定子槽之间形成一定子齿，所述定子齿的数量与所述定子槽的数量相等，所述定子齿沿垂直于定子齿中心线的方向的长度为Wt，所述Wt满足0.11*π*D*P2/S2≤Wt≤0.17*π*D*P2/S2；
转子放置在所述圆孔内，所述定子与所述转子间有气隙，所述气隙间隔最小距离值的为Wag；
所述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向侧边连接有一定子齿靴，所述定子齿靴靠近所述定子齿的部分为齿靴底，所述齿靴底长度为Wtb，所述齿靴底长度是以定子圆心为一端，定子齿靴和定子齿交汇点为另一端所组成的线段与定子齿靴交汇的线段长度，所述Wtb满足0.08*Wt/Wag≤Wtb≤0.2*Wt/Wag；
所述定子齿靴远离所述定子齿的最末端为齿靴尖，所述齿靴尖所在侧边的长度为Wtt，其中，所述Wtt满足0.15*Wtb≤Wtt≤0.39*Wtb。
2.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述Wt满足0.12*π*D*P2/S2≤Wt≤0.16*π*D*P2/S2。
3.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述Wtb满足0.09*Wt/Wag≤Wtb≤0.18*Wt/Wag。
4.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述Wtt满足0.15*Wtb≤Wtt≤0.39*Wtb。
5.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述Wt满足0.13*π*D*P2/S2≤Wt≤0.15*π*D*P2/S2。
6.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述Wtb满足0.1*Wt/Wag≤Wtb≤0.16*Wt/Wag。
7.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述Wtt满足0.16*Wtb≤Wtt≤0.3*Wtb。
8.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向的两侧各对称设置有一定子齿靴，分别为第一定子齿靴和第二定子齿靴。
9.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向的两侧各设置有一定子齿靴，分别为第一定子齿靴和第二定子齿靴，所述第一定子齿靴与所述第二定子齿靴尺寸不同。
10.如权利要求1所述的一种压缩机电机，其特征在于，所述定子齿靠近所述圆孔的一端沿所述内壁周向的一侧设置有第一定子齿靴。
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