CN210297376U - 永磁电机冲片、永磁电机和压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种永磁电机冲片、永磁电机和压缩机，其中永磁电机冲片包括：定子冲片，具有第一环形轭部和自第一环形轭部的内周沿第一环形轭部的径向向内延伸的多个齿部，各齿部沿第一环形轭部的周向等间隔排列，各齿部的自由端围成定子冲片的中心轴孔；转子冲片，具有第二环形轭部和自第二环形轭部的外周沿第二环形轭部的径向向外延伸的多个圆弧凸极，各圆弧凸极沿第二环形轭部的周向等间隔排列，转子冲片通过圆弧凸极的自由端同心且间隙配合于定子冲片的中心轴孔内；齿部沿垂直于其延伸方向的宽度为L₁，圆弧凸极沿垂直于其延伸方向的宽度为L₂，L₁与L₂满足：0.45<L₁/L₂<0.5。本实用新型通过定子冲片和转子冲片的设计，提高永磁电机的反电动势和效率。

Description

永磁电机冲片、永磁电机和压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体地说，涉及一种永磁电机冲片、由该永磁电机冲片叠装成的永磁电机和包括该永磁电机的压缩机。

背景技术

压缩机的电机冲片在设计时需要综合考虑各方面因素，如定子冲片的内/外径尺寸、槽型尺寸、绕线方式，转子冲片的尺寸、磁铁材质、牌号，以及定子冲片和转子冲片之间的配合和比例等，以达到压缩机电机的最佳性能需求。

而现有的电机冲片，还无法实现定子冲片和转子冲片的较佳设计，以及两者的配合，导致电机工作效率不高，无法满足使用需求。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种永磁电机冲片、永磁电机和压缩机，通过定子冲片和转子冲片的合理设计，提高永磁电机的反电动势和效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种永磁电机冲片，包括：定子冲片，具有第一环形轭部和自所述第一环形轭部的内周沿所述第一环形轭部的径向向内延伸的多个齿部，各所述齿部沿所述第一环形轭部的周向等间隔排列，各所述齿部的自由端围成所述定子冲片的中心轴孔；转子冲片，具有第二环形轭部和自所述第二环形轭部的外周沿所述第二环形轭部的径向向外延伸的多个圆弧凸极，各所述圆弧凸极沿所述第二环形轭部的周向等间隔排列，所述转子冲片通过所述圆弧凸极的自由端同心且间隙配合于所述定子冲片的中心轴孔内；所述齿部沿垂直于其延伸方向的宽度为L₁，所述圆弧凸极沿垂直于其延伸方向的宽度为L₂，L₁与L₂满足：0.45<L₁/L₂<0.5。

优选地，上述的永磁电机冲片中，所述齿部的自由端沿所述第一环形轭部的周向、关于该齿部的延伸方向对称地向两侧延伸，相邻两所述齿部之间形成梯形槽，所述梯形槽的四个角均为圆角。

优选地，上述的永磁电机冲片中，所述梯形槽的位于所述齿部的自由端的圆角的半径为R₁，所述梯形槽的位于所述第一环形轭部的内周的圆角的半径为R₂，R₁与R₂满足：2≤R₁/R₂≤4。

优选地，上述的永磁电机冲片中，所述定子冲片的梯形槽的数量为N₁，所述转子冲片的圆弧凸极的数量为N₂，N₁与N₂满足：N₁:N₂＝3:2。

优选地，上述的永磁电机冲片中，所述圆弧凸极的自由端设有开口朝向所述齿部、且关于该圆弧凸极的延伸方向对称的V形插槽，所述V形插槽的开口侧关于该V形插槽的对称轴对称地设有两对插孔。

优选地，上述的永磁电机冲片中，靠近所述V形插槽的对称轴的第一插孔与其对应的所述V形插槽的一边之间的夹角为A₁，远离所述V形插槽的对称轴的第二插孔与其对应的所述V形插槽的一边之间的夹角为A₂，A₁与A₂满足：1.15≤A₁/A₂≤1.2。

优选地，上述的永磁电机冲片中，所述V形插槽的开口角度为α，α满足：150°≤α≤170°。

优选地，上述的永磁电机冲片中，所述转子冲片的外径为D₁，D₁满足：53mm≤D₁≤54mm；所述转子冲片的外径D₁与所述定子冲片的内径D₂满足：0.5mm≤(D₂-D₁)/2≤0.6mm。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种永磁电机，包括定子和可转动地嵌设于所述定子内周的转子，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯至少由上述的定子冲片叠装而成，所述定子绕组绕线于所述齿部；所述转子包括转子铁芯和永磁体，所述转子铁芯至少由上述的转子冲片叠装而成，所述永磁体埋设于所述圆弧凸极中。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种压缩机，所述压缩机包括上述的永磁电机。

本实用新型与现有技术相比的有益效果至少包括：

本实用新型通过定子冲片的齿部和转子冲片的圆弧凸极，使转子冲片同心且间隙配合于定子冲片的中心轴孔内，实现转子与定子之间的均匀间隙配合；通过定子冲片上等间隔排列的齿部和转子冲片上等间隔排列的圆弧凸极，实现永磁电机运行平稳，减小噪音；通过定子冲片的齿部的宽度和转子冲片的圆弧凸极的宽度的设计，使定子绕组和转子磁极之间实现最佳的磁通，提高永磁电机的反电动势和效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例中永磁电机冲片的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例中定子冲片的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例中转子冲片的结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例中永磁电机冲片的局部结构，示出定子冲片的齿部宽度和转子冲片的圆弧凸极宽度的比例关系；

图5是本实用新型一个实施例中定子冲片的局部结构，示出定子冲片的梯形槽的四个圆角的角度关系；

图6是本实用新型一个实施例中转子冲片的局部结构，示出转子冲片的V形插槽和插孔的夹角关系。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1示出实施例中的一种永磁电机冲片，图2示出该永磁电机冲片中的定子冲片，图3示出该永磁电机冲片中的转子冲片。结合图1至图3所示，在本实施例中，永磁电机冲片包括：

定子冲片1，该定子冲片1整体呈圆环形状，具有第一环形轭部11和自该第一环形轭部11的内周沿该第一环形轭部11的径向x向内延伸的多个齿部12。其中，每个齿部12自第一环形轭部11的内周起向该第一环形轭部11的圆心O₁延伸，各齿部12沿第一环形轭部11的周向等间隔排列，各齿部12的自由端122围成定子冲片1的中心轴孔13。其中，第一环形轭部11的径向x是指该第一环形轭部11的任意直径方向；第一环形轭部11的周向是指该第一环形轭部11的圆周方向；定子冲片1的中心轴孔13是指与第一环形轭部11的圆心O₁(也是定子冲片1的中心)同心的位于定子冲片1中央的轴孔，该中心轴孔13内用于装配转子冲片2和压缩机的旋转轴(图中未示出)。

转子冲片2，整体也呈圆环形状，具有第二环形轭部21和自该第二环形轭部21的外周沿该第二环形轭部21的径向y向外延伸的多个圆弧凸极22。其中，每个圆弧凸极22自第二环形轭部21的外周起向背离该第二环形轭部21的圆心O₂的方向延伸，各圆弧凸极22沿该第二环形轭部21的周向等间隔排列，转子冲片2通过圆弧凸极22的自由端222同心且间隙配合于定子冲片1的中心轴孔13内。其中，第二环形轭部21的径向y是指该第二环形轭部21的任意直径方向；第二环形轭部21的周向是指该第二环形轭部21的圆周方向；当转子冲片2同心且间隙配合于定子冲片1的中心轴孔13内，第二环形轭部21的圆心O₂(也是转子冲片2的中心)与第一环形轭部11的圆心O₁(定子冲片1的中心)重合，各圆弧凸极22的自由端222所在的外周圆2220与定子冲片1的中心轴孔13同心且相隔预定间隙，实现转子与定子之间的均匀间隙配合。并且，多个齿部12沿定子冲片1的第一环形轭部11的内周等间隔排列，多个圆弧凸极22沿转子冲片2的第二环形轭部21的外周等间隔排列，实现结构的对称和稳定，使压缩机运行稳定，减小噪音。

转子冲片2的中央具有与定子冲片1的中心轴孔13同心的轴孔23，该轴孔23内用于装配压缩机的旋转轴(图中未示出)。

在一些实施例中，上述的定子冲片1中，第一环形轭部11和齿部12一体成型，形成为一体式结构；转子冲片1中，第二环形轭部21和圆弧凸极22也一体成型，形成为一体式结构。

在一个实施例中，转子冲片2的外径为D₁，D₁满足：53mm≤D≤54mm。在优选的实施例中，转子冲片2的外径D₁与定子冲片1的内径D₂满足：0.5mm≤(D₂-D₁)/2≤0.6mm。定子冲片1的内径D₂也即定子冲片1的中心轴孔13的直径。通过转子冲片2的外径D₁与定子冲片1的内径D₂之间的间隙的限定，可以保证压缩机运转过程中定转子间隙均匀。

进一步的，图4示出定子冲片的齿部宽度和转子冲片的圆弧凸极宽度的比例关系。参照图4所示，定子冲片1中，每个齿部12沿垂直于其延伸方向x的宽度为L₁，转子冲片2中，每个圆弧凸极22沿垂直于其延伸方向y的宽度为L₂，L₁与L₂满足：0.45<L₁/L₂<0.5。定子冲片1的齿部12用于定子绕组的绕线，转子冲片2的圆弧凸极22作为转子磁极，用于埋设永磁体，通过定子冲片1的齿部12的宽度L₁和转子冲片2的圆弧凸极22的宽度L₂的设计，使定子绕组和转子磁极之间实现最佳的磁通，提高永磁电机的反电动势和效率。

图5示出定子冲片的梯形槽的四个圆角的角度关系。结合图2和图5所示，定子冲片1的每个齿部12的自由端122沿第一环形轭部11的周向、关于该齿部12的延伸方向x对称地向两侧延伸，相邻两齿部12之间形成梯形槽14，梯形槽14的四个角均为圆角。也即，齿部12自第一环形轭部11起，两侧先形成一小段弧形弯折后，再沿第一环形轭部11的径向x延伸一定长度，齿部12结束延伸后其自由端122相对于该齿部12的延伸方向x对称地向两侧沿第一环形轭部11的周向形成一小段弧形弯折，并沿第一环形轭部11的周向继续延伸一定距离，形成图中所示“工”字形的齿部12。两个“工”字形的齿部12之间，形成四角均为圆角的梯形状绕线槽，即梯形槽14。通过梯形槽14四角均为圆角的设计，使定子绕组缠绕于齿部12时，线束能够均匀地缠绕于齿部12上，尤其是齿部12与第一环形轭部11的连接处(即梯形槽14的两个底角142处)和齿部12的自由端122处(即梯形槽14的两个顶角141处)，实现定子绕组的均匀绕线。

进一步的，如图5所示，梯形槽14的位于齿部12的自由端122的圆角141(即梯形槽14的顶角)的半径为R₁，梯形槽14的位于第一环形轭部11的内周的圆角142(即梯形槽14的底角)的半径为R₂，R₁与R₂满足：2≤R₁/R₂≤4。由于定子冲片1的齿部12的自由端122与转子冲片2的圆弧凸极22的自由端222间隙配合，而转子冲片2的圆弧凸极22的自由端222埋设永磁体，通过梯形槽14的顶角141和底角142的半径设计，一方面满足齿部12的各个部位的绕线需求，另一方面优化齿部12的自由端122处的绕线分布，提升定子绕线与转子磁极之间的配合，提高磁通量。

转子冲片2的圆弧凸极22内用于埋设永磁体。具体来说，结合图3所示的转子冲片和图6所示的转子冲片的V形插槽和插孔的夹角关系。转子冲片2中，圆弧凸极22的自由端222设有开口朝向定子冲片1的齿部12(即开口背离转子冲片2的中心)、且关于该圆弧凸极22的延伸方向y对称的V形插槽24，V形插槽24内用于埋设永磁体(图中未示出)，与V形插槽24所适配，永磁体也呈V形，可以提高永磁体的利用率和功率密度，实现提高永磁电机的反电动势和效率。在优选的实施例中，V形插槽24的开口角度为α，α满足：150°≤α≤170°。通过V形插槽24的开口角度α的设计，一方面提高永磁体的利用率和功率密度，另一方面保证转子磁极和定子绕组之间的磁通量。

进一步的，V形插槽24的开口侧关于该V形插槽24的对称轴(即该圆弧凸极22的延伸方向y)对称地设有两对插孔，包括靠近V形插槽24的对称轴的第一对插孔(包括两个第一插孔251)和远离V形插槽24的对称轴的第二对插孔(包括两个第二插孔252)。第一插孔251和第二插孔252作为线束整理槽，用于定子绕组的线束端子整理。在优选的实施例中，第一插孔251与其对应的V形插槽24的一边之间的夹角为A₁，第二插孔252与其对应的V形插槽24的一边之间的夹角为A₂，A₁与A₂满足：1.15≤A₁/A₂≤1.2。通过第一插孔251和V形插槽24的夹角A₁与第二插孔252和V形插槽24的夹角A₂的设计，实现定子绕组的线束有序整理，避免线束混乱而影响永磁电机运行。

进一步的，参照图1所示，在优选的实施例中，定子冲片1的梯形槽14的数量为N₁，转子冲片2的圆弧凸极22的数量为N₂，N₁与N₂满足：N₁:N₂＝3:2。本实用新型的永磁电机冲片优选地用于定子槽数与转子极数比例为3:2的集中绕线的永磁电机中，尤其是变频电机。例如，在一个实施例中，定子冲片1的梯形槽14的个数为9个，定子冲片1叠装后将形成9槽定子；转子冲片2的圆弧凸极22的个数为6个，转子冲片2叠装后将形成6极转子，9槽定子与6极转子装配后，形成6极9槽永磁电机。在其他实施例中，本实用新型关于定子冲片1及其齿部12，以及转子冲片2及其圆弧凸极22的设计也适用于其他槽数的电机定子和其他极数的电机转子，以及其他定子槽数和转子极数比例关系的永磁电机，可以得到等同的效果。

本实用新型还提供一种永磁电机，该永磁电机包括定子和可转动地嵌设于定子内周的转子。该定子包括定子铁芯和绕组，定子铁芯至少由上述任意实施例所描述的定子冲片叠装而成，定子绕组绕线于齿部。转子包括转子铁芯和永磁体，转子铁芯至少由上述任意实施例所描述的转子冲片叠装而成，永磁体埋设于转子冲片的圆弧凸极内，具体是埋设于V形插槽中。

本实用新型还提供一种包括上述永磁电机的压缩机。该压缩机通过永磁电机驱动转动，压缩制冷剂。

本实用新型提供的永磁电机冲片、由该永磁电机冲片叠装成的永磁电机和包括该永磁电机的压缩机，通过定子冲片的齿部和转子冲片的圆弧凸极，使转子冲片同心且间隙配合于定子冲片的中心轴孔内，实现转子与定子之间的均匀间隙配合；通过定子冲片上等间隔排列的齿部和转子冲片上等间隔排列的圆弧凸极，实现永磁电机运行平稳，减小噪音；通过定子冲片的齿部的宽度和转子冲片的圆弧凸极的宽度的设计，使定子绕组和转子磁极之间实现最佳的磁通，提高永磁电机的反电动势和效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种永磁电机冲片，其特征在于，包括：

定子冲片，具有第一环形轭部和自所述第一环形轭部的内周沿所述第一环形轭部的径向向内延伸的多个齿部，各所述齿部沿所述第一环形轭部的周向等间隔排列，各所述齿部的自由端围成所述定子冲片的中心轴孔；

转子冲片，具有第二环形轭部和自所述第二环形轭部的外周沿所述第二环形轭部的径向向外延伸的多个圆弧凸极，各所述圆弧凸极沿所述第二环形轭部的周向等间隔排列，所述转子冲片通过所述圆弧凸极的自由端同心且间隙配合于所述定子冲片的中心轴孔内；

所述齿部沿垂直于其延伸方向的宽度为L₁，所述圆弧凸极沿垂直于其延伸方向的宽度为L₂，L₁与L₂满足：0.45<L₁/L₂<0.5。

2.如权利要求1所述的永磁电机冲片，其特征在于，所述齿部的自由端沿所述第一环形轭部的周向、关于该齿部的延伸方向对称地向两侧延伸，相邻两所述齿部之间形成梯形槽，所述梯形槽的四个角均为圆角。

3.如权利要求2所述的永磁电机冲片，其特征在于，所述梯形槽的位于所述齿部的自由端的圆角的半径为R₁，所述梯形槽的位于所述第一环形轭部的内周的圆角的半径为R₂，R₁与R₂满足：2≤R₁/R₂≤4。

4.如权利要求2所述的永磁电机冲片，其特征在于，所述定子冲片的梯形槽的数量为N₁，所述转子冲片的圆弧凸极的数量为N₂，N₁与N₂满足：N₁:N₂＝3:2。

5.如权利要求1所述的永磁电机冲片，其特征在于，所述圆弧凸极的自由端设有开口朝向所述齿部、且关于该圆弧凸极的延伸方向对称的V形插槽，所述V形插槽的开口侧关于该V形插槽的对称轴对称地设有两对插孔。

6.如权利要求5所述的永磁电机冲片，其特征在于，靠近所述V形插槽的对称轴的第一插孔与其对应的所述V形插槽的一边之间的夹角为A₁，远离所述V形插槽的对称轴的第二插孔与其对应的所述V形插槽的一边之间的夹角为A₂，A₁与A₂满足：1.15≤A₁/A₂≤1.2。

7.如权利要求5所述的永磁电机冲片，其特征在于，所述V形插槽的开口角度为α，α满足：150°≤α≤170°。

8.如权利要求1所述的永磁电机冲片，其特征在于，所述转子冲片的外径为D₁，D₁满足：53mm≤D₁≤54mm；

所述转子冲片的外径D₁与所述定子冲片的内径D₂满足：0.5mm≤(D₂-D₁)/2≤0.6mm。

9.一种永磁电机，包括定子和可转动地嵌设于所述定子内周的转子，其特征在于：

所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯至少由权利要求1-8任一项所述的定子冲片叠装而成，所述定子绕组绕线于所述齿部；

所述转子包括转子铁芯和永磁体，所述转子铁芯至少由权利要求1-8任一项所述的转子冲片叠装而成，所述永磁体埋设于所述圆弧凸极中。

10.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括如权利要求9所述的永磁电机。

Images