CN214227967U - 电机、压缩机以及空调 - Google Patents
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Abstract
本申请属于生活电器技术领域,尤其涉及一种电机、压缩机以及空调,该电机,包括定子和转子,定子包括若干片定子冲片,定子冲片叠层设置,定子冲片具有中心孔;转子设置于中心孔内,转子包括若干片转子冲片,转子冲片叠层设置;定义定子冲片的定子齿的齿宽为t1,定子冲片的最小轭部宽度为t2,转子冲片的转子齿的齿宽为t3,转子冲片的轭部宽度为t4,t1、t2、t3和t4满足以下关系式:3.0≤t2/t1≤3.4;3.6≤t4/t3≤4.0;0.91≤(26*t3)/(20*t1)≤0.96。该电机能够有效地平衡和改善了电机的铜耗和铁耗占发热总损耗的比例分布,从而提高了电机的性能;另外,定子冲片和转子冲片的磁路顺畅好,进一步地,提高了电机的性能。
Description
技术领域
本申请属于生活电器技术领域,尤其涉及一种电机、压缩机以及空调。
背景技术
随着人们生活水平的提高,空调已经进入千家万户。目前国家能效标准逐步升级,市场对空调能效提出了更高的要求。压缩机作为空调系统的“心脏”,其中,压缩机主要靠其内部的电机进行驱动,电机的能效直接影响压缩机的能效,电机性能的提升对空调的能效提升起着至关重要的作用。但是在实际的使用过程中,由于电机的铜耗和铁耗占发热总损耗的比例分布不合理,影响电机的性能发挥,导致电机性能较差。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种电机、压缩机以及空调,旨在解决现有技术中的由于电机的铜耗和铁耗占发热总损耗的比例分布不合理而导致电机性能较差的技术问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:一种电机,所述定子包括若干片定子冲片,所述定子冲片叠层设置,所述定子冲片具有中心孔;所述转子设置于所述中心孔内,所述转子包括若干片转子冲片,所述转子冲片叠层设置;其特征在于:
定义所述定子冲片的定子齿的齿宽为t1,所述定子冲片的最小轭部宽度为t2,所述转子冲片的转子齿的齿宽为t3,所述转子冲片的轭部宽度为t4,t1、t2、t3和t4满足以下关系式:
3.0≤t2/t1≤3.4;
3.6≤t4/t3≤4.0;
0.91≤(26*t3)/(20*t1)≤0.96。
可选地,所述t1、所述t2、所述t3和所述t4还满足以下关系式:
3.1≤t2/t1≤3.3;
3.7≤t4/t3≤3.9;
0.92≤(26*t3)/(20*t1)≤0.95。
可选地,所述t1、所述t2、所述t3和所述t4,还满足以下关系式:
3.15≤t2/t1≤3.25;
3.75≤t4/t3≤3.85;
0.925≤(26*t3)/(20*t1)≤0.945。
可选地,定义所述中心孔的直径为D1,所述定子冲片的外径为D2,D1和D2满足以下关系式:0.50≤D1/D2≤0.52。
可选地,定义所述转子冲片的外径为D3,D1和D3满足以下关系式:(D1-D3)/2≤0.35mm。
可选地,所述D1还满足以下关系式:D1≤95mm。
可选地,所述定子齿的数量为20,所述转子齿的数量为26。
可选地,所述定子冲片的外周缘进行切边处理,所述切边沿所述定子冲片的圆周方向均匀间隔设置,所述切边的数量大于等于6。
本申请采用的另一技术方案是:一种压缩机,包括壳体组件、设置于所述壳体组件内的泵体和上述的电机,所述电机的转子与所述泵体的输入轴连接,并用于驱动所述泵体的输入轴转动。
本申请采用的另一技术方案是:一种空调,包括上述的压缩机。
本申请提出的电机、压缩机以及空调,与现有技术相比,其有益效果在于:通过对定子冲片的定子齿的齿宽t1与其最小轭部宽度t2之比进行合理限定、对转子冲片的转子齿的齿宽t3与其轭部宽度t4之比进行合理限定以及定子齿的齿宽t1和转子齿的齿宽t3之比进行合理限定,有效地平衡和改善了电机的铜耗和铁耗占发热总损耗的比例分布,改善了电机的性能,另外,经过上述尺寸比例限定后,电机在运行过程中,定子冲片的定子齿和其轭部上的磁路顺畅,且转子冲片的转子齿和其轭部上的磁路顺畅,也可以提高了电机的性能,进而提高了应用有该电机的压缩机的能效以及应用于该压缩机的空调的能效。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的电机的定子冲片的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的电机的转子冲片的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的电机在t2/t1不同比值条件下电机铜耗和铁耗占发热总损耗的比例的变化曲线。
图4为本申请实施例提供的电机在t4/t3不同比值条件下电机铜耗和铁耗占发热总损耗的比例的变化曲线;
图5为本申请另一实施例提供的压缩机的截面图。
其中,图中各附图标记:
10—电机 11—定子 12—转子
20—压缩机 21—壳体组件 22—泵体
111—定子铁芯 112—第一安装孔 121—转子铁芯
122—第三安装孔 211—主壳体 212—上壳体
213—下壳体 214—底座 1111—定子冲片
1211—转子冲片 11111—中心孔 11112—定子齿
11113—定子槽 11114—连通孔 11115—切边
12111—连接孔 12112—转子齿 12113—转子槽。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,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1~5描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述,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申请的限制。
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。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1~2所示,在本申请的一个实施例中,提供一种电机10,包括定子11和转子12,定子11包括若干片定子冲片1111,定子冲片1111叠层设置,定子冲片1111具有中心孔11111;转子12设置于中心孔11111内,转子12包括若干片转子冲片1211,转子冲片1211叠层设置。
进一步地,参阅图1和图5所示,多片定子冲片1111叠压制成定子铁芯111,定子冲片1111呈圆片状,中心孔11111的圆心与定子冲片1111的圆心重合,定子冲片1111靠近中心孔11111的部分开设有若干个定子槽11113,定子槽11113以中心孔11111的圆心为中心呈环形阵列设置,各定子槽11113与中心孔11111之间还设有连通孔11114,连通孔11114沿中心孔11111的径向延伸,并用于将定子槽11113与中心孔11111连通,相邻的两个定子槽11113之间的部分形成定子齿11112,定子齿11112的齿宽是指相邻的两个定子槽11113的侧壁之间的距离,定子冲片1111上从定子槽11113远离中心孔11111的底部到定子冲片1111的外缘之间的部分为定子冲片1111的轭部,其中,最小轭部宽度是指定子槽11113远离中心孔11111的底部到定子冲片1111的外缘之间的最小距离;各定子冲片1111叠层设置,且各中心孔11111正对连通,各定子槽11113一一正对叠层连通设置,定子冲片1111的中心孔11111共同形成第一安装孔112,转子12安装于第一安装孔112内;定子槽11113形成供定子绕组(图未示)安装的第二安装孔(图未示)。
进一步地,参阅图2和图5所示,多片定子冲片1111叠压制成转子铁芯121,转子冲片1211呈圆片状,转子冲片1211的中心位置开设有用于与外部部件的输入轴连接的连接孔12111,连接孔12111的圆心与转子冲片1211的圆心重合,转子冲片1211靠近其外周缘的部分开设有若干个转子槽12113,转子槽12113以连接孔12111的圆心为中心呈环形阵列设置,相邻的两个转子槽12113之间的部分形成转子齿12112,转子齿12112的齿宽是指相邻的两个转子槽12113的侧壁之间的距离,转子冲片1211上从转子槽12113靠近连接孔12111的底部到连接孔12111的外缘之间的部分为转子冲片1211的轭部,其中,轭部宽度是指转子槽12113靠近连接孔12111的底部到连接孔12111的外缘之间的距离;各转子冲片1211叠层设置,各连接孔12111正对连通,各转子槽12113一一正对叠层连通设置,连接孔12111共同形成第三安装孔122,外部部件的输入轴安装于第三安装孔122内;定子槽11113形成供转子鼠笼(图未示)安装的第四安装孔(图未示)。
进一步地,定义定子冲片1111的定子齿11112的齿宽为t1,定子冲片1111的最小轭部宽度为t2,转子冲片1211的转子齿12112的齿宽为t3,转子冲片1211的轭部宽度为t4,t1、t2、t3和t4满足以下关系式:
3.0≤t2/t1≤3.4;具体地,t2=3.0*t1、t2=3.1*t1、t2=3.2*t1、t2=3.3*t1或者t2=3.4*t1;通过使得定子冲片1111的定子齿11112的齿宽t1和定子冲片1111的最小轭部宽度t2满足上述关系式,从而合理地优化了定子冲片1111的转子齿12112的齿宽t1以及其最小轭部宽度t2的比值,从而大大有效地优化了定子冲片1111的结构以及材料分布。
3.6≤t4/t3≤4.0;具体地,t4=3.6*t3、t4=3.7*t3、t4=3.8*t3、t4=3.9*t3或者t4=4.0*t3;通过使得转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3与转子冲片1211的轭部宽度t4满足上述关系式,从而合理地优化了转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3以及其轭部宽度t4的比值,从而大大有效地优化了定子冲片1111的结构以及材料分布。
0.91≤(26*t3)/(20*t1)≤0.96。具体地,(26*t3)=18.2*t1、(26*t3)=18.4*t1、(26*t3)=18.6*t1、(26*t3)=18.8*t1、(26*t3)=19*t1或者(26*t3)=19.2*t1;通过使得转子齿12112的齿宽t3和定子齿11112的齿宽t1满足上述关系式,通过优化了转子齿12112的齿宽t3与定子齿11112的齿宽t1之比,从而提高了转子齿12112与定子齿11112之间的尺寸配合,一方面,有效地优化了定子冲片1111和转子冲片1211的结构以及材料分布;另一方面,也可以提高了定子11与转子12的磁路顺畅性,从而大大提高了电机10的性能。
具体地,本申请实施例的电机10,通过对定子冲片1111的定子齿11112的齿宽t1与其最小轭部宽度t2之比进行合理限定、对转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3与其轭部宽度t4之比进行合理限定以及定子齿11112的齿宽t1与转子齿12112的齿宽t3之比进行合理限定,有效地平衡和改善了电机10的铜耗和铁耗占发热总损耗的比例分布,改善了电机10的性能,另外,经过上述尺寸比例限定后,电机10在运行过程中,定子冲片1111的定子齿11112与其轭部上的磁路顺畅,且转子冲片1211的转子齿12112与其轭部上的磁路顺畅,也可以提高了电机10的性能,进而提高了应用有该电机10的压缩机20的能效以及应用于该压缩机20的空调的能效。
在本实施例中,经过对定子冲片1111的定子齿11112的齿宽t1与其最小轭部宽度t2之比处于合理的范围内,以及转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3与轭部宽度t4之比处于合理的范围内,使得定子冲片1111的定子槽11113和整体结构设计更为合理,以及转子冲片1211的转子槽12113和整体结构设计更为合理,整个电机10的铜耗和铁耗占发热总损耗的比例分布合理,使得电机10性能发挥的更好。
在本申请的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该电机10的t1、t2、t3和t4还满足以下关系式:
3.1≤t2/t1≤3.3;具体地,t2=3.1*t1、t2=3.15*t1、t2=3.2*t1、t2=3.25*t1或者t2=3.3*t1;进一步地,将定子冲片1111的定子齿11112的齿宽t1与定子冲片1111的最小轭部宽度t2之比限制在上述范围内,定子冲片1111的转子齿12112的齿宽t1以及其最小轭部宽度t2之间尺寸优化的更为合理,定子冲片1111的结构以及材料分布更为合理,电机10的性能更好。
3.7≤t4/t3≤3.9;具体地,t4=3.7*t3、t4=3.75*t3、t4=3.8*t3、t4=3.85*t3或者t4=3.9*t3;进一步地,将转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3与转子冲片1211的轭部宽度t4之比限制在上述范围内,转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3以及其轭部宽度t4之间尺寸优化的更为合理,定子冲片1111的结构以及材料分布更为合理,电机10的性能更好。
0.92≤(26*t3)/(20*t1)≤0.95;具体地,(26*t3)=18.4*t1、(26*t3)=18.5*t1、(26*t3)=18.6*t1、(26*t3)=18.7*t1、(26*t3)=18.8*t1或者(26*t3)=19*t1;进一步地,将转子齿12112的齿宽t3和定子齿11112的齿宽t1之比限制在上述范围内,转子齿12112与定子齿11112之间的尺寸配合更为合理,有效地优化了定子冲片1111和转子冲片1211的结构以及材料分布,进一步地,提高了定子11与转子12磁路顺畅性,进一步地提高了电机10的性能。
具体地,本申请实施例的电机10,通过对定子冲片1111的定子齿11112的齿宽t1与其最小轭部宽度t2之比进行合理限定、对转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3与其轭部宽度t4之比进行合理限定以及定子齿11112的齿宽t1与转子齿12112的齿宽t3之比进行合理限定,保证电机10在运行过程中,定子冲片1111的定子齿11112和其最小轭部的磁路及转子冲片1211的转子齿12112和其轭部的磁路更为顺畅,从而进一步地提高了电机10的性能,进而提高了应用有该电机10的压缩机20的能效以及应用于该压缩机20的空调的能效。
在本申请的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该电机10的t1、t2、t3和t4还满足以下关系式:
3.15≤t2/t1≤3.25;具体地,t2=3.15*t1、t2=3.17*t1、t2=3.19*t1、t2=3.21*t1、t2=3.23*t1或者t2=3.25*t1;
3.75≤t4/t3≤3.85;具体地,t4=3.75*t3、t4=3.77*t3、t4=3.79*t3、t4=3.81*t3、t2=3.83*t1或者t2=3.85*t1;
0.925≤(26*t3)/(20*t1)≤0.945。具体地,(26*t3)=18.5*t1、(26*t3)=18.6*t1、(26*t3)=18.7*t1、(26*t3)=18.8*t1或者(26*t3)=18.9*t1;
更具体地,将定子冲片1111的定子齿11112的齿宽t1与最小轭部宽度t2之比、对转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3与轭部宽度t4之比以及定子齿11112的齿宽t1与转子齿12112的齿宽t3之比分别限定在上述对应的范围内,此时,定子11和转子12的磁路通畅性最高,此时电机10的性能最好,最大限度地提高了应用有该电机10的压缩机20的能效以及应用于该压缩机20的空调的能效。
在本申请的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该电机10的定义中心孔11111的直径为D1,定子冲片1111的外径为D2,D1和D2满足以下关系式:0.50≤D1/D2≤0.52。进一步地,限定了定子冲片1111的内外径之比,即限定了电机10裂比,改善了铜耗和铁耗占发热总损耗的分布,改善了电机10的磁场分布,有效地提高了电机10的性能;具体地,D1=0.5*D2、D1=0.51*D2或者D1=0.52*D2。
在本申请的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该电机10的定义转子冲片1211的外径为D3,D1和D3满足以下关系式:(D1-D3)/2≤0.35mm。通过上述关系式将电机10定子11与转子12之间的间隙进行了限定,即该间隙小于等于0.7mm,有效地降低电机10的激磁电流,降低电机10铜耗;具体地,D1=0.7*D3、D1=0.6*D3、D1=0.5*D3、D1=0.4*D3、D1=0.3*D3、D1=0.2*D3或者D1=0.1*D3。
在本申请的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该电机10的D1还满足以下关系式:D1≤95mm。进一步地,将电机10的中心孔11111直径D1小于等于95mm时,有效地降低电机10的铜耗和铁耗,有效改善电机10性能;具体地,D1=95、D1=90mm、D1=85mm、D1=80mm、D1=75mm、D1=70mm、D1=65mm、D1=60mm、D1=55mm、D1=50mm、D1=45mm、D1=40mm、D1=35mm、D1=30mm、D1=25mm、D1=20mm、D1=15mm、D1=10mm或者D1=5mm。
在本申请的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该电机10的定子齿11112的数量为20,转子齿12112的数量为26。在定子齿11112的数量为20和转子齿12112的数量为26时,电机10的铜耗和铁耗消耗最低,铜耗和铁耗占发热总损耗的分布合理性最好,电机10性能最优。
在本申请的另一个实施例中,参阅图1和图2所示,提供的该电机10的定子冲片1111的外周缘进行切边11115处理,切边11115沿定子冲片1111的圆周方向均匀间隔设置,切边11115的数量大于等于6。当该电机10应用在压缩机20内时,通过对切边11115数量的限定,改善了压缩机20的流通面积,降低了吐油量,提升了压缩机20的整机性能,具体地,切边11115的数量为6、5、4、3或者2。
其中,需要说明的是,定子冲片1111的最小轭部宽度t2是指定子槽11113远离中心孔11111的底部到切边11115之间的距离。
本实施例的电机10,与现有技术相比,对电机10的定子冲片1111的定子齿11112的齿宽t1与其最小轭部宽度t2之比进行合理限定、转子冲片1211的转子齿12112的齿宽t3与其轭部宽度t4之比进行合理限定、对电机10的定子11与转子12之间的间隙进行合理限定以及对电机10定子冲片1111的内外径之比进行合理限定,有效降低电机10铜耗和铁耗,避免由于磁路饱和导致电机10铜耗急剧增大的问题,有效改善了电机10性能。
选取上述某一实施例记载的电机10进行实验得到:图3所示,在t2/t1不同比值条件下电机10铜耗和铁耗占发热总损耗的比例的变化曲线;以及,图4所示,在t4/t3不同比值条件下电机10铜耗和铁耗占发热总损耗的比例的变化曲线;由实验结构可知,在2.6≤t2/t1≤3.4以及5.4≤t4/t3≤5.6的范围内时,铜耗和铁耗的数值较低,电机10性能好。
在本申请的另一个实施例中,参阅图5所示,提供了一种压缩机20包括壳体组件21、设置于壳体组件21内的泵体22和上述的电机10,电机10的转子12与泵体22的输入轴连接,并用于驱动泵体22的输入轴转动。该电机10的具体结构参照上述实施例,由于本压缩机20采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
进一步地,壳体组件21包括底座214、主壳体211、盖设于主壳体211上端开口处的上壳体212以及盖设于主壳体211下端开口处的下壳体213,底座214安装于下壳体213的底部,以用于支撑固定整个压缩机20,方便压缩机20的安装和拆卸,定子11安装于主壳体211内,并与主壳体211同轴设置,转子12设置于第一安装孔112内,泵体22安装于主壳体211内,并位于转子12的下方,泵体22的输入轴插入第三安装孔122内,并与转子12连接,通过转子12的转动,从而启动泵体22压缩冷媒,使得压缩机的压缩功能。其中,上壳体212和下壳体213与主壳体211之间通过焊接、紧固件连接或者卡接的方式实现固定连接,定子11可通过热套护着焊接等方式与主壳体211固定在一起。
在本申请的另一个实施例中,提供了一种空调,包括上述的压缩机20。该压缩机20的具体结构参照上述实施例,由于本空调采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机,包括定子和转子,所述定子包括若干片定子冲片,所述定子冲片叠层设置,所述定子冲片具有中心孔;所述转子设置于所述中心孔内,所述转子包括若干片转子冲片,所述转子冲片叠层设置;其特征在于:
定义所述定子冲片的定子齿的齿宽为t1,所述定子冲片的最小轭部宽度为t2,所述转子冲片的转子齿的齿宽为t3,所述转子冲片的轭部宽度为t4,t1、t2、t3和t4满足以下关系式:
3.0≤t2/t1≤3.4;
3.6≤t4/t3≤4.0;
0.91≤(26*t3)/(20*t1)≤0.96。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于:所述t1、所述t2、所述t3和所述t4,还满足以下关系式:
3.1≤t2/t1≤3.3;
3.7≤t4/t3≤3.9;
0.92≤(26*t3)/(20*t1)≤0.95。
3.根据权利要求2所述的电机,其特征在于:所述t1、所述t2、所述t3和所述t4,还满足以下关系式:
3.15≤t2/t1≤3.25;
3.75≤t4/t3≤3.85;
0.925≤(26*t3)/(20*t1)≤0.945。
4.根据权利要求1所述的电机,其特征在于:定义所述中心孔的直径为D1,所述定子冲片的外径为D2,D1和D2满足以下关系式:0.50≤D1/D2≤0.52。
5.根据权利要求4所述的电机,其特征在于:定义所述转子冲片的外径为D3,D1和D3满足以下关系式:(D1-D3)/2≤0.35mm。
6.根据权利要求4所述的电机,其特征在于:所述D1还满足以下关系式:D1≤95mm。
7.根据权利要求1~6任一项所述的电机,其特征在于:所述定子齿的数量为20,所述转子齿的数量为26。
8.根据权利要求1~6任一项所述的电机,其特征在于:所述定子冲片的外周缘进行切边处理,所述切边沿所述定子冲片的圆周方向均匀间隔设置,所述切边的数量大于等于6。
9.一种压缩机,其特征在于:包括壳体组件、设置于所述壳体组件内的泵体和权利要求1~8任一项所述的电机,所述电机的转子与所述泵体的输入轴连接,并用于驱动所述泵体的输入轴转动。
10.一种空调,其特征在于:包括权利要求9任一项所述的压缩机。
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