CN217904125U - 一种用于压缩机的永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于压缩机的永磁同步电机，包括定子和转子；在定子的横截面上，定子的外侧壁上任意两点的连线中，经过定子中心的连线长度的最大值为尺寸D1；在转子的横截面上，转子的外侧壁上任意两点的连线中，经过转子中心的连线长度的最大值为尺寸D2；其中，尺寸D1和尺寸D2的比值为1.6～1.8；在定子横截面上，相对设置的定子槽内侧壁上任意两点的连线中，经过定子中心的连线长度的最大值为尺寸D3；其中，尺寸D3和尺寸D1的比值为0.81～0.87；本实用新型能使电机磁路均匀，实现铁损和铜耗的合理分配，有效提高电机效率和提升电机功率密度，并使电机更适合压缩机实际运行工况，提高永磁体的利用率。

Description

一种用于压缩机的永磁同步电机

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，特别涉及一种用于压缩机的永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机，通过向定子绕组中通入电流产生磁场，转子中的永磁体产生的磁场相互作用使转子旋转；现有永磁同步电机的设计过程，当定子和转子的径向比例设计不合理时，导致转子的外径过大或过小；其中，当转子外径过大时，造成定子槽面积变小，导致电机的铜耗和铁损增加，大大降低了电机效率；当转子外径过小时，将减少可容纳的永磁体，大大降低电机反电势系数，电机在相同的负载下时工作电流更大铜耗增加；尤其在电机低速运行过程中造成损耗功率增大，电机功率密度降低，致使所装配的压缩机在低速运转时振动增加；同时，当定子槽底圆直径与定子外圆直径设计不合理时，会导致磁路不均匀，无法合理分配铁损和铜耗，严重影响电机效率。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于压缩机的永磁同步电机，以解决现有永磁同步电机中定子和转子的径向尺寸设计不合理，易导致电机效率及电机功率密度降低，严重影响电机效率的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种用于压缩机的永磁同步电机，包括定子和转子；所述转子同心设置在所述定子中；所述定子包括定子铁芯；所述定子铁芯的内壁面上均匀设置有若干定子齿；相邻定子齿之间设置有定子槽；所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯同心设置在所述定子铁芯中；

在所述定子的横截面上，所述定子的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子中心的连线长度的最大值为尺寸D1；相对设置的定子槽内侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子中心的连线长度的最大值为尺寸D3；其中，所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值为0.81～0.87；

在所述转子的横截面上，所述转子的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述转子中心的连线长度的最大值为尺寸D2；其中，所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值为1.6～1.8。

进一步的，所述转子铁芯的中心设置有转子内孔，所述转子铁芯的横截面上均匀设置有若干永磁体安装槽；其中，所述永磁体安装槽包括呈V形分布的第一槽段和第二槽段；

所述第一槽段的一端朝所述转子铁芯的外侧壁面方向延伸，所述第一槽段的另一端朝所述转子内孔的方向延伸；所述第二槽段的一端朝所述转子铁芯的外壁面方向延伸，所述第二槽段的另一端朝所述转子内孔的方向延伸，所述第一槽段的另一端与所述第二槽段的另一端连通；所述第一槽段和所述第二槽段内分别插入有永磁体。

进一步的，相对设置的两个永磁体安装槽的槽底距离为尺寸T；其中，所述尺寸T与所述尺寸D2的比值为0.65～0.75。

进一步的，所述永磁体安装槽的个数为8个。

进一步的，所述定子槽的个数为12个。

进一步的，所述定子铁芯采用若干硅钢片分层堆叠形成。

进一步的，所述定子还包括若干绕组；其中，每个定子槽内对称设置有两相绕组。

进一步的，所述绕组为漆包线绕组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种用于压缩机的永磁同步电机，将所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值设计为1.6～1.8，避免转子的外径尺寸过大或过小，有效提升电机效率和电机功率密度；同时，能够电机更适合压缩机实际运行工况，减小电机所装配压缩机在低速运转时的振动和噪音大小；将所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值设计为0.81～0.87，确保电机磁路均匀，实现铁损和铜耗的合理分配，有效提高电机效率；同时，能够确保电机的保持预设的固有频率，降低电机所装配压缩机的振动和噪音。

进一步的，永磁体安装槽采用呈V型分布的第一槽段和第二槽段，在保证电机较高效率的同时，提高了电机的功率密度。

进一步的，将所述尺寸T和所述尺寸D2的比值设计为0.65～0.75，可降低永磁体漏磁，提高使永磁体的利用率，降低永磁电机运行时的铜损，提高永磁电机性能；同时，实现降低电机转矩脉动，进而降低电机的噪音和振动。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于压缩机的永磁同步电机的横剖图。

其中，1定子，2转子；11定子齿，12定子槽；21永磁体安装槽。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

以用于某制冷量为1500-50000W的转子式制冷压缩机的永磁同步电机为例。

如附图1所示，本实施例提供了一种用于压缩机的永磁同步电机，包括定子1和转子2；所述转子2同心设置在所述定子1中，压缩机机芯转轴过盈配合设置在所述转子2中。

所述定子1包括定子铁芯；所述定子铁芯的内壁面上均匀设置有若干定子齿11，相邻定子齿11之间设置有定子槽12；所述定子铁芯采用若干硅钢片分层堆叠形成，所述定子槽12的个数为12个；其中，每个定子槽12内对称设置有两相绕组；优选的，所述绕组为漆包线绕组。

所述转子2包括转子铁芯，所述转子铁芯同心设置在所述定子铁芯中；所述转子铁芯的中心设置有转子内孔，压缩机机芯转轴过盈配合在所述转子内孔中；所述转子铁芯的外壁面上均匀设置有若干切削部；所述切削部的轴线与所述转子铁芯的轴线平行，且所述切削部的开口方向朝向所述转子铁芯的外壁面；所述切削部包括直形切削面及弧形切削面；所述直形切削面的第一端与所述转子铁芯的外壁面相接，所述直形切削面的第二端向所述转子铁芯的中心延伸；所述弧形切削面的第一端向所述转子铁芯的中心延伸，并与所述直形切削面的第二端端相接；所述弧形切削面的第二端与所述转子铁芯的外壁面相接。

所述转子铁芯的横截面上均匀设置有若干永磁体安装槽21；优选的，所述永磁体安装槽21的个数为8个；其中，若干永磁体安装槽21对称分布；所述永磁体安装槽21包括呈V形分布的第一槽段和第二槽段；所述第一槽段的一端朝所述转子铁芯的外侧壁面方向延伸，所述第一槽段的另一端朝所述转子内孔的方向延伸；所述第二槽段的一端朝所述转子铁芯的外壁面方向延伸，所述第二槽段的另一端朝所述转子内孔的方向延伸，所述第一槽段的另一端与所述第二槽段的另一端连通；所述第一槽段和所述第二槽段内分别插入有永磁体；永磁体安装槽采用呈V型分布的第一槽段和第二槽段，在保证电机较高效率的同时，提高了电机的功率密度。

本实施例中，在所述定子1的横截面上，所述定子1的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子1中心的连线长度的最大值为尺寸D1；在所述转子2的横截面上，所述转子2的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述转子2中心的连线长度的最大值为尺寸D2；其中，所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值为1.6～1.8，即所述尺寸D1和所述尺寸D2之间满足：1.6≤D1/D2≤1.8；将所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值设计为1.6～1.8，避免转子的外径尺寸过大或过小，有效提升电机效率和电机功率密度；同时，能够电机更适合压缩机实际运行工况，减小电机所装配压缩机在低速运转时的振动和噪音大小。

在所述定子1的横截面上，相对设置的定子槽12内侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子1中心的连线长度的最大值为尺寸D3；其中，所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值为0.81～0.87，即所述尺寸D3和所述尺寸D1之间满足：0.81≤D3/D1≤0.87；将所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值设计为0.81～0.87，确保电机磁路均匀，实现铁损和铜耗的合理分配，有效提高电机效率；同时，能够确保电机的保持预设的固有频率，降低电机所装配压缩机的振动和噪音。

本实施例中，在所述定子1的横截面上，相对设置的两个永磁体安装槽21的槽底距离为尺寸T；其中，所述尺寸T与所述尺寸D2的比值为0.65～0.75，即所述尺寸T和所述尺寸D2之间满足：0.65≤T/D2≤0.75；将所述尺寸T和所述尺寸D2的比值设计为0.65～0.75，可降低永磁体漏磁，，提高永磁体的利用率，降低永磁电机运行时的铜损，提高永磁电机性能。

本实施例所述的用于压缩机的永磁同步电机，通过在定子铁芯的内侧壁面上均匀设置若干定子齿，若干定子齿沿所述定子铁芯的内圆周向均匀分布；通过相邻两个所述定子齿限定出定子槽点空间；通过在所述转子铁芯的横截面上均匀设置若干永磁体安装槽；并且所述永磁体安装槽采用呈V形分布的第一槽段和第二槽段，并在第一槽段和第二槽段内分别插入有永磁体；其中，所述定子槽的个数为12；所述永磁体安装槽的个数为8个，即电机的转子极数为8。

本实施例中，在所述定子铁芯的横截面上，所述定子的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子的中心的连线长度的最大值为尺寸D1；在所述转子铁芯的横截面上，所述转子的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述转子的中心的连线长度的最大值为尺寸D2；其中，所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值为1.6≤D1/D2≤1.8；通过合理设计所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值，可避免电机的转子外径尺寸的过大或过小，提升电机功率密度，提升电机效率；同时，使电机更适合压缩机实际运行工况，减小电机所装配压缩机在低速运转时的振动和噪音值。

本实施例中，在所述定子的横截面上，相对设置的定子槽内侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子的中心的连线长度的最大值为尺寸D3；其中，所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值为0.81～0.87；通过合理设置所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值使电机磁路均匀，合理分配铁耗和铜耗，使电机效率的提高；同时，能保证一定的电机固有频率，降低使所装配压缩机的噪音和振动。

本实施例中，在所述转子的横截面上，相对设置的两个永磁体安装槽21的槽底距离为尺寸T；其中，所述尺寸T与所述尺寸D2的比值为0.65～0.75；通过合理布置所述尺寸T和所述尺寸D2的比值，可降低永磁体漏磁，提高永磁体的利用率，降低永磁电机运行时的铜损，提高永磁电机性能。

本实用新型所述的用于压缩机的永磁同步电机，通过具体限定所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值、所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值以及所述尺寸T与所述尺寸D2的比值，能够使电机磁路均匀，实现铁损和铜耗的合理分配，有效提高电机效率和提升电机功率密度，并使电机更适合压缩机实际运行工况，提高永磁体的利用率。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的实施方式之一，本实用新型所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (8)

1.一种用于压缩机的永磁同步电机，包括定子(1)和转子(2)；所述转子(2)同心设置在所述定子(1)中；其特征在于，所述定子(1)包括定子铁芯；所述定子铁芯的内壁面上均匀设置有若干定子齿(11)；相邻定子齿(11)之间设置有定子槽(12)；所述转子(2)包括转子铁芯，所述转子铁芯同心设置在所述定子铁芯中；

在所述定子(1)的横截面上，所述定子(1)的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子(1)中心的连线长度的最大值为尺寸D1；相对设置的定子槽(12)内侧壁上任意两点的连线中，经过所述定子(1)中心的连线长度的最大值为尺寸D3；其中，所述尺寸D3和所述尺寸D1的比值为0.81～0.87；

在所述转子(2)的横截面上，所述转子(2)的外侧壁上任意两点的连线中，经过所述转子(2)中心的连线长度的最大值为尺寸D2；其中，所述尺寸D1和所述尺寸D2的比值为1.6～1.8。

2.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的永磁同步电机，其特征在于，所述转子铁芯的中心设置有转子内孔，所述转子铁芯的横截面上均匀设置有若干永磁体安装槽(21)；其中，所述永磁体安装槽(21)包括呈V形分布的第一槽段和第二槽段；

所述第一槽段的一端朝所述转子铁芯的外侧壁面方向延伸，所述第一槽段的另一端朝所述转子内孔的方向延伸；所述第二槽段的一端朝所述转子铁芯的外壁面方向延伸，所述第二槽段的另一端朝所述转子内孔的方向延伸，所述第一槽段的另一端与所述第二槽段的另一端连通；所述第一槽段和所述第二槽段内分别插入有永磁体。

3.根据权利要求2所述的一种用于压缩机的永磁同步电机，其特征在于，相对设置的两个永磁体安装槽(21)的槽底距离为尺寸T；其中，所述尺寸T与所述尺寸D2的比值为0.65～0.75。

4.根据权利要求2所述的一种用于压缩机的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁体安装槽(21)的个数为8个。

5.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的永磁同步电机，其特征在于，所述定子槽(12)的个数为12个。

6.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的永磁同步电机，其特征在于，所述定子铁芯采用若干硅钢片分层堆叠形成。

7.根据权利要求1所述的一种用于压缩机的永磁同步电机，其特征在于，所述定子(1)还包括若干绕组；其中，每个定子槽(12)内对称设置有两相绕组。

8.根据权利要求7所述的一种用于压缩机的永磁同步电机，其特征在于，所述绕组为漆包线绕组。

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