CN218829278U - 定子、电机以及压缩机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种定子、电机和压缩机，属于电机技术领域，所述定子，用于电机，电机包括壳体，定子包括定子铁芯，壳体限定出中空腔体，当定子与壳体装配时，定子铁芯穿设于中空腔体中，壳体的内壁上设有多个第一凸出部，定子铁芯的外周设有多个凹槽，第一凸出部的至少部分嵌于凹槽中。根据本实用新型的定子，通过第一凸出部和凹槽的配合，对定子齿部刚度增加效果提升，使得定子铁芯整体轴向刚度增加，定子齿部的轴向刚度增加可以避免低频出现定子齿部的局部模态。

Description

定子、电机以及压缩机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子、电机以及压缩机。

背景技术

目前压缩机电机的定子铁芯多数采用冲压叠铆而成，常规紧固方式般采用扣片或者直接焊接的方式。通过扣点结构固定的铁芯，定子铁芯的齿部轴向刚度相对较弱，如果齿长相对较长，定子齿部会出现频率低于1000Hz的局部模态。传统电机定子压装一般是在定子冲片上开焊缝槽，采用氩弧焊的方式固定。这种方式会破坏定子铁芯的绝缘，使铁耗增加、空载电流增加。同时，焊缝对轭部的轴向增强起主要作用，而齿部的刚度增加效果有限，对一些齿长与最小轭厚比值较大的定子，齿部仍存在频率较低的局部模态。压缩机运行时可能与齿部的局部模态产生共振，对压缩机噪声振动水平有很大影响。

专利号为CN216981618U的专利公开了一种定子冲片和电子铁芯及电机，定子轭部外侧设有多个扣点，所述扣点向内凹陷，冲片之间通过扣点连接。通过扣点连接的定子铁芯轴向刚度较弱，除增加壳体热套接触的轭部刚度外，对于齿部的刚度增加作用较小。

专利号为CN201721093463.2的专利公开了一种新型的定子铁心压装紧固方法，定子冲片外圆将不再冲制扣片槽，而是在铁心圆外表面适当位置直接焊接钢制拉杆，这种方式会破坏定子冲片间的绝缘层，增加铁耗，而且拉杆槽位置距离齿根部较远，对齿部轴向刚度增强效果有限，如果齿部与最小轭厚比值较大，仍不能避免齿部出现局部模态。

因此，亟需一种能够提高定子铁芯齿部强度的的定子。

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，本实用新型提出一种定子，所述定子通过第一凸出部和凹槽的配合，对定子齿部刚度增加效果提升，使得定子铁芯整体轴向刚度增加，定子齿部的轴向刚度增加可以避免低频出现定子齿部的局部模态。

本实用新型还提出了一种电机，包括上述的定子。

本实用新型还提出了一种压缩机，包括上述的电机。

根据本实用新型的定子，用于电机，电机包括壳体，定子包括定子铁芯，壳体限定出中空腔体，当定子与壳体装配时，定子铁芯穿设于中空腔体中，壳体的内壁上设有多个第一凸出部，定子铁芯的外周设有多个凹槽，第一凸出部的至少部分嵌于凹槽中。

根据本实用新型的定子，通过第一凸出部和凹槽的配合，对定子齿部刚度增加效果提升，使得定子铁芯整体轴向刚度增加，定子齿部的轴向刚度增加可以避免低频出现定子齿部的局部模态。

根据本实用新型的定子，定子铁芯包括定子轭部和与定子轭部的内周连接的多个定子齿部，定子轭部的外周设有多个第二凸出部，第二凸出部与壳体的内壁抵接，相邻的两个第二凸出部之间限定出气流通道。

可选地，在垂直于定子铁芯的轴向方向，定子齿部的齿宽方向的两个侧边所在的直线以及定子轭部的外轮廓共同限定出第一区域，凹槽的至少部分位于第一区域中。

可选地，凹槽的最大宽度W₁和定子齿部的宽度W₂满足：1/2W₂<W₁<2/3W₂。

可选地，沿定子铁芯的径向方向，凹槽的最大深度D₁和定子轭部的厚度D₂满足：1/3D₂<D₁<1/2D₂。

可选地，第一凸出部包括依次连接的配合部和连接部，连接部分别连接壳体和配合部，当定子与壳体装配时，配合部嵌设于凹槽中，在垂直于定子铁芯的轴向方向，配合部的横截面形状与凹槽的横截面形状相同。

可选地，当定子与壳体装配时，在垂直于定子铁芯的轴向方向，配合部的横截面形状与凹槽的横截面形状均为半圆形，凹槽的半径和配合部的半径相同。

可选地，在垂直于定子铁芯的轴向方向，凹槽的横截面的圆心与定子齿部的横截面的对称中心线共线。

可选地，当定子与壳体装配时，沿定子铁芯的轴向方向，定子齿部的厚度T₁和第一凸出部的厚度T₂满足：1/2T₁<T₂<4/3T₁。

根据本实用新型的电机，包括壳体，壳体限定出中空腔体，壳体的内壁上设有多个第一凸出部，上述的定子，定子穿设于中空腔体中。

根据本实用新型的电机，通过设置轴向刚度更强的定子，电机运行状态更加平稳，防止出现低频共振。

根据本实用新型的压缩机，包括上述的电机。

根据本实用新型的压缩机，能够通过设置上述运行更加平稳的电机，减小压缩机运行时的振动，使得压缩机的运行更加平稳。

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。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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为根据本实用新型实施例的电机的沿径向方向的截面图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为根据本实用新型实施例的定子的沿径向方向的截面图；

图4为根据本实用新型实施例的电机的壳体沿径向方向的截面图；

图5为根据本实用新型实施例的电机的沿轴向方向的截面图。

附图标记：

电机100，

定子1，定子铁芯10，凹槽11，定子轭部12，定子齿部13，第二凸出部14，气流通道142，

壳体2，第一凸出部201，配合部2012，连接部2014，中空腔体202。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的定子1，用于电机100，电机100包括壳体2，定子1包括定子铁芯10，壳体2限定出中空腔体202，当定子1与壳体2装配时，定子铁芯10穿设于中空腔体202中，壳体2的内壁上设有多个第一凸出部201，定子铁芯10的外周设有多个凹槽11，第一凸出部201的至少部分嵌于凹槽11中。其中，图1示出了壳体2和定子铁芯10装配时的径向方向的截面。

展开来说，壳体2的至少一端开口，开口与中空腔体202连通，以将定子铁芯10装入壳体2中，定子铁芯10整体呈环状，壳体2的内壁上设有多个第一凸出部201，定子铁芯10的外周设有多个凹槽11，在一些实施例中，第一凸出部201的部分嵌于凹槽11中，在一些实施例中第一凸出部201全部嵌于凹槽11中，例如，壳体2整体呈圆环状，当壳体2的至少部分内壁与定子铁芯10间隔时，可以是第一凸出部201的部分嵌于凹槽11中，再如，可以是壳体2整体由多个凸出段和凹入段依次相连形成的环状(朝向靠近定子铁芯10的方向为凸出，朝向远离定子铁芯10的方向为凹入)，第一凸出部201设于凸出段上，第一凸出部201完全嵌于凹槽11中，还可以是壳体2整体呈圆环状，壳体2的内壁与定子铁芯10抵贴，第一凸出部201完全嵌入凹槽11中，本申请不作限制。定子铁芯10整体呈环状，定子铁芯10内还设有安装通道，安装通道贯穿定子铁芯10设置，安装通道内用于安装转子铁芯。

根据本实用新型实施例的定子1，通过第一凸出部201和凹槽11的配合，对定子齿部13刚度增加效果提升，使得定子铁芯10整体轴向刚度增加，定子齿部13的轴向刚度增加可以避免低频出现定子齿部13的局部模态。

在一些实施例中，多个凹槽11沿定子铁芯10的周向均匀分布，多个第一凸出部201沿壳体2的内周均匀分布。

如图1和图3所示，在一些实施例中，定子铁芯10包括定子轭部12和与定子轭部12的内周连接的多个定子齿部13，定子轭部12的外周设有多个第二凸出部14，当定子1与壳体2装配时，第二凸出部14与壳体2的内壁抵接，相邻的两个第二凸出部14之间限定出气流通道142。由于第二凸出部14与壳体2的内壁抵接，使得定子轭部12与壳体2的内壁间隔，这样一方面能够形成气流通道142，使得定子铁芯10产生的热量能够通过气流通道142内气流的流动换热降温。

另一方面，对于大部分的机械设备而言，振动是设备运行过程中普遍存在的一种现象，电机100在运行时，也会发生不同程度的振动，电机100的振动会在一定程度上消耗电机100的能量，进而降低电机100的效率，此外振动会直接伤害到电机100的轴承，加快电机100轴承的磨损，使得其正常寿命大大缩减，同时，会使得转子磁极松动，容易造成定子1和转子之间的相互摩擦，增大电机100转子发生弯曲或者断裂的风险，还有，电机100的振动会导致电机100端部绑线松动，造成端部绕组相互摩擦，使得绕组在一定程度上降低了绝缘电阻，容易发生短路，尤其对于压缩机，会直接影响压缩机的性能。在满足散热的同时，第二凸出部14与壳体2的内壁抵接，定子轭部12与壳体2的内壁分离，能够减少传递给壳体2的振动，使得壳体2的固有频率与电机100工作时的工作频率错开，避免发生共振，降低噪音，当电机100应用于压缩机中时，能够提高压缩机的性能。

当然，另一方面，当定子1应用于电机100中时，电机100在运行时会产生磁场力，通过设置第二凸出部14，能够使得电机100运行时的磁力与壳体2之间的距离增大，使得壳体2受到的磁力的作用力减小，减少定子铁芯10受到的反作用力，提高定子铁芯10转动时的稳定性，减少电机100的功能损耗，提高电机100的效率。

可以理解的是，凹槽11设于定子轭部12靠近壳体2的一侧，定子齿部13设于定子轭部12的背离壳体2的一侧。

需要说明的是，第二凸出部14与壳体2的内壁抵接包括至少两种情况，一种情况是第二凸出部14仅仅与壳体2的内壁接触，另一种情况是第二凸出部14与壳体2的内壁焊接连接，本申请不作限制。

在一些实施例中，第二凸出部14与定子轭部12一体成型。

在一些实施例中，多个第二凸出部14沿定子轭部12的外周均匀分布。

在一些实施例中，多个凹槽11、多个第一凸出部201以及多个定子齿部13一一对应。

在一些实施例中，在垂直于定子铁芯10的轴向方向，定子齿部13的齿宽方向的两个侧边所在的直线以及定子轭部12的外轮廓共同限定出第一区域，凹槽11的至少部分位于第一区域中。这样使得凹槽11能够更靠近定子齿部13，能够更好地增强定子齿部13轴向方向的刚度。

如图1和图2所示，图1示出了W₂，图2示出了W₁，在一些实施例中，凹槽11的最大宽度W₁和定子齿部13的宽度W₂满足：1/2W₂<W₁<2/3W₂。凹槽11的最大宽度过大会使得定子轭部12的径向方向的强度降低，凹槽11的最大宽度过小，会使得第一凸出部201对于增强定子齿部13轴向方向的刚度效果较弱，因此需要设置合适的凹槽11的最大宽度的值，例如，W₁可以是13/24W₂、14/24W₂以及15/24W₂等，本申请不作限制。

如图3所示，在一些实施例中，沿定子铁芯10的径向方向，凹槽11的最大深度D₁和定子轭部12的厚度D₂满足：1/3D₂<D₁<1/2D₂。凹槽11的最大深度过大会使得定子轭部12的径向方向的强度降低，凹槽11的最大深度过小，会使得第一凸出部201对于增强定子齿部13轴向方向的刚度效果较弱，因此需要设置合适的凹槽11的最大深度额定值，例如，凹槽11的最大深度D₁可以是9/24D₂、10/24D₂以及11/24D₂等，本申请不作限制。

在一些实施例中，第一凸出部201包括依次连接的配合部2012和连接部2014，连接部2014分别连接壳体2和配合部2012，当定子1与壳体2装配时，配合部2012嵌设于凹槽11中，在垂直于定子铁芯10的轴向方向，配合部2012的横截面形状与凹槽11的横截面形状相同。这样，能够防止在电机100运行时定子铁芯10与壳体2产生相对晃动，减少壳体2在电机100运行时产生的振动，进一步避免发生共振，降低电机100运行时的噪音。

其中，凹槽11和配合部2012的横截面形状可以是正方形、长方形、椭圆形以及三角形等。

需要说明的是，配合部2012与连接部2014以及壳体2一体成型，仅仅是为了说明第一凸出部201的部分与凹槽11嵌合，另一部分未嵌合而引入的概念，配合部2012是由半圆弧形和线段围合成的，连接部2014的一端与配合部2012共用线段，另一端由壳体2的内圆所在弧面的弧线曲线限定。

如图1和图2所示，在一些实施例中，当定子1与壳体2装配时，在垂直于定子铁芯10的轴向方向，配合部2012的横截面形状与凹槽11的横截面形状均为半圆形，凹槽11的半径和配合部2012的半径相同，这样能够简化结构设置，方便定子铁芯10与壳体2的装配，同时能够保障有足够的空间设置气流通道142，在增加定子齿部13的刚度的同时，保障气流通道142内气流的流通以方便散热。

如图1所示，在一些实施例中，在垂直于定子铁芯10的轴向方向，凹槽11的横截面的圆心与定子齿部13的横截面的对称中心线共线，这样使得凹槽11与定子齿部13的距离较近，能够极大地增强定子齿部13的轴向方向的刚度。

如图5所示，在一些实施例中，沿定子铁芯10的轴向方向，当定子1与壳体2装配时，定子齿部13的厚度T₁和第一凸出部201的厚度T₂满足：1/2T₁<T₂<4/3T₁，第一凸出部201的厚度过大时，会增大电机100的整体体积，第一凸出部201的厚度过小时，对于增强定子齿部13的轴向方向的刚度效果较弱，因此需要设置合适的第一凸出部201的厚度，例如，T₂可以是13/24T₁、14/24T₁、15/24T₁、16/24T₁、17/24T₁、18/24T₁、19/24T₁、20/24T₁、21/24T₁、22/24T₁、23/24T₁、24/24T₁、25/24T₁、26/24T₁、27/24T₁、28/24T₁、29/24T₁、30/24T₁以及31/24T₁等。

在一些实施例中，壳体2的高度与定子铁芯10的叠高相同，这样能够尽可能地缩小电机100的体积。

如图4所示，在一些实施例中，电机100包括壳体2，壳体2限定出中空腔体202，壳体2的内壁上设有多个第一凸出部201，上述的定子1，定子1穿设于中空腔体202中。

根据本实用新型实施例的电机100，通过设置轴向刚度更强的定子1，电机100运行状态更加平稳，防止出现低频共振。

在一个具体的实施例中，壳体2是通过热套方式与定子铁芯10上连接的，使得第二凸出部14的外圆面能够与壳体2的内壁面完全接触，第一凸出部201的端部表面与凹槽11的内壁面完全接触。

根据本实用新型实施例的压缩机，包括上述的电机100。

根据本实用新型实施例的压缩机，能够通过设置上述运行更加平稳的电机100，减小压缩机运行时的振动，使得压缩机的运行更加平稳。

在一些实施例中，将电机100与压缩机壳体2进行热套工艺连接，使得电机100的壳体2的外圆表面与压缩机壳体2的内圆表面完全接触，能够减小压缩机运行时的振动，使得压缩机的运行更加平稳。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。此外，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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。

Claims (11)

1.一种定子，用于电机，所述电机包括壳体，其特征在于，所述定子包括定子铁芯，所述壳体限定出中空腔体，当所述定子与所述壳体装配时，所述定子铁芯穿设于所述中空腔体中，所述壳体的内壁上设有多个第一凸出部，所述定子铁芯的外周设有多个凹槽，所述第一凸出部的至少部分嵌于所述凹槽中。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子铁芯包括定子轭部和与所述定子轭部的内周连接的多个定子齿部，所述定子轭部的外周设有多个第二凸出部，当所述定子与所述壳体装配时，所述第二凸出部与所述壳体的内壁抵接，相邻的两个所述第二凸出部之间限定出气流通道。

3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，在垂直于所述定子铁芯的轴向方向，所述定子齿部的齿宽方向的两个侧边所在的直线以及所述定子轭部的外轮廓共同限定出第一区域，所述凹槽的至少部分位于所述第一区域中。

4.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，所述凹槽的最大宽度W₁和所述定子齿部的宽度W₂满足：1/2W₂<W₁<2/3W₂。

5.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，沿所述定子铁芯的径向方向，所述凹槽的最大深度D₁和所述定子轭部的厚度D₂满足：1/3D₂<D₁<1/2D₂。

6.根据权利要求4或5所述的定子，其特征在于，所述第一凸出部包括依次连接的配合部和连接部，所述连接部分别连接所述壳体和所述配合部，当所述定子与所述壳体装配时，所述配合部嵌设于所述凹槽中，在垂直于所述定子铁芯的轴向方向，所述配合部的横截面形状与所述凹槽的横截面形状相同。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，当所述定子与所述壳体装配时，在垂直于所述定子铁芯的轴向方向，所述配合部的横截面形状与所述凹槽的横截面形状均为半圆形，所述凹槽的半径和所述配合部的半径相同。

8.根据权利要求7所述的定子，其特征在于，在垂直于所述定子铁芯的轴向方向，所述凹槽的横截面的圆心与所述定子齿部的横截面的对称中心线共线。

9.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，当所述定子与所述壳体装配时，沿所述定子铁芯的轴向方向，所述定子齿部的厚度T₁和所述第一凸出部的厚度T₂满足：1/2T₁<T₂<4/3T₁。

10.一种电机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体限定出中空腔体，所述壳体的内壁上设有多个第一凸出部；

如权利要求1-9任一项所述的定子，所述定子穿设于所述中空腔体中。

11.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求10所述的电机。

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