JP2023548925A - 固定子パンチングシート、固定子鉄心、モータ、圧縮機及び冷凍設備 - Google Patents

固定子パンチングシート、固定子鉄心、モータ、圧縮機及び冷凍設備 Download PDF

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Abstract

本願は、固定子パンチングシート、固定子鉄心、モータ、圧縮機及び冷凍設備を提供し、固定子パンチングシートは、環状構造を呈する固定子ヨークと、固定子ヨークの内輪に設けられる複数の固定子歯とを含み、固定子歯は、固定子ヨークに接続される歯底と、歯底に接続され、固定子ヨークの周方向に沿って、両端がそれぞれ第1の端と第2の端であるクラウンと、を含み、但し、少なくとも一つのクラウンに導磁部が設けられ、固定子ヨークの周方向に沿って、導磁部が歯底から離れる方向の輪郭が第1の端に向かう側と第1の端との間の最短距離は、導磁部が歯底から離れる方向の輪郭が第2の端に向かう側と第2の端との間の最短距離よりも小さい。該固定子パンチングシートは、導磁部を利用して磁界を分散させ、さらに第1の端側の磁気回路の電圧降下を向上させ、さらに局所的な飽和効果を低減し、回転子の対応する周波数での径方向の力の重畳を改善し、回転子の径方向の振動を低減し、モータの騒音を低減する。【選択図】図1

Description

本願は、2020年11月30日に中国特許庁に出願された出願番号「202011376547.3」、発明名称「固定子パンチングシート、固定子鉄心、モータ、圧縮機及び冷凍設備」の中国特許出願の優先権を提出し、及び2020年12月7日に中国特許庁に出願された出願番号「202011415684.3」、発明名称「固定子パンチングシート、固定子鉄心、モータ、圧縮機及び冷凍設備」の中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用により本願に組み込まれる。
本願は、モータの分野に関し、具体的には、固定子パンチングシート、固定子鉄心、モータ、圧縮機及び冷凍設備に関する。
関連技術におけるモータを採用する回転式直流インバータ圧縮機において、モータは内蔵式永久磁石モータを採用することが一般的であり、近年、モータの電力密度の向上に伴い、モータの振動騒音に対してより高い要求を提出し、従来のモータは、ますます静音の需要を満たすことができなくなっている。
本願は、少なくとも従来技術に存在する技術的問題の一つを解決することを目的とする。
このために、本願の第1の態様は、固定子パンチングシートを提供する。
本願の第2の態様は、固定子鉄心を提供する。
本願の第3の態様は、モータを提供する。
本願の第4の態様は、圧縮機を提供する。
本願の第5の態様は、冷凍装置を提供する。
これに鑑みて、本願の第1の態様によれば、本願は、環状構造を呈する固定子ヨークと、固定子ヨークの内輪に設けられる複数の固定子歯と、を含み、固定子歯は、固定子ヨークに接続される歯底と、歯底に接続され、固定子ヨークの周方向に沿って、両端がそれぞれ第1の端と第2の端であるクラウンと、を含み、少なくとも一つのクラウンに導磁部が設けられ、固定子ヨークの周方向に沿って、導磁部の歯底から離れる方向でかつクラウンの第1の端に向かう輪郭線と第1の端との間の最短距離は、導磁部の歯底から離れる方向でかつクラウンの第2の端に向かう輪郭線と第2の端との間の最短距離よりも小さい、固定子パンチングシートを提供する。
本願に係る固定子パンチングシートは、固定子ヨークと固定子歯とを含み、固定子ヨークが環状構造を呈し、複数の固定子歯が固定子ヨークの内輪に均一的に設けられ、巻線を設置するために固定子歯の間に固定子スロットが形成される。
具体的には、固定子歯は、歯底及びクラウンを含み、歯底の第1の端は、固定子ヨークに接続され、歯底の第2の端は、クラウンに接続され、第1の端と第2の端は、反対側の両端となる。
ここで、固定子ヨークの周側に沿って、クラウンの歯底から離れた側の端面は第1の歯面及び第2の歯面を含み、すなわち、モータとして組み立てた後、回転子の回転可能な方向に沿って、クラウンの歯底から離れた側の端面は第1の歯面及び第2の歯面を含み、具体的には、第1の歯面及び第2の歯面が時計方向又は反時計回り方向に沿って分布している。
そして、少なくとも一つのクラウンに導磁部が設けられ、固定子ヨークの周方向に沿って、導磁部の歯底から離れる方向でかつクラウンの第1の端に向かう輪郭線とクラウンの第1の端との間の最短距離は、導磁部の歯底から離れる方向でかつクラウンの第2の端に向かう輪郭線とクラウンの第2の端との間の最短距離よりも小さい。
具体的には、モータとして組み立てた後、ロータは、第1の端から第2の端まで回転する。さらに、導磁部は、第1の端、すなわち回転子が最初に入る固定子歯領域に近接する。さらに、導磁部により磁界を分散させ、さらに第1の端側の磁気回路の電圧降下を向上させ、さらに局所的な飽和効果を低減し、エアギャップ磁界の歪みを弱め、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利であり、電機子磁界高調波と回転子磁界高調波との作用により発生された径方向電磁力波を著しく低減し、さらに圧縮機の重要な周波数帯域の振動騒音を改善し、モータの騒音を低減する。
また、本願に係る上記技術案における固定子パンチングシートによれば、さらに以下の付加的な技術的特徴を有することができる。
可能な設計において、さらに、第1の端から第2の端に沿って、クラウンの歯底から離れた側の端面は、第1の歯面及び第2の歯面を含み、第1の端は、第1の歯面のエッジに位置し、第2の歯面は少なくとも一部の第2の円弧面を含み、第2の円弧面の軸線は複数の固定子歯の内接円の軸線と重ならない。
該設計において、第2の歯面の軸線は複数の固定子歯の内接円の軸線と重ならいことにより、第2の歯面と回転子との間のエアギャップを変化させ、さらにエアギャップの磁気密度を変化状態にすることを保証し、同じエアギャップの磁気密度が回転子に発生する径方向の力を低下させる。
可能な設計において、さらに、導磁部の歯底から離れる方向でかつクラウンの第2の端に向かう輪郭線とクラウンの第1の端との間の最短距離は、導磁部の歯底から離れる方向でかつクラウンの第2の端に向かう輪郭線とクラウンの第2の端との間の最短距離よりも小さい。
該設計において、導磁部が歯底の中心線から第1の端側に完全に位置することをさらに限定し、さらに回転子が固定子歯を入れた直後に受ける径方向の電磁力をさらに確保し、さらに騒音低減効果を向上させる。
可能な設計において、さらに、導磁部は、クラウンの軸方向に沿って貫通する。
該設計において、導磁部は固定子ヨークの軸方向に沿って貫通することにより、磁束線の貫入に有利であり、さらにエアギャップ磁界の歪みを最大限に弱め、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利である。
可能な設計において、さらに、導磁部は、導磁孔又は開口がクラウンの歯底から離れた側に位置する導磁溝を含む。
該設計において、導磁部は、クラウンの歯底から離れた側は完全であるために、導磁孔であってもよく、すなわちクラウンに固定子ヨークの軸方向に沿って開設された孔路であってもよい。
導磁部は、導磁溝であってもよく、すなわちクラウンに複数の固定子歯の内接円の軸線に向かう側に溝を開く。
可能な設計において、さらに、第1の歯面は少なくとも一部の第1の円弧面を含み、第1の円弧面の軸線は複数の固定子歯の内接円の軸線と重ならない。
該設計において、クラウンは、複数の固定子歯の内接円の軸線側に向かって異なる軸線を有することにより、第1の歯面と回転子との間のエアギャップを変化させ、電機子磁界の偶数次高調波をさらに低減し、回転子が受ける径方向の力を低減し、モータ又は圧縮機の騒音を低減する。
可能な設計において、さらに、第1の歯面は少なくとも一部の第1の円弧面を含み、軸線が複数の固定子歯の内接円の軸線と重なる。
該設計において、第1の歯面の軸線は複数の固定子歯の内接円の軸線と重なることにより、第1の歯面と回転子との間のエアギャップを均一させ、回転子に印加される電磁力を保証し、さらにモータの効率を向上させる。可能な設計において、さらに、固定子ヨークの外径と複数の固定子歯の端面間に形成された最小内径との比は、0.5以上且つ0.57以下である。
該実施例において、固定子ヨークの外径と固定子歯の端面で囲まれた最小内径との比を0.5以上且つ0.57以下とすることにより、固定子パンチングシートが十分な巻線スペース、及び回転子を設置する十分な空間を有することを保証しつつ、固定子パンチングシート材料の消耗を低減し、固定子パンチングシートのコストを低減する。
可能な設計において、さらに、第1の端から第2の端に向かう方向において、第1の歯面と複数の固定子歯の内接円の円心との間の距離が徐々に小さくなる。
該設計において、モータとして組み立てた後、複数の固定子歯の内接円の円心は、回転子の回転中心であり、第1の端から第2の端に向かう方向において、第1の歯面と回転子の回転中心との間の距離が徐々に小さくなり、さらに回転子が固定子歯に入る時のエアギャップを増大させ、さらに第1の端の側の磁気回路の電圧降下を向上させ、さらに局所的な飽和効果を低減し、エアギャップ磁界の歪みを弱め、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利であり、電機子磁界高調波と回転子磁界高調波との作用により発生された径方向電磁力波を著しく低減し、さらに圧縮機の重要な周波数帯域の振動騒音を改善し、モータの騒音を低減する。
本願の第2の態様によれば、本願は、上記いずれかの技術案に記載の少なくとも一つの固定子パンチングシートを含む固定子鉄心を提供する。
本願に係る固定子鉄心は、少なくとも一つの上記いずれかの技術案に記載の固定子パンチングシートを含むため、上記いずれかの技術案に記載の固定子パンチングシートの全ての有益な効果を有し、ここで割愛する。
可能な設計において、さらに、固定子パンチングシートと固定子鉄心の軸方向に沿って積層される少なくとも一つの鉄心パンチングシートをさらに含む。
該設計において、固定子鉄心は他の構造の鉄心パンチングシートをさらに含むことができ、それによりモータの性能を改善する。
可能な設計において、さらに、固定子鉄心の軸方向に沿って、固定子パンチングシートの総高さをL1とし、固定子鉄心の軸方向に沿って、鉄心パンチングシートの総高さをL2とし、ここで、0.001≦L1/L2≦0.6である。
該設計において、二種類のパンチングシートを異なる軸方向の厚さに応じて組み立てることにより、異なるモータ振動騒音改善効果を得ることができ、固定子パンチングシートの総高さが大きいほど、騒音改善効果が高く、鉄心パンチングシートの総高さが大きいほど、モータのエネルギー効率が高くなり、さらに、0.001≦L2/L1≦0.6とすると、モータのエネルギー効率と騒音低減効果を両立させることができる。
本願の第3の態様によれば、本願は、上記いずれかの技術案に記載の固定子鉄心と、固定子鉄心内に回転可能に設けられる回転子とを含むモータを提供する。
本願に係るモータは、上記のいずれかの技術案に記載の固定子鉄心を含むため、上記のいずれかの技術案に記載の固定子鉄心の全ての有益な効果を有し、ここで割愛する。
上記技術案において、さらに、回転子は、固定子鉄心の固定子パンチングシートの固定子歯の第1端から第2端まで回転する。
該設計において、第1の歯面でのエアギャップが大きいことを保証し、さらに回転子に対する径方向の力を低下させ騒音を低減する効果を保証する。
可能な設計において、さらに、固定子鉄心の内径をDiとし、モータの定格トルクをTとし、回転子の単位体積トルクをTPVとし、但し、5.18×10-7≦T×Di-3×TPV-1≦1.17×10-6、5kN・m・m-3≦TPV≦45kN・m・m-3、固定子鉄心の内径Diの単位をmmとし、モータの定格トルクTの単位をN・mとし、回転子の単位体積トルクTPVの単位をkN・m・m-3とする。
該設計において、固定子鉄心の内径Di、モータの定格トルクT及び回転子の単位体積トルクTPVは、5.18×10-7≦T×Di-3×TPV-1≦1.17×10-6、5kN・m・m-3≦TPV≦45kN・m・m-3を満し、モータの定格トルクT、固定子鉄心の内径Di及び回転子の単位体積トルクTPVの組み合わせ変数の値の範囲を限定することにより、モータ、例えば圧縮機が高い強度環境の動力需要を満たすことができる。
また、このような構造は、回転子の漏れ磁束を効果的に低減し、永久磁石の利用率を増加させ、モータの効率を向上させることができる。
可能な設計において、さらに、固定子鉄心の隣接する固定子歯の間に固定子スロットが形成され、固定子スロットの数と2倍の回転子の極対数との比は、3/2、6/5及び7/6のいずれかである。
該設計において、固定子スロットの数Zと回転子の極対数Pの比例関係を限定することにより、さらにモータの極スロット嵌合を限定し、Zと2×Pが3/2、6/5又は7/6を満たす場合に、電機子鉄損を効果的に減少させ、磁束量を向上させ、さらにモータ効率を向上させることができる。
本願の第4の態様によれば、本願は、上記いずれかの技術案に記載の固定子鉄心、又は上記のいずれかの技術案に記載のモータを含む圧縮機を提供する。
本願に係る圧縮機は、上記のいずれかの技術案に記載の固定子鉄心又は上記のいずれかの技術案に記載のモータを含むため、上記いずれかの技術案に記載の固定子鉄心及び上記いずれかの技術案に記載のモータの全ての有益な効果を有し、ここでは割愛する。
本願の第5の態様によれば、本願は、上記いずれかの技術案に記載の固定子鉄心、又は上記のいずれかの技術案に記載のモータ、又は上記のいずれかの技術案に記載の圧縮機を含む冷凍装置を提供する。
本願に係る冷凍装置は、上記のいずれかの技術案に記載の固定子鉄心又は上記いずれかの技術案に記載のモータ又は上記いずれかの技術案に記載の圧縮機を含むため、上記のいずれかの技術案に記載の固定子鉄心及び上記いずれかの技術案に記載のモータ及び上記いずれかの技術案に記載の圧縮機の全ての有益な効果を有し、ここで割愛する。
本願の付加的な態様及び利点は、以下の説明部分において明らかになり、又は本願の実施により理解される。
本願の上記及び/又は付加的な態様及び利点は、以下の図面を参照して実施例の説明から明らかになり理解しやすくなる。
本願の一実施例に係る固定子パンチングシートを示す構造概略図である。 本願の一実施例に係る固定子パンチングシートを示す構造概略図である。 本願の一実施例に係る固定子パンチングシートにおける導磁部を示す構造概略図である。 本願の一実施例に係る固定子パンチングシートにおける導磁部を示す構造概略図である。 本願の一実施例に係る固定子パンチングシートにおける導磁部を示す構造概略図である。 本願の一実施例に係る固定子パンチングシートを示す構造概略図である。 本願の一実施例に係る鉄心パンチングシートを示す構造概略図である。 本願の一実施例に係る圧縮機を示す構造概略図である。
本願の上記目的、特徴及び利点をより明確に理解するために、以下に図面及び具体的な実施形態を参照して本願をさらに詳細に説明する。説明すべきものとして、矛盾しないかぎり、本願の実施例及び実施例における特徴は、互いに組み合わせることができる。
以下の説明において多くの具体的な詳細を説明して本願を十分に理解するために、しかしながら、本願は、さらにここで説明した方式と異なる他の方式で実施することができ、したがって、本願の保護範囲は、以下に開示された具体的な実施例に限定されるものではない。
以下に、図1-図8を参照して、本願のいくつかの実施例に係る固定子パンチングシート100、固定子鉄心、モータ、圧縮機300及び冷凍装置について説明する。
実施例1
図1-図5に示すように、本願は、環状構造の固定子ヨーク110及び複数の固定子歯120を含む固定子パンチングシート100を提供し、複数の固定子歯120は、固定子ヨーク110の内輪に均等に配置され、かつ、隣接する固定子歯120の間に固定子スロット150が形成され、さらに、固定子スロット150内に巻線を設置することができ、複数の固定子歯120は、回転子310を設置するために空間を取り囲む。
モータとして組み立てられた後、回転子310上の磁石は、巻線が通電されて発生した磁界内に位置し、さらに巻線により発生された磁力を受けて回転する。
さらに、固定子歯120は、歯底122及びクラウン124を含み、歯底122は、クラウン124と固定子ヨーク110との間に接続され、すなわち、歯底122の一端が固定子ヨーク110に接続され、かつ固定子ヨーク110に接続された一端と反対側の一端にクラウン124が接続される。
ここで、固定子ヨーク110の周線に沿って、クラウン124の両端は、それぞれ第1の端130と第2の端132であり、具体的には、モータとして取り付けられた後、図1及び図2に示すように、回転子310がW方向に沿って回転する時、回転子310の周側における固定子パンチングシート100に囲まれた空間に位置する任意の一点が、まず第1の端130を通過し、その後に第2の端132を通過する。
かつ、固定子歯120のクラウン124に導磁部140が設けられ、固定子ヨーク110の周方向に沿って、導磁部140の歯底122から離れる方向でかつクラウン124の第1の端130に向かう輪郭線とクラウン124の第1の端130との間の最短距離は、導磁部140の歯底122から離れる方向でかつクラウン124の第2の端132に向かう輪郭線とクラウン124の第2の端132との間の最短距離よりも小さく、すなわち、導磁部140は、第1の端130に近接する。このため、回転子310が固定子歯120に転入する時、最初の磁気回路の電圧降下が増大し、さらに局所的な飽和効果を低減し、エアギャップ磁界の歪みを弱め、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利で、電機子磁界高調波と回転子310の磁界高調波との作用による径方向電磁力波を著しく低減し、さらに圧縮機300の重要な周波数帯域の振動騒音を改善し、モータの騒音を低減する。
具体的には、導磁部140は、固定子スロット150の数を増やすことに相当し、このように基本コギングトルクの次数を増加させ、高調波の次数が増加するにつれて、それに対応する起磁力高調波と導磁高調波の振幅が減少し、コギングトルクも減少し、モータや圧縮機300の騒音を低減する。
実施例2
図1及び図2に示すように、実施例1を加えて、さらに、導磁部140が歯底122方向から離れてかつクラウン124のクラウン124第2の端132に向かう輪郭線とクラウン124の第1の端130との間の最短距離は、導磁部140が歯底122から離れてかつクラウン124の第2の端132に向かう輪郭線とクラウン124の第2の端132との間の最短距離よりも小さい。
該実施例において、さらに、導磁部140が完全に歯底122の中心線から第1の端130の側に位置することを限定し、さらに回転子310が固定子歯120に進入した直後に受ける径方向の電磁力を確保し、さらに騒音低減効果を向上させる。
具体的には、歯底122は、固定子ヨーク110の一つの直径を対称軸として対称的に設けられた中心対称構造であり、導磁部140は、完全に歯底122の対称軸から第1の端130までの部分に設けられる。
実施例3
図1及び図2に示すように、実施例1又は実施例2に加えて、さらに、導磁部140は、クラウン124の軸方向に沿って貫通する。
該実施例において、導磁部140は、クラウン124の軸方向に沿って貫通し、磁力線の貫入に有利であり、さらにエアギャップ磁界の歪みを最大限に弱め、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利である。
実施例4
図2に示すように、実施例1乃至実施例3のいずれかに加えて、導磁部140は、導磁孔を含む。
該実施例において、導磁部140は、クラウン124の歯底122から離れた側が完全であるように、クラウン124に固定子ヨーク110の軸方向に沿って開設された導磁孔であってもよい。
実施例5
図1に示すように、実施例1-実施例4のいずれかに加えて、さらに、導磁部140は、開口がクラウン124の歯底122から離れた側に位置する導磁溝を含む。
該実施例において、導磁部140は、クラウン124に固定子ヨーク110の軸心に向かう側に開いた導磁溝であってもよい。
具体的には、図3に示すように、導磁部140の構造は、矩形構造の一部であってもよく、すなわち、導磁部140の隣接する二つの面の間が垂直関係にある。
図4に示すように、導磁部140の構造は、円形構造の一部であってもよく、すなわち、導磁部140は一つの曲面を呈する。
図5に示すように、導磁部140の構造は、台形構造の一部であってもよく、すなわち、導磁部140の隣接する二つの面の間が非垂直関係にあり、具体的には、隣接する二つの面の間は、鋭角又は鈍角であってもよい。
実施例6
図1及び図2に示すように、実施例1-実施例5のいずれかに加えて、さらに、第1の端130から第2の端132に沿って、クラウン124の歯底122から離れた側の端面は、第1の歯面126及び第2の歯面128を含み、第2の歯面は少なくとも一部の第2の円弧面を含み、第2の円弧面の軸線は複数の固定子歯の内接円の軸線と重ならない。
具体的には、第2の歯面128は、軸線がロータ310の回転中心と重ならない完全な円弧面であってもよい。
該実施例において、第2の歯面128の軸線が複数の固定子歯120の内接円の軸線と重ならいことにより、さらに第2の歯面128と回転子310との間のエアギャップを変化させ、さらにエアギャップの磁気密度を変化状態にすることを保証し、同じエアギャップの磁気密度が回転子310に対して発生する径方向の力を低下する。
実施例7
図1及び図2に示すように、実施例1-実施例6のいずれかに加えて、さらに、第1の歯面126は少なくとも一部の第1の円弧面を含み、第1の円弧面の軸線は複数の固定子歯120の内接円の軸線と重なる。
具体的には、第1の歯面126の全体は円弧面であり、第1の歯面126の軸線がロータ310の回転軸線と重なる。
該実施例において、第1の歯面126の軸線が複数の固定子歯120の内接円の軸線と重なることにより、さらに第1の歯面126と回転子310との間のエアギャップを均一させ、さらに回転子310に印加する電磁力を保証し、さらにモータの効率を向上させる。
実施例8
図6に示すように、実施例6又は実施例7に加えて、さらに、第1の歯面126と複数の固定子歯120の内接円の円心との間の距離は、第1の端130から第2の端132に向かうにつれて徐々に小さくなっている。
該実施例において、モータとして組み立てた後、複数の固定子歯120の内接円の円心は、回転子310の回転中心であり、さらに、第1の歯面126と回転子310の回転中心との間の距離が第1の端130から第2の端132に向かうにつれて徐々に小さくなり、さらに第1の端130の側の磁気回路の電圧降下を向上させ、さらに局所的な飽和効果を低減し、エアギャップ磁界の歪みを弱め、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利であり、電機子磁界高調波と回転子磁界高調波との作用により発生された径方向電磁力波を著しく低減し、さらに圧縮機の重要な周波数帯域の振動騒音を改善し、モータの騒音を低減する。
具体的には、図6に示すように、回転子の回転方向に沿って、回転子の回転中心Oから第1の歯面までの間に、Y1、Y2及びY3の三本の直線を選択し、ここで、Y1は29.3043cmであり、Y2は29.1696cmであり、Y3は29.0376cmである。
実施例9
図1及び図2に示すように、実施例1-実施例8のいずれかに加えて、さらに、第1の歯面126は少なくとも一部の第1の円弧面を含み、第1の円弧面の軸線は複数の固定子歯120の内接円の軸線と重ならない。
該実施例において、クラウン124は、複数の固定子歯120の内接円の軸線の一側に向かって異なる軸線を有し、さらに第1の歯面126と回転子との間のエアギャップを変化させ、電機子磁界の偶数次高調波をさらに低減し、回転子が受ける径方向の力を低減し、モータ又や圧縮機の騒音を低減する。
実施例10
実施例1-実施例9のいずれかに加えて、さらに、固定子ヨーク110の外径と固定子歯120の端面で囲まれた最小内径との比は、0.5以上且つ0.57以下である。
すなわち、固定子パンチングシート100の外径と固定子パンチングシート100の内径との比は、0.5以上且つ0.57以下である。
該実施例において、固定子ヨーク110の外径と固定子歯120の端面で囲まれた最小内径との比は、0.5以上且つ0.57以下とすることにより、さらに固定子パンチングシート100が十分な巻線空間、回転子310を設置する十分な空間を有することを保証しつつ、固定子パンチングシート100の材料の消耗を低減し、固定子パンチングシート100のコストを低減する。
実施例11
本願は、いずれかの実施例に係る少なくとも1つの固定子パンチングシート100を含む固定子鉄心を提供する。
本願に係る固定子鉄心は、いずれかの実施例に係る少なくとも1つの固定子パンチングシート100を含むため、上記いずれかの技術案に係る固定子パンチングシート100の全ての有益な効果を有し、ここで割愛する。
具体的には、固定子鉄心は、固定子鉄心の軸方向に沿って積層された複数の固定子パンチングシート100を含む。
実施例12
図7に示すように、実施例11に加えて、さらに、固定子パンチングシート100と固定子鉄心の軸方向に沿って積層された少なくとも一つの鉄心パンチングシート200を含む。
該実施例において、固定子鉄心において、他の構造の鉄心パンチングシート200をさらに含むことができ、それにより磁界により多様な変化を提供し、固定子鉄心の効果を拡大する。
具体的には、鉄心パンチングシート200及び固定子パンチングシート100は、いずれの積層方式を採用してもよい。例えば、固定子パンチングシート100の両端に鉄心パンチングシート200を積層したり、鉄心パンチングシート200の両端に固定子パンチングシート100を積層したり、固定子パンチングシート100の片側に鉄心パンチングシート200を積層したり、固定子パンチングシート100と鉄心パンチングシート200を交替的に積層したりすることを挙げる。
実施例13
実施例11又は実施例12のいずれかに加えて、さらに、固定子鉄心の軸方向に沿って、固定子パンチングシート100の総高さをL1とし、固定子鉄心の軸方向に沿って、鉄心パンチングシート200の総高さをL2とする。但し、0.001≦L2/L1≦0.6である。
該実施例において、二種類のパンチングシートを異なる軸方向の厚さに応じて組み立てることにより、異なるモータ振動騒音改善効果を得ることができ、導磁溝が設けられた固定子パンチングシート100の総高さが大きいほど、騒音改善効果が高く、鉄心パンチングシート200の総高さが大きいほど、モータのエネルギー効率が高く、さらに0.001≦L2/L1≦0.6である場合に、モータの騒音低減効果を両立することができる。
具体的には、L2/L1は、0.001、0.002、0.003、0.004、0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6に等しい。
実施例14
本願は、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心と、固定子鉄心内に回転可能に設けられた回転子310とを含むモータを提供する。
本願に係るモータは、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心を含むため、上記のいずれかの実施例に係る固定子鉄心の全ての有益な効果を有し、ここでは割愛する。
具体的には、モータは、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心と、固定子鉄心に設けられた巻線とを含む固定子を含む。
回転子310は、回転子鉄心及び回転子鉄心に設けられた磁石を含み、巻線に通電すると磁界を発生し、磁石を押して回転させることができる。
実施例15
実施例14に加えて、さらに、回転子310は、固定子鉄心の固定子パンチングシート100の固定子歯120の第1の歯面126から第2の歯面128に沿って回転し、すなわち、回転子310は、固定子鉄心の固定子パンチングシート100の固定子歯120の第1の端130から第2の端132に沿って回転する。
該実施例において、回転子310が固定子鉄心の固定子パンチングシート100の固定子歯120の第1の歯面126から第2の歯面128に沿って回転するように設置することにより、回転子310が第1の歯面126を先に通過する際にエアギャップの幅が増加し、エアギャップ幅が増加ずると、磁気回路の電圧降下を増大させ、さらに第1の歯面126での磁気飽和を低減し、局所的な飽和効果を低下させ、エアギャップ磁界の歪みを弱め、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利であり、電機子磁界高調波と回転子310の磁界高調波との作用により発生された径方向電磁力波を著しく低減し、さらに圧縮機300の重要な周波数帯域の振動騒音を改善し、モータの騒音を低減する。
実施例16
実施例14又は実施例15に加えて、さらに、固定子鉄心の内径をDi、モータの定格トルクをT、回転子310の単位体積トルクをTPVとし、但し、5.18×10-7≦T×Di-3×TPV-1≦1.17×10-6、5kN・m・m-3≦TPV≦45kN・m・m-3である。
具体的には、モータの定格トルクTの単位をN・mとし、固定子鉄心の内径Diの単位をmmとし、回転子310の単位体積トルクTPVの単位をkN・m・m-3とする。
該実施例において、固定子鉄心の内径Di、モータの定格トルクT及び回転子310の単位体積トルクTPVは、5.18×10-7≦T×Di-3×TPV-1≦1.17×10-6、5kN・m・m-3≦TPV≦45kN・m・m-3を満たし、さらにモータの定格トルクT、固定子鉄心の内径Di及び回転子310の単位体積トルクTPVの組み合わせ変数の値の範囲を限定することにより、モータ、例えば圧縮機300は高い強度環境の動力需要を満たすことができる。
また、このような構造は、回転子310の漏れ磁束を効果的に低減し、永久磁石の利用率を増加させ、モータの効率を向上させることができる。
実施例17
実施例14乃至実施例15のいずれかに加えて、さらに、固定子鉄心の隣接する固定子歯120の間に固定子スロット150が形成され、固定子スロット150の数と2倍の回転子310の極対数との比は、以下の3/2、6/5及び7/6のいずれかである。
該実施例において、固定子スロット150の数Zと回転子310の極対数Pとの比例関係を限定することにより、さらにモータの極スロット嵌合を限定し、Zと2×Pが3/2、6/5又は7/6を満たす場合に、電機子鉄損を効果的に減少させ、磁束量を向上させ、さらにモータ効率を向上させることができる。
具体的には、モータは、6極9スロットモータ、4極6スロットモータ、8極12スロットモータ、10極12スロットモータであってもよい。
実施例18
図8に示すように、本願は、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心、又は上記いずれかの実施例に係るモータを含む圧縮機300を提供する。
本願に係る圧縮機300は、上記のいずれかの実施例に係る固定子鉄心又は上記いずれかの実施例に係るモータを含むため、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心及び上記いずれかの実施例に係るモータの全ての有益な効果を有し、ここでは割愛する。
実施例19
図8に示すように、実施例18に加えて、圧縮機300は、回転子310の回転子鉄心に穿設され、回転子鉄心に接続されたクランク軸320と、クランク軸320に接続され、媒体を圧縮するために回転子310の回転に追従して回転することに適するように配置された動力部とをさらに含む。
具体的には、動力部は、ピストン360及びシリンダ350を含み、ピストン360がシリンダ350内に設けられクランク軸320に接続され、クランク軸320に第1の軸受330及び第2の軸受340が設けられ、第1の軸受330及び第2の軸受340は、動力部の両端にそれぞれ位置する。
実施例20
本願は、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心、又は上記のいずれかの実施例に係るモータ、又は上記のいずれかの実施例に係る圧縮機300を含む冷凍装置を提供する。
本願に係る冷凍装置は、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心又は上記いずれかの実施例に係るモータ又は上記いずれかの実施例に係る圧縮機300を含むため、上記のいずれかの実施例に係る固定子鉄心、上記いずれかの実施例に係るモータ及び上記いずれかの実施例に係る圧縮機300の全ての有益な効果を有し、ここでは割愛する。
具体的には、冷凍装置は、熱交換器及び絞り部材をさらに含み、さらに熱交換器、絞り部材及び圧縮機300により熱交換回路を構成し、さらに、熱交換器は、凝縮器及び蒸発器を含む。
冷凍装置は、冷蔵庫、冷凍庫、エアコン等の熱交換装置を含む。
実施例21
図1及び図2に示すように、本願の一実施例において、モータに応用される固定子鉄心を提供し、具体的には、モータは、固定子を含み、固定子は、固定子鉄心を含み、固定子鉄心は、回転子310の外部に取り囲んで設けられ、固定子鉄心は、固定子パンチングシート100を含む。
具体的には、固定子パンチングシート100は、複数の固定子歯120を含み、固定子歯120は、固定子鉄心の回転子310に向かう側に設けられ、複数の固定子歯120は、固定子鉄心の周方向に沿って設けられ、固定子鉄心にコイルが巻設されるために隣接する固定子歯120の間に固定子スロット150が限定され、回転子310の回転中心を円心とし、回転子310の回転中心点からの距離が最も近い固定子歯120のクラウン124が回転子310の回転方向の一側の最遠端輪郭上の点が位置する円を、第1の基礎円として定義し、固定子パンチングシート100の固定子歯120のクラウン124の回転子310に向かう側の近傍に導磁部140、具体的には導磁変調スロットが設けられる。
導磁変調スロットは、回転子310が回転して固定子歯120に入れる方向に偏向し、固定子歯120のクラウン124の回転子310に向かう側の輪郭線は、第1の基礎円と少なくとも一段が重ならない。このような固定子パンチングシート100の構造を採用することにより、電機子磁界の偶数次高調波を抑制することに有利であり、電機子磁界高調波と回転子310の磁界高調波との作用により発生された径方向電磁力波を著しく低減し、さらに圧縮機300の重要な周波数帯域の振動騒音を改善し、圧縮機300の聴感を効果的に改善する。
さらに、導磁変調スロットは、固定子歯120の中心線からずれ、モータ回転子310の回転方向の反対側、すなわち回転子310が固定子歯120に入る側に設けられる。
さらに、導磁変調スロットは、モータのエアギャップと連通していてもよいし、連通していなくてもよい。
さらに、導磁変調スロットのロータ310の回転方向の反対側の固定子歯120のクラウン124のロータ310に向かう側の輪郭線は円弧であり、すなわち、ロータ310が固定子歯120に入れる側に、その円心は、ロータ310の回転中心と重なる。
さらに、導磁変調スロットの回転子310の回転方向に偏向された固定子歯120のクラウン124の回転子310に向かう側の輪郭線が円弧であり、円心は、回転子310の回転中心と重ならない。
実施例22
本願は、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心を含むモータをさらに提供する。
本願に係るモータは、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心を含むため、上記固定子鉄心の全ての有益な効果を有する。
モータは、回転子310の外部に取り囲んで設けられ、回転子鉄心に向かう側に固定子鉄心の周方向に沿って設けられ隣接する歯部の間に固定子スロット150が限定された複数の固定子歯120が設けられた固定子鉄心を含む固定子と、固定子歯120に巻設され巻線を形成するコイルとを含み、但し、固定子スロット150の数をZとし、回転子310の極対数をPとし、Zと2Pとの比は、3/2、6/5又は7/6に等しい。
該実施例において、固定子は、固定子鉄心を含み、固定子鉄心に固定子歯120が設けられ、隣接する固定子歯120の間に固定子スロット150が限定され、固定子歯120にコイルが巻設され、固定子鉄心は、回転子310の外部に取り囲んで設けられ、但し、固定子スロット150の数Zと回転子310の極対数Pの比例関係を限定し、さらにモータの極スロット嵌合を限定し、ここで、回転子310の極対数をPとした場合に、回転子310の極数は2Pであり、すなわち、モータは、6極9スロットモータ、4極6スロットモータ、8極12スロットモータ、10極12スロットモータであってもよく、上記タイプのモータは電機子鉄損を効果的に減少させ、磁束量を向上させ、さらにモータ効率を向上させることができる。
さらに、固定子鉄心の内径をDiとし、モータの定格トルクをTとし、回転子310の単位体積トルクをTPVとし、5.18×10-7≦T×Di-3×TPV-1≦1.17×10-6、5kN・m・m-3≦TPV≦45kN・m・m-3という関係式を満たす。
ここで、モータの定格トルクTの単位をN・mとし、固定子鉄心の内径Diの単位をmmとし、回転子310の単位体積トルクTPVの単位をkN・m・m-3とする。
該実施例において、モータの定格トルクをTとし、固定子鉄心の内径をDiとし、回転子310の単位体積トルクをTPVとし、かつ5.18×10-7≦T×Di-3×TPV-1≦1.17×10-6を満たし、単位体積トルクTPVの値の範囲は、5kN・m・m-3≦TPV≦45kN・m・m-3であり、モータの定格トルクT、固定子鉄心の内径Di及び回転子310の単位体積トルクTPVの組み合わせ変数の値の範囲を限定することにより、該モータは、圧縮機300の動力需要を満たすことができ、また、該回転子310を採用するモータ及び圧縮機300に対して、回転子310の漏れ磁束を効果的に低減し、永久磁石利用率を増加させ、モータ効率を向上させることができる。
さらに、複数の固定子歯120の回転子鉄心に向かう側が固定子鉄心の内側壁に囲まれ、固定子鉄心の内側壁の最小直径と固定子鉄心の外側壁の直径との比は、0.5より大きく0.57以下である。
該実施例において、固定子の内側壁の直径と固定子鉄心の外側壁の直径との比を0.5より大きく0.57以下とすることにより、モータは、高いコストパフォーマンスを有する。
実施例23
図8に示すように、本願は、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心、又は上記いずれかの実施例に係るモータを含む圧縮機300をさらに提供する。
本願に係る圧縮機300は、上記のいずれかの実施例に係る固定子鉄心又は上記いずれかの実施例に係るモータを含むため、固定子鉄心又はモータの全ての有益な効果を有する。
さらに、圧縮機300は、回転子310の回転子鉄心に穿設され回転子鉄心に接続されたクランク軸320と、クランク軸320に接続され、かつ動力部が動作して媒体を圧縮するように配置され、かつモータの回転に追従して回転する動力部とをさらに含む。
該実施例において、圧縮機300は、クランク軸320及び動力部をさらに含み、クランク軸320は、回転子310の回転子鉄心に穿設され、クランク軸320は、回転子鉄心及び動力部に接続され、さらにモータが動作する時、動力部が運動するように駆動することができ、さらに、媒体、例えば冷媒を圧縮する。
具体的には、圧縮機300のクランク軸320は、回転子鉄心の軸孔を介して回転子鉄心に接続される。
具体的には、圧縮機300は、主軸受及び副軸受をさらに含み、動力部は、シリンダ350及びピストン360をさらに含み、クランク軸320の一端は、ロータ310内に穿設され、他端は、主軸受、シリンダ350及び副軸受を順に貫通する。
実施例24
本願によれば、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心、又は上記いずれかの実施例に係るモータ、又は上記いずれかの実施例に係る圧縮機300を含む冷凍装置をさらに提供する。
本願に係る冷凍装置は、上記いずれかの実施例に係る固定子鉄心、又は上記いずれかの実施例に係るモータ、又は上記いずれかの実施例に係る圧縮機300を含むため、固定子鉄心又はモータ又は圧縮機300の全ての有益な効果を有する。
本願において、「第1」、「第2」、「第3」という用語は、説明の目的のみに用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示するかと理解することができない。特に明確な限定がない限り、「複数」の用語は、2つ又は2つ以上を指す。用語「取り付け」、「接続」、「繋ぐ」、「固定」等の用語は、いずれも広義に理解されるべきであり、例えば、「接続」は、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよく、「繋ぐ」は、直接的に接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよい。当業者にとって、具体的な状況に基づいて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。
本願の説明において、理解すべきこととして、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」等の用語で示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づいて、本願の説明及び説明の簡略化を容易にするためだけであり、示された装置又はユニットが特定の方向を有し、特定の方位構造及び操作を有する必要があることを指示する又は暗示するものではなく、したがって、本願を限定するものと理解すべきではない。
本明細書の説明において、「一実施例」、「いくつかの実施例」、「具体的な実施例」等の説明は、該実施例又は例示的に説明された具体的な特徴、構造、材料又は特徴を組み合わせて本願の少なくとも一実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語への概略的な表現は、必ずしも同じ実施例又はケースを指すとは限らない。そして、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特徴は、いずれか一つ又は複数の実施例又は例において適切な方式で組み合わせることができる。
以上は、本願の好ましい実施例に過ぎず、本願を限定するものではなく、当業者にとって、本願は、様々な修正及び変更を有することができる。本願の思想と原則内で、行われたいかなる修正、均等置換、改善などは、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。
ここで、図1-図8における符号と部品名称との間の対応関係は、以下のとおりである。
100 固定子パンチングシート
110 固定子ヨーク
120 固定子歯
122 歯底
124 クラウン
126 第1の歯面
128 第2の歯面
130 第1の端
132 第2の端
140 導磁部
150 固定子スロット
200 鉄心パンチングシート
300 圧縮機
310 回転子
320 クランク軸
330 第1の軸受
340 第2の軸受
350 シリンダ
360 ピストン
可能な設計において、さらに、固定子鉄心の軸方向に沿って、固定子パンチングシートの総高さをL1とし、固定子鉄心の軸方向に沿って、鉄心パンチングシートの総高さをL2とし、ここで、0.001≦L2L1≦0.6である。

Claims (17)

  1. 環状構造を呈する固定子ヨークと、
    前記固定子ヨークの内輪に設けられる複数の固定子歯と、
    を含み、
    前記固定子歯は、
    前記固定子ヨークに接続される歯底と、
    前記歯底に接続され、前記固定子ヨークの周方向に沿って、両端がそれぞれ第1の端と第2の端であるクラウンと、
    を含み、
    少なくとも一つの前記クラウンに導磁部が設けられ、前記固定子ヨークの周方向に沿って、前記導磁部の前記歯底から離れる方向でかつ前記クラウンの前記第1の端に向かう輪郭線と前記第1の端との間の最短距離は、前記導磁部の前記歯底から離れる方向でかつ前記クラウンの前記第2の端に向かう輪郭線と前記第2の端との間の最短距離よりも小さい、
    固定子パンチングシート。
  2. 前記第1の端から前記第2の端に沿って、前記クラウンの前記歯底から離れた側の端面は、第1の歯面及び第2の歯面を含み、前記第1の端は、前記第1の歯面のエッジに位置し、前記第2の歯面は少なくとも一部の第2の円弧面を含み、前記第2の円弧面の軸線は複数の前記固定子歯の内接円の軸線と重ならない、
    請求項1に記載の固定子パンチングシート。
  3. 前記導磁部は、前記クラウンの軸方向に沿って貫通する、
    請求項1に記載の固定子パンチングシート。
  4. 前記導磁部は、
    導磁孔、又は
    開口が前記クラウンの前記歯底から離れた側に位置する導磁溝、
    を含む
    請求項1~3のいずれか1項に記載の固定子パンチングシート。
  5. 前記第1の歯面は少なくとも一部の第1の円弧面を含み、前記第1の円弧面の軸線は複数の前記固定子歯の内接円の軸線と重ならない、
    請求項2に記載の固定子パンチングシート。
  6. 前記第1の歯面は少なくとも一部の第1の円弧面を含み、前記第1の円弧面の軸線は複数の前記固定子歯の内接円の軸線と重なる、
    請求項2に記載の固定子パンチングシート。
  7. 前記固定子ヨークの外径と複数の前記固定子歯の端面間に形成された最小内径との比は、0.5以上且つ0.57以下である、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の固定子パンチングシート。
  8. 前記第1の端から前記第2の端に向かう方向において、前記第1の歯面と複数の前記固定子歯の内接円の円心との間の距離が徐々に小さくなる、
    請求項2に記載の固定子パンチングシート。
  9. 少なくとも一つの請求項1~8のいずれか1項に記載の固定子パンチングシートを含む、
    固定子鉄心。
  10. 前記固定子パンチングシートと前記固定子鉄心の軸方向に沿って積層される少なくとも一つの鉄心パンチングシートをさらに含む、
    請求項9に記載の固定子鉄心。
  11. 前記固定子鉄心の軸方向に沿って、前記固定子パンチングシートの総高さをL1とし、
    前記固定子鉄心の軸方向に沿って、前記鉄心パンチングシートの総高さをL2とし、
    ここで、0.001≦L1/L2≦0.6である、
    請求項10に記載の固定子鉄心。
  12. 請求項9~11のいずれか一項に記載の固定子鉄心と、
    前記固定子鉄心内に回転可能に設けられる回転子と、
    を含む、
    モータ。
  13. 前記回転子は、前記固定子鉄心の固定子パンチングシートの固定子歯の第1端から第2端まで回転する。
    請求項12に記載のモータ。
  14. 前記固定子鉄心の内径をDiとし、前記モータの定格トルクをTとし、前記回転子の単位体積トルクをTPVとし、
    ここで、5.18×10-7≦T×Di-3×TPV-1≦1.17×10-6、5kN・m・m-3≦TPV≦45kN・m・m-3であり、前記固定子鉄心の内径Diの単位をmmとし、前記モータの定格トルクTの単位をN・mとし、前記回転子の単位体積トルクTPVの単位をkN・m・m-3とする
    請求項12又は13に記載のモータ。
  15. 前記固定子鉄心の隣接する固定子歯の間に固定子スロットが形成され、前記固定子スロットの数と2倍の前記回転子の極対数との比は、3/2、6/5及び7/6のいずれかである、
    請求項12又は13に記載のモータ。
  16. 請求項9~11のいずれか一項に記載の固定子鉄心、又は
    請求項12~15のいずれか一項に記載のモータ、
    を含む、
    圧縮機。
  17. 請求項9~11のいずれか一項に記載の固定子鉄心、又は
    請求項12~15のいずれか一項に記載のモータ、又は
    請求項16に記載の圧縮機、
    を含む、
    冷凍装置。
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