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CN102447363A - 铝缠绕直接起动无刷永磁电动机 - Google Patents

铝缠绕直接起动无刷永磁电动机 Download PDF

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CN102447363A
CN102447363A CN2010105379567A CN201010537956A CN102447363A CN 102447363 A CN102447363 A CN 102447363A CN 2010105379567 A CN2010105379567 A CN 2010105379567A CN 201010537956 A CN201010537956 A CN 201010537956A CN 102447363 A CN102447363 A CN 102447363A
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CN
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permanent magnet
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stator
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D·曹
A·李
J·伊
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Emerson Electric Co
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Emerson Electric Co
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Abstract

一种铝缠绕直接起动无刷永磁电动机组件,包括具有安装在其上的多个永磁体的转子组件和具有铝绕组线圈的定子组件的非传统组合。这种构造特征的独特组合导致以较低的增量成本获得显著的电动机性能增强。这种直接起动无刷永磁电动机组件可以合并在封闭式压缩机中,例如可以被用在空气调节系统中,以满足高效率标准(例如季节性效率能量等级)。所公开的实施例具有至少90%的效率,绕组线圈本质上完全由铝构成。

Description

铝缠绕直接起动无刷永磁电动机
技术领域
本发明总体上涉及电动机组件。更具体地说,本发明涉及直接起动无刷永磁电动机组件,其包括安装有多个永磁体的转子组件和具有铝缠绕线圈的定子组件。
背景技术
那些本领域普通技术人员可以认识到众所周知电动机通常很有效并且一般被用在各种工业应用中。例如,电动机可以被合并到压缩机中,例如可以被用在空调系统中,以驱动压缩机构。那些本领域普通技术人员也可以认识到直接起动无刷永磁电动机技术已经被有效地使用以提高电动机效率和/或压缩机性能。
通常,将永磁体增加到用于直接起动无刷永磁电动机的转子已经导致了更高的效率,因为永磁体降低了转子损失,该损失在全速下减小到几乎为零(由于转子与定子的磁场之间的同步)。然而,与用在这样的转子中以达到同步的强有力的永磁体相关的相对高的材料成本是有不利的,并且可能使该项技术对许多潜在用户来说是不可触及的。从而,直接起动无刷永磁电动机历来是伴随着显著增加的成本以借此达到所提供的性能的改进。
因此,高效率和高成本之间的对应关系使得传统的直接起动无刷永磁电动机成为优质类别的电动机,预期被设计为具有最高性能。本领域普通技术人员可以容易地认识到,相对于其他典型的感应电动机,转子所需的永磁体增加了显著的材料成本。因此,现有技术的直接起动无刷永磁电动机的常规设计一贯认为转子的高成本、高等级的永磁体与定子的高成本、高等级的铜绕组是成对出现的。
发明内容
本发明提供一种直接起动无刷永磁电动机组件,其包括具有多个永磁体的转子组件和具有铝绕组的定子组件的非传统组合。这种结构特征的独特组合导致与现有技术的直接起动无刷永磁电动机相比以相当低的增量成本获得明显的电动机性能增强。
更具体地说,意外地发现了一种具有铝(对于高性能电动机的绕组这是不常用的材料)形成的绕组的新型直接起动无刷永磁电动机,相较于具有传统铜绕组的现有技术的直接起动无刷永磁电动机仅显示出微小的性能差异。同时,用在新型直接起动无刷永磁电动机中的铝材料降低了永磁体的相当一部分材料成本。在一个实施例中,一种具有铝形成的绕组的新型直接起动无刷永磁电动机显示出大约94%的电动机效率,而现有技术的具有铜形成的绕组的直接起动无刷永磁电动机仅显示出大约95%的略高的电动机效率。
根据本发明的一个方面,提供一种直接起动无刷永磁电动机组件。该电动机组件包括可以绕轴旋转的转子组件。所述转子组件包括转子铁心体和多个安装在转子铁心体上的永磁体。所述永磁体整体上沿转子铁心体轴向地延伸。该电动机组件进一步包括在径向上与转子组件分隔开的定子组件。所述定子组件包括定子铁心体,该定子铁心体呈现有多个在圆周方向间隔开的轴向槽并限定用于接收转子组件的中心镗孔。所述定子组件进一步包括容纳在定子铁心体的多个轴向槽中并且整体上跨过定子铁心体的多个轴向槽分布的导电绕组线圈,其中所述绕组线圈包含铝。
根据本发明的另一个方面,在一种直接起动无刷永磁电动机组件中包括可以绕轴旋转的转子以及在径向上与转子分隔开的定子,其中该定子呈现有多个在圆周向间隔开的轴向槽,这些轴向槽用于容纳绕组线圈,并且该定子限定了用于接收转子的中心镗孔,其改进之处包括将布置在转子中的多个永磁体与包含铝的定子的绕组线圈相结合。所述永磁体整体上沿转子轴向地延伸,从而被布置为整体上与所述轴平行。所述铝绕组线圈被容纳在定子铁心体的多个轴向槽中并且总体上跨过定子铁心体的多个轴向槽分布。
本发明的另一个方面涉及一种以较低增量的成本产生增加的电动机效率的方法。该方法包括在转子中提供多个永磁体的步骤,该永磁体整体上沿转子轴向地延伸。该方法也包括用铝形成绕组线圈的步骤,绕组线圈用于容纳在定子的多个在圆周向间隔开的轴向槽中,以及布置转子在定子的中心镗孔中以形成铝缠绕直接起动无刷永磁电动机,其中该电动机具有至少约90%的效率。
发明内容部分用来以简要形式介绍选择出来的一些概念,这些概念将在下面通过详细描述的优选实施例而进一步具体描述。发明内容部分既不是用来确定所要求保护主题的关键特征或实质特征,也不用于限制所要求保护主题的范围。
从下面对优选实施例和附图的详细描述中本发明的各种其他方面和优点将显而易见。
附图说明
下面将参考附图详细地描述本发明的优选实施例,其中:
图1是根据本发明的实施例的原理构造的直接起动无刷永磁电动机组件的等距视图,其示出了转子组件和定子组件,示意性地描述了定子组件的铝绕组线圈;
图2是大致穿过图1的电动机组件的中间位置获得的直接起动无刷永磁电动机组件的剖视图,其示出了包括布置有多个永磁体的转子组件的结构的内部细节;
图3是配置为提供可变容量调节的数字压缩机组件的等距视图,具有包括直接起动无刷永磁电动机组件布置在其中的压缩机构和驱动机构;以及
图4是大致穿过图3的压缩机组件的中间位置获得的数字压缩机组件的剖视图,其示出了包括第一和第二机械元件的压缩机构以及包括直接起动无刷永磁电动机的转子和定子组件的驱动机构的结构的内部细节。
这些附图不是将本发明限制到这里所披露和描述的特定实施例。这些附图不必按比例绘制,而应该将重点放在清楚地示出优选实施例的原理上。
具体实施方式
本发明可以允许许多不同形式的实施例。然而,附图示出的以及说明书中描述的是本发明的某些优选实施例,可以理解的是,这些披露仅仅是为了举例。不应该将本发明的原理限制到披露的特定实施例。
首先参考图1-2,根据本发明的实施例的原理构造的直接起动无刷永磁电动机组件20被在各种应用中描述。虽然电动机组件20在各种各样的应用中是有用的,当电动机组件20被配置来驱动蜗旋式、旋转式或活塞式封闭式压缩机时,示例的实施例具有特定的效用。更具体地说,如下面所详细描述的,当电动机组件20布置在压缩机组件22(参见图3-4)中时,电动机组件20具有显著的优势。
正如某些惯例,电动机组件20主要包括可以绕轴26旋转的转子组件24和定子组件28。如一个本领域技术普通人员所能认识到的,转子组件24和定子组件28通常都可以包含在电动机壳(图1-2中未示出)的内部电动机燃烧室中。转子组件24包括轴向布置的轴30,其被配置用于与转子组件24一起旋转,并且该轴从定子组件28的两端在轴向上向外突出。尽管这里仅描述了一个具体实施例,当然适合的转子和定子组件的另外的布置是能够预期的并且是清楚地在本发明的范围内的。
如一个本领域普通技术人员通过查看本发明公开内容所能够认识到的,各种其它的通用电动机部件(未示出)可以包括在电动机组件20中而没有脱离本发明的教导。值得注意的是,这些部件实质上典型地在本质上是常规的,尽管某些方面可以采用些微的修改,通常取决于电动机组件20的特定预期用途。任何在此未详细描绘或描述的通常的传统电动机部件的修改不影响专门由权利要求定义的本发明的范围。
现在暂时地转向定子组件28的结构细节,一个本领域普通技术人员将可以理解图1-2中所描述的定子组件28主要包括定子铁心体32和大体上的轴向同心绕组34。如本领域众所周知的,示例的定子铁心体32由多个轴向堆叠的定子叠片36(见图2)所组成。值得注意的是,图1所描示出的绕组34以传统的示意性的形式示出,关于绕组34的其它细节在以下描述。如一个本领域普通技术人员所能够认识到的,绕组34的特定布置可能直接影响电动机组件20的功率、转矩、电压、运转速度、极数等。
如本领域中的某些传统,每个单独的定子叠片36包括实质上环形的钢体,从而形成定子铁心体32的多个轴向堆叠的定子叠片36共同呈现出用于接收转子组件24的大体上的中心轴向镗孔38。一个本领域普通技术人员将可以理解,气隙40在定子组件28的定子铁心体32和转子组件24之间径向延伸,从而转子组件24能够在定子组件28中自由地旋转。
形成定子铁心体32的多个轴向堆叠的定子叠片36也共同呈现出多个轴向延伸穿过其中的大体上的弓形槽42,所描绘的每个槽42与气隙40连通。一个本领域普通技术人员将很容易理解,导电线构成绕组34,其穿过槽42以容纳在其中。值得注意的是,尽管可以另外地提供不同数目的槽而不脱离本发明的教导,在示例性的实施例中,定子组件28的定子铁心体32包括24个槽42。
所描述的实施例的电动机组件20被配置为三相电动机。现在暂时地转向三相电动机的运行考虑因素以及其中所使用的绕组的细节,一个本领域普通技术人员将可以理解,三相电动机通常用在不同的工业应用中(例如用来驱动泵、风扇、鼓风机、压缩机等)。众所周知,三相电动机比同样电压等级和占空比的单相电动机更紧凑并且成本更小。此外,如果在同等条件下使用,许多三相电动机比相同功率的相应的单相电动机通常呈现更少的振动并可能因此持续更长的时间。然而,本发明的原理不限于三相电动机,也可以同样地应用于单相电动机(未示出)。更为详细地说,所描述的实施例的电动机组件20被配置为单相电动机。
如本领域中的某些传统,一个本领域普通技术人员将很容易理解,绕组34包括用于三个功率相的每一相的相绕组。为了简要,值得暂时注意的是,用于三相电动机的绕组配置在本领域通常是已知的并且不必在此详细地描述。参照图1,在本发明所描述的实施例中,定子组件28包括功率连接器44,该功率连接器44包括三个将被连接到功率源(未示出)的接头,每个接头相应于三个功率相的每一相。
与常规不同,如下面所进一步描述的,直接起动无刷永磁电动机组件20的绕组34包含铝。更具体地说,尽管包含铝的绕组34也可以包含其它材料(例如,铝合金或包铜铝),示例的实施例的绕组34本质上由铝线构成。直接起动无刷永磁电动机组件20中的该非典型的绕组材料的其它细节及无法预料的优势将在以下更为详细地描述。
接下来转向转子组件24的结构细节,并且特别参考图2,转子组件24主要包括转子铁心体46,该转子铁心体46包含多个与多个铝棒50一体形成(例如通过模铸)的轴向堆叠的转子叠片48。这些棒沿多个转子叠片48轴向地延伸并且可以包括沿其各个轴向边缘布置的铝环(未示出)。一个本领域普通技术人员将很容易理解,棒50的特定配置可以直接影响电动机组件20的启动操作。值得注意的是,通常棒的传统配置,包括但不限于成螺旋形地围绕转子铁心体46歪斜的棒或者一点也不歪斜的棒,是可以预期并且明显属于本发明的范围。
继续参考图2,每个单独的转子叠片48包括实质上环形的钢体,从而形成转子铁心体46的多个轴向堆叠的转子叠片48共同呈现出径向外围52和轴向延伸通过其的轴向对齐的轴孔54以接收轴30。另外,形成转子铁心体46的多个轴向堆叠的转子叠片48进一步共同呈现出多个轴向延伸通过其中的大体上的弓形槽56,每个槽56被布置得至少与径向外围52相邻(如果不互相连通的话)。如本领域所公知的,铝棒50被形成为通过槽56布置为至少与转子铁心体46的径向外围52相邻,从而共同限定至少它的一部分(如果没有共同形成外露棒转子体)。值得注意的是,在示例性的实施例中,每个转子叠片48包括三十四个槽56,尽管不同数量的槽可以被类似地提供而不脱离本发明的教导。
转子组件24进一步包括多个安装在转子铁心体46上的永磁体58,该永磁体58通常沿转子铁心体46轴向地延伸。在示例性的实施例中,永磁体58被收纳在整体上拉长的开口60中,该开口被共同限定在转子铁心体46的多个转子叠片48中。转子叠片48中的至少一个被布置得与多个永磁体58中的每一个相接触,以将永磁体58保持在转子铁心体46中的适当位置。
更详细地说,仍然关注图2,多个永磁体58中的每一个被布置得通常与轴26平行。此外,多个永磁体58中的每一个被布置得与转子铁心体46的径向外围52实质上相邻。尽管安装在转子铁心体46上的永磁体58可以表现为不同数量和配置(未示出),本领域普通技术人员能够很容易认识到,在此附图中描绘出一种特别有利的配置。
在示出的实施例中,转子组件24包括四个永磁体58,每个永磁体58都是实质上相等的尺寸。在图2的剖视图中可以看出,四个永磁体58被布置得分为两对,横跨在转子铁心体46的截面上,每对永磁体58与另一对永磁体58关于轴26整体上对称。在所描绘的实施例中,直接起动无刷永磁电动机组件20的每个永磁体58包含钕。
现在暂时转向电动机效率,本领域普通技术人员将能够容易认识到,在电动机寿命中与电动机运行相关的能量消耗会成为最终用户的重大的财务负担。因此,电动机整体效率的改进,即使仅仅是相对较小百分比的改进,也可以导致在电动机寿命中显著节省能量消耗。因此,对导致效率提高的电动机设计或结构的有创造力的改进可以提供巨大的竞争优势。
针对上述效率的背景,可以注意到,在本发明的实施例中,直接起动无刷永磁电动机组件20中的包括多个永磁体58的转子组件24与包括铝形成的绕组34的定子组件28的非常规组合比现有技术的直接起动无刷永磁电动机以相当低的增量成本获得了显著增强的电动机性能。这些性能的增强是以前本领域普通技术人员所无法预见的。
更具体地说,与铜形成的绕组相比,过去,铝(比铜便宜的用于构造绕组的材料)形成的绕组相应于相对显著的电动机总效率损失。例如,从以前的测试可以观察到,在感应电动机的现有技术实施例中,从铜形成的绕组转变到铝形成的绕组导致电动机总效率约2%的相对显著损失(效率从约91%降至约89%)。
一个本领域普通技术人员将可以很容易认识到,高效率和高成本之间的对应关系使得传统直接起动无刷永磁电动机被设计考虑以最高性能作为优质电动机的类别。众所周知,相对于非永磁体的典型感应电动机,永磁体显著增加了材料成本。因此,现有技术的直接起动无刷永磁电动机的常规设计一贯教导转子的高成本、高等级永磁体相应地与定子的高成本、高等级的铜绕组配对出现。
然而,在本发明的情况下,出乎意料地确定了相较于具有铜绕组的现有技术的直接起动无刷永磁电动机,具有铝(不是通常用于高性能电动机的绕组中的材料)形成的绕组34的独特的直接起动无刷永磁电动机组件20仅显示出细微的性能差。例如,可以观察到,与上面测试的感应电动机中显示的相对一致的效率降相反,本发明的违反直觉的组合导致电动机的总效率具有上述感应电动机测试中观察到的大约仅一半的相对小的损失。更为具体地,具有铝形成的绕组34的独特的直接起动无刷永磁电动机组件20显示出大约仅1%的电动机总效率损失(效率从大约95%下降至约94%)。
此外,用于新型直接起动无刷永磁电动机组件20的绕组34的铝材料弥补了永磁体58的相当一部分的材料成本。在一个实施例中,如上面所提到的,具有铝形成的绕组34的新型直接起动无刷永磁电动机组件20构造得比具有由铜形成的绕组的情况中的增量成本更低,并且该更低成本的电动机组件20显示出大约94%的电动机效率。
现在转向图3-4,直接起动无刷永磁电动机组件20作为压缩机组件22的一部分被描述。尽管这里描述和描绘的压缩机组件22采用封闭式数字蜗旋压缩机(hermetic digital scroll compressor)的形式,值得注意的是,电动机组件20可以另外包括在其他应用中,例如其他类型的压缩机组件(例如固定容量)而不脱离本发明的教导。
可以初步注意到所描述的压缩机组件22的许多方面在本领域通常是传统的,因此,这里将仅相对简要地描述。然而,应该可以认识到,压缩机组件22地各种结构细节对于本领域普通技术人员来说通过查看本公开的内容是很容易理解的。
首先注意图3,应该可以理解的是,压缩机组件22的许多部件包含在内室62中,该内室62主要以外壳64的形式的箱体来限定。在所描述的实施例中,外壳64实质上是密封的,从而内室62密封地与外界环境阻隔。示例的外壳64大体上是圆柱形的并且呈现出相对的顶部和底部轴向边缘66、68。外壳64包括壳体元件70、通常布置得邻近底部边缘68的底座72、以及通常布置得邻近顶部边缘66的盖74。
一个本领域普通技术人员应当可以认识到,尽管内室62密封地与外界环境阻隔,一些元件(例如,电功率以及有待被压缩的工作流体)必须通过特定的密封通道穿过外壳64。在这点上,压缩机组件22包括布置在壳体元件70上的压缩机功率连接器76。人们将可以认识到,压缩机功率连接器76与上面描述的定子功率连接器44电连通。
此外,压缩机组件22包括布置在壳体元件70上的入口78、以及布置在盖74上的出口80,以将可压缩的工作流体(例如液相或气相的冷却剂)传送进压缩机组件22的内室62中或者传送出压缩机组件22的内室62。当然,应当可以理解的是,入口78和出口80的特定布置可以被改变而没有脱离本发明的教导。
现在注意图4,压缩机组件22主要包括布置来提供可变容量调节的压缩机构82、以及包括上面详细描述的电动机组件20的驱动机构84。压缩机组件22进一步包括用于可旋转地支撑电动机组件20的轴30以及压缩机构84的部件的上部轴承组件86和下部轴承组件88。
压缩机构82包括第一和第二机械元件,以协作从而压缩工作流体的蜗旋构件90、92的形式描述。在示例的实施例中,第一蜗旋构件90相对于第二蜗旋构件92可旋转地固定。第一蜗旋构件90还在内室62中以本领域公知的方式相对于第二蜗旋构件92在轴向可移动地固定。第二蜗旋构件92与驱动机构84可操作地耦合以通过曲柄梢94和驱动套管96可驱动地连接到电动机组件20的轴30,从而,如下面所详细描述的,第二蜗旋构件92可相对于第一蜗旋构件90进行轨道移动。
非轨道运行的蜗旋构件90和轨道运行的蜗旋构件92位于彼此啮合的位置,并且适当的传统的耦合通常允许它们之间偏心轨道运动(沿环形路径),但是防止它们之间的相对旋转运动。分隔板98通常被提供在邻近外壳64的顶部边缘66并且将内室62分隔成位于其上端的放电室100和位于其下端的吸入室102,正如同一个本领域普通技术人员通过查看这一公开的内容应该能够认识到的一样。
一个本领域普通技术人员应该可以理解,当第一非轨道运行的蜗旋构件90和第二轨道运行的蜗旋构件92相对于彼此轴向地转移到相应于装载状态的第一位置中时,压缩机构82被配置为在驱动机构84的电动机组件20的旋转过程中压缩工作流体并且在满(100%)容量状态下运行。另外,当第一非轨道运行的蜗旋构件90和第二轨道运行的蜗旋构件92相对于彼此轴向地转移到相应于非装载状态的第二位置时,压缩机构82被配置为不压缩工作流体并且在无(0%)容量的状态下运行,即使在驱动机构84的电动机组件20持续旋转的情况下。通过这样的方式,数字蜗旋压缩机组件22的容量可以快速而有效地改变而不必改变驱动机构84的电动机组件20的速度。
本领域所公知,第一非轨道运行的蜗旋构件90和第二轨道运行的蜗旋构件92之间的相对轴向布置通过控制(未示出),例如电磁阀,可以被可操作地转移。因此,通过在任意给定周期中适当地改变装载状态时间和非装载状态时间,数字蜗旋压缩机组件22可以为给定系统分配任意所需的容量,如同一个本领域普通技术人员通过查看本公开内容所能够理解的一样。
在满(100%)容量运行过程中,当第二轨道运行的蜗旋构件92关于第一非轨道运行的蜗旋构件90而绕轨道运行时,有待被压缩的工作流体通过入口78被吸入压缩机组件22的内室62的吸入室102中。从该吸入室102,工作流体移动进入由蜗旋构件90、92的一部分共同限定的体积减小的(volume-decreasing)压缩室104。蜗旋构件90、92的互相啮合的蜗旋齿(scroll wrap)在压缩室104中限定出工作流体的移动凹穴(pocket),由于第二轨道运行的蜗旋构件92的轨道运动,这些移动凹穴的尺寸随着它们在径向向内移动而逐渐减小,从而压缩通过入口78而进入的工作流体。然后,被压缩的工作流体被排放进入排放室100中并且通过出口80而从压缩组件22出去。
在无(0%)容量运行过程中,即使第二轨道运行的蜗旋构件92关于第一非轨道运行的蜗旋构件90而绕轨道运行,蜗旋构件90、92轴向地移动远离彼此而进入非装载状态,从而压缩室104不产生吸力并且没有大流量的工作流体通过压缩机组件22。因为即使在第二轨道运行的蜗旋构件92关于第一非轨道运行的蜗旋构件90移动时,数字压缩机组件22能够在无(0%)容量运行,压缩机构82能够有效并且高效地由包括配置为单速电动机的直接起动无刷永磁电动机组件20的驱动机构84驱动,正如上面所详细描述的那样。
同样如上面详细描述的那样,新型直接起动无刷永磁电动机组件20的一个实施例显示出约为94%的电动机效率。由于驱动机构的电动机组件经常是压缩机组件(或者甚至是包含有压缩机组件的整个系统,例如空气调节系统)的最高功率消耗部件之一,本发明中的新型直接起动无刷永磁电动机组件20所提供的效率改进在压缩机组件22中提供了显著的性能增强。在一个实施例中,包括直接起动无刷永磁电动机组件20的新型数字压缩机组件22,如上所述,展示了比现有技术的压缩机组件获得的更高的周期性效率能量级别。
通过查看本申请的公开的内容,本领域普通技术人员可以容易认识到,压缩机组件22的许多上面所述的一般部件实质上是常规的,并且这类部件的各个方面可以采用可另外的形式,并且/或其他对实施例的显著改变都不脱离本发明的教导。任何对于压缩机组件22的一般常规部件的此类修改都不影响由权利要求专门定义的本发明的范围。
上面所描述的本发明的优选形式仅是用作举例,不应该用作在解释本发明的范围时做限制性的解释。如上面所阐明的,对于可以被本领域普通技术人员容易地做出的针对实施例的显而易见的修改都不脱离本发明的精神。
发明人特此说明他们的意图是依靠等同原则确定并达到本发明的合理公平的范围,即适用于任何未在本质上背离但却不在之后的权利要求的文字记载的范围之内的设备。

Claims (20)

1.一种直接起动无刷永磁电动机组件,包括:
可以绕轴旋转的转子组件,
所述转子组件包括转子铁心体和多个安装在该转子铁心体上的永磁体,
所述永磁体整体上沿该转子铁心体轴向地延伸;以及
在径向上与转子组件分隔开的定子组件,
所述定子组件包括呈现有多个在圆周方向间隔开的轴向槽并限定用于容纳转子组件的中心镗孔的定子铁心体,
所述定子组件进一步包括容纳在该定子铁心体的多个轴向槽中并且整体上跨越定子铁心体的多个轴向槽分布的导电绕组线圈,
所述绕组线圈包含铝。
2.如权利要求1所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述永磁体容纳在转子铁心体中,
所述转子铁心体包括多个轴向堆叠的转子叠片,
至少一个所述转子叠片被布置得与所述多个永磁体相接触以将所述多个永磁体保持在适当的位置。
3.如权利要求2所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述永磁体被布置为整体上与所述轴平行。
4.如权利要求3所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述永磁体实质上被布置得邻近转子铁心体的径向外围。
5.如权利要求4所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述转子组件进一步包括多个布置得邻近转子铁心体的径向外围的在圆周方向间隔开的轴向棒以共同限定其一部分。
6.如权利要求5所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述转子组件包括4个实质上相同尺寸的永磁体,
所述永磁体被布置为两对,每对磁体与另一对磁体关于所述轴对称。
7.如权利要求6所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述电动机组件具有至少大约90%的效率。
8.如权利要求7所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述电动机组件具有至少大约94%的效率。
9.如权利要求1所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述电动机组件是三相电动机。
10.如权利要求1所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述电动机组件布置在封闭式压缩机中从而转子组件和定子组件被收纳在压缩机箱体中以与外界环境密封地隔绝。
11.如权利要求1所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述绕组线圈本质上完全由铝构成。
12.如权利要求1所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述永磁体包含钕。
13.一种直接起动无刷永磁电动机组件,包括可以绕轴旋转的转子以及在径向上与转子分隔开的定子,该定子呈现有多个用于容纳绕组线圈并限定用于容纳转子的中心镗孔的在圆周方向间隔开的轴向槽,其中改进包括将布置在转子中的多个永磁体与包含铝的定子的绕组线圈相组合,
所述永磁体整体上沿转子轴向地延伸以被整体与所述轴平行布置,
所述铝绕组线圈被容纳在定子铁心体的多个轴向槽中并且整体上横跨定子铁心体的多个轴向槽分布。
14.一种如权利要求13所述的直接起动无刷永磁电动机组件,其中
所述永磁体包含钕,
所述绕组线圈本质上完全由铝构成。
15.一种如权利要求14所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述电动机组件具有至少大约90%的效率。
16.一种如权利要求15所述的直接起动无刷永磁电动机组件,
所述转子包括4个实质上相同尺寸的永磁体,
所述永磁体布置为两对,每对磁体与另一对磁体关于所述轴对称。
17.一种以更低增量成本产生增强的电动机放率的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)在转子中提供多个永磁体,
所述永磁体整体上沿转子轴向地延伸,
(b)由铝形成绕组线圈用于容纳在定子的多个在圆周方向上间隔开的轴向槽中;以及
(c)在定子的中心镗孔中布置转子以形成铝缠绕直接起动无刷永磁电动机,其中所述电动机具有至少大约90%的效率。
18.如权利要求17所述的电动机效率产生方法,
步骤(a)包括在转子中包括4个实质上相同尺寸的永磁体的步骤,
所述永磁体布置为两对,每对磁体与另一对磁体关于所述轴对称。
19.如权利要求17所述的电动机效率产生方法,
步骤(b)包括形成本质上完全由铝构成的绕组线圈的步骤。
20.如权利要求17所述的电动机放率产生方法,并且
(d)组合所述电动机到封闭式压缩机中,从而该电动机被收纳在压缩机箱体中以与外界环境密封地隔绝。
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