CN103746473A - 用于压缩机的电机及具有该电机的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于压缩机的电机及具有该电机的压缩机。该电机包括：定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括齿部和轭部，其中任意相邻的两个所述齿部之间限定出槽部，每个所述齿部的内侧面的中部处均设置有一个辅助槽；以及转子，所述转子设在所述定子的内侧。根据本发明实施例的用于压缩机的电机可减低空载气隙磁密的谐波出现的阶次，从而达到降低定子所受到的径向磁拉力，改善了电机的电磁噪声。

Description

用于压缩机的电机及具有该电机的压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其是涉及一种用于压缩机的电机及具有该电机的压缩机。

背景技术

旋转式压缩机广泛应用于空调、冰箱等制冷设备中，旋转式压缩机包括压缩机构和驱动电机，驱动电机驱动压缩机构的曲轴旋转，以对进入气缸内的冷媒进行压缩。旋转式压缩机在运行时，其驱动电机会产生很大的噪音，驱动电机工作噪音大是本领域的技术人员一直渴望解决的技术问题。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现与认识作出的：在一些电机中，定子的齿部的内侧面上会设置多个（两个或两个以上）辅助槽，辅助槽的作用是削弱齿槽转矩，从而降低电机的转矩波动，但是发明人发现，齿槽转矩带来的转矩波动并非是电磁噪音的主要来源。发明人基于多年的行业经验和大量研究后惊奇地发现：通过在每个齿部的内侧面的中部仅设置一个辅助槽，从而可以改变空载气隙磁场的分布，达到降低气隙磁场谐波密度的目的，从而改善了电机的电磁噪声。

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于压缩机的电机，该电机具有改进的定子结构，从而能够降低电机运行时的电磁噪声。

本发明的另一个目的在于提出一种压缩机，该压缩机包括上述的用于压缩机的电机，从而该压缩机工作时电磁噪声较低。

根据本发明实施例的用于压缩机的电机，包括：定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括齿部和轭部，其中任意相邻的两个所述齿部之间限定出槽部，每个所述齿部的内侧面的中部处均设置有一个辅助槽；以及转子，所述转子设在所述定子的内侧。

根据本发明实施例的用于压缩机的电机可减低空载气隙磁密的谐波出现的阶次，从而达到降低定子所受到的径向磁拉力，改善了电机的电磁噪声。

另外，根据本发明实施例的用于压缩机的电机，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述槽部的槽口的宽度为d1，所述辅助槽的槽口的宽度为d2，其中0.7d1≤d2≤1.3d1。由此，可以很好地减低气隙磁场谐波密度，实现改善电机电磁噪音的目的。

根据本发明的一些实施例，0.9d1≤d2≤1.1d1。由此，可以进一步减低气隙磁场谐波密度，实现改善电机电磁噪音的目的。

根据本发明的一些实施例，d1=d2。由此，气隙磁场正负半周完全对称，进而大大削除了偶数次谐波，更进一步减低了气隙磁场谐波密度，最大限度地降低电机的电磁噪音。

根据本发明的一些实施例，所述定子的极靴的宽度为h1，所述辅助槽的深度为h2，其中0.3h1≤h2≤h1。

根据本发明的一些实施例，所述辅助槽为矩形或圆弧形。

根据本发明的一些实施例，所述转子包括：

转子铁芯，所述转子铁芯内设置有多个放置槽；

多个永磁体，所述多个永磁体分别一一对应地设在所述多个放置槽内。

根据本发明的一些实施例，所述齿部的数量与所述永磁体的数量之比为3:2。

根据本发明的一些实施例，所述定子铁芯由多片硅钢冲片叠成。

根据本发明实施例的压缩机，包括根据本发明上述实施例中的用于压缩机的电机。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的电机的示意图；

图2是图1中所示的电机的定子铁芯的示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的电机的示意图；

图4是根据本发明实施例的压缩机的示意图。

附图标记：

定子铁芯1，轭部11，齿部12，辅助槽121，齿部的内侧面122，槽部13；

转子2，转子铁芯21，永磁体22；

压缩机1000，电机100，壳体200，主轴承310，气缸320，副轴承330，曲轴340，偏心部3410，活塞350，主消音器360。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现与认识作出的：在一些电机中，定子的齿部的内侧面上会设置多个（两个或两个以上）辅助槽，辅助槽的作用是削弱齿槽转矩，从而降低电机的转矩波动，但是发明人发现，齿槽转矩带来的转矩波动并非是电磁噪音的主要来源。

发明人基于多年的行业经验和大量研究后惊奇地发现：通过在每个齿部的内侧面的中部仅设置一个辅助槽，从而可以改变空载气隙磁场的分布，达到降低气隙磁场谐波密度的目的，从而改善了电机的电磁噪声。

下面参照图1-图4详细描述根据本发明实施例的用于压缩机1000的电机100，该电机100可以包括定子和转子2。

具体而言，如图1所示，定子包括定子铁芯1和定子绕组（图未示出），定子铁芯1可以包括轭部11和多个齿部12，多个齿部12沿周向均布，定子绕组可以缠绕在齿部12上，轭部11用于连接多个齿部12。其中任意相邻的齿部12之间限定出槽部13，槽部13用于容纳定子绕组。可选地，定子铁芯1可由多片硅钢冲片叠成，但不限于此。

其中，如图2所示，每个齿部12的内侧面122（所有齿部12的内侧面122构成定子内圆）的中部处均设置有一个辅助槽121。换言之，每个齿部12上仅设置一个辅助槽121，该辅助槽121位于每个齿部12的中央位置处。由此，改变了电机100的槽极数配合关系，从而改变了空载气隙磁场分布，使得气隙磁场正负半周基本对称或完全对称，进而削除了偶数次谐波，达到了减低气隙磁场谐波密度的目的，大大改善了电机100的电磁噪音。

如图1所示，转子2设在定子的内侧，根据本发明的一个实施例，转子2包括转子铁芯21和多个永磁体22，转子铁芯21内设置有多个放置槽，多个永磁体22分别一一对应地设在多个放置槽内。进一步，参照图1所示，齿部12的数量为九个，永磁体22的数量为六个，因此齿部12的数量与永磁体22的数量之比为3:2。但是，应当理解，本发明并不限于此。

由此，根据本发明实施例的用于压缩机1000的电机100可减低空载气隙磁密的谐波出现的阶次，从而达到降低定子所受到的径向磁拉力，改善了电机100的电磁噪声。

参照图2所示，槽部13的槽口的宽度为d1，辅助槽121的槽口的宽度为d2，其中d1和d2满足关系式：0.7d1≤d2≤1.3d1。由此，可以很好地减低气隙磁场谐波密度，实现改善电机100电磁噪音的目的。根据本发明的进一步实施例，d1和d2满足关系式：0.9d1≤d2≤1.1d1。由此，可以进一步减低气隙磁场谐波密度，实现改善电机100电磁噪音的目的。优选地，d1=d2。由此，气隙磁场正负半周完全对称，进而大大削除了偶数次谐波，更进一步减低了气隙磁场谐波密度，最大限度地降低电机100的电磁噪音。

根据本发明的一些优选实施例，如图2所示，定子的极靴的宽度为h1，辅助槽121的深度为h2，其中h1和h2满足关系式：0.3h1≤h2≤h1。应当理解的是，对于本领域的技术人员而言，可以根据不同电机100的构造而灵活设定h1与h2的比值，只要满足0.3h1≤h2≤h1即可，从而可以改善电机100的电磁噪声。

根据本发明的一个实施例，辅助槽121可为矩形，如图1和图2所示。但是，本发明并不限于此，在本发明的另一个实施例中，如图3所示，辅助槽121也可以是圆弧形。应当理解，辅助槽121还可形成为其它形状，例如U形、V形、半椭圆形等。

辅助槽121可以在定子铁心铸造成型时一体形成，或者也可先加工出普通的定子铁芯，然后可在每个定子的齿部上通过车床加工出相应的辅助槽121。

下面参照图4简单描述根据本发明实施例的压缩机1000，该压缩机1000为旋转式压缩机1000。

如图4所示，根据本发明实施例的压缩机1000可以包括壳体200、压缩机构和驱动电机100。根据本发明的一个实施例，壳体200可以包括主壳体、上壳体和下壳体，主壳体可形成为顶部和底部均敞开的环状，上壳体设在主壳体的上面，上壳体与主壳体可焊接成一体，下壳体设在主壳体的下面，下壳体与主壳体可焊接成一体，上壳体、主壳体和下壳体合围成一密闭的安装空腔，其中旋转式压缩机1000的主要构件如压缩机构、驱动电机100等均设置于该安装空腔内部。但是，应当理解的是，根据本发明实施例的壳体200的结构不限于此。

压缩机构设在壳体200内，如图4所示，压缩机构可以包括主轴承310、气缸320、副轴承330、曲轴340、活塞350和滑片。其中，主轴承310设在气缸320的上面，副轴承330设在气缸320的下面，主轴承310、气缸320、副轴承330可通过多个螺栓紧固。主轴承310上设有主消音器360，该主消音器360可改善压缩机1000工作时的噪音。

其中，主轴承310、气缸320和副轴承330三者间限定出压缩腔，压缩腔具有吸气口和排气口。吸气口和排气口分别位于滑片的两侧，具体地，吸气口在曲轴340的旋转方向上可位于滑片的下游侧，排气口在曲轴340的旋转方向上可位于吸气口的下游侧，排气口与滑片的距离优选小于吸气口与滑片的距离。吸气口处可不设置吸气阀，排气口处可设置有排气阀用于打开或关闭排气口。

曲轴340贯穿主轴承310、压缩腔和副轴承330，曲轴340由主轴承310和副轴承330支承，具体地，主轴承310可用于支承曲轴340的中下部，副轴承330可用于支承曲轴340的下端部。曲轴340的下端可以伸入到壳体200内底部的润滑油油池中，曲轴340内可形成有中心油孔，中心油孔的底部与油池相通，中心油孔内可以设置有油叶片以增加上油效果，中心油孔吸上的润滑油可用于润滑主轴承310、活塞350以及副轴承330等处，降低这些部件工作时的磨损，提高压缩机1000的寿命。

如图4所示，曲轴340上具有偏心部3410，活塞350套设在曲轴340的偏心部3410上且可随曲轴340同步转动，活塞350可以是圆环形，活塞350的上端面可紧贴主轴承310的下表面，活塞350的下端面可紧贴副轴承330的上表面，活塞350的外周面可在气缸320的内周面上滑动，活塞350用于对进入压缩腔内的冷媒进行压缩。

由于曲轴340上偏心地套设有活塞350的缘故，因此可以通过设置平衡块来平衡曲轴340转动时的偏心量，改善曲轴340的挠动现象，该平衡块可以设置在驱动电机100的转子2上，但不限于此。

气缸320内形成有滑片槽，其中滑片可移动地设在滑片槽内，滑片的先端伸入到压缩腔内且止抵在活塞350的外周面上，这里，需要说明的是，滑片的先端指的是滑片伸入到压缩腔内且与活塞350的外周面贴合相接的一端。

在压缩机构的顶部，可以设置有驱动电机100，驱动电机100可以包括定子和转子2，定子可以固定在壳体200例如主壳体的内壁面上，转子2可转动地设在定子的内侧，转子2与曲轴340的上部固定从而带动曲轴340绕曲轴340的中心轴线转动。驱动电机100的接线端子可以设置在驱动电机100的顶部，接线端子可穿过上壳体向外伸出以适于连接电源。其中，该驱动电机100可以是上述任一实施例中描述的用于压缩机1000的电机100。

根据本发明实施例的压缩机1000由于设置有上述电机100的缘故，因此在运行时电磁噪声更低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于压缩机的电机，其特征在于，包括：

定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括齿部和轭部，其中任意相邻的两个所述齿部之间限定出槽部，每个所述齿部的内侧面的中部处均设置有一个辅助槽；以及

转子，所述转子设在所述定子的内侧。

2.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机，其特征在于，所述槽部的槽口的宽度为d1，所述辅助槽的槽口的宽度为d2，其中0.7d1≤d2≤1.3d1。

3.根据权利要求2所述的用于压缩机的电机，其特征在于，0.9d1≤d2≤1.1d1。

4.根据权利要求3所述的用于压缩机的电机，其特征在于，d1=d2。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于压缩机的电机，其特征在于，所述定子的极靴的宽度为h1，所述辅助槽的深度为h2，其中0.3h1≤h2≤h1。

6.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机，其特征在于，所述辅助槽为矩形或圆弧形。

7.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机，其特征在于，所述转子包括：

转子铁芯，所述转子铁芯内设置有多个放置槽；

多个永磁体，所述多个永磁体分别一一对应地设在所述多个放置槽内。

8.根据权利要求7所述的用于压缩机的电机，其特征在于，所述齿部的数量与所述永磁体的数量之比为3:2。

9.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机，其特征在于，所述定子铁芯由多片硅钢冲片叠成。

10.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于压缩机的电机。

Images