CN112260420A - 定转子结构、电机、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定转子结构、电机、空调器，其中定转子结构，包括转子铁芯以及套装于转子铁芯的周向外侧的定子铁芯，在转子铁芯的任一经过其轴心线的纵断面上且在转子铁芯的轴向方向上，转子铁芯的外周壁上具有多个间隔设置的转子凸起，定子铁芯的内周壁上具有多个间隔设置的定子凹槽，定子凹槽与转子凸起的形状匹配，多个转子凸起分别一一对应地插装于多个定子凹槽内，转子铁芯的外周壁与定子铁芯的内周壁之间形成定转子气隙。根据本发明定转子结构，在转子的轴向方向上，定转子气隙形成凹凸弯折形状，增加了定转子气隙在轴向方向的长度，能够有效降低电机的齿槽转矩、减少转矩脉动，进而降低电机的电磁噪声。

Description

定转子结构、电机、空调器

技术领域

本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种定转子结构、电机、空调器。

背景技术

现有空调压缩机电机多采用永磁同步电机结构，包括电机定子、转子、曲轴等部件，定转子之间有气隙，由于电机内部的转矩脉动和径向力波的共同作用，使得电机会产生很大的电磁噪声，转矩脉动与转子的形状、气隙长度及电机的固有频率有关，尤其是小型电机，由于自身结构的局限性，很难做到比较长的气隙长度，现有技术通常在定子铁芯内壁或转子铁芯外壁径向方向上增加定子凹槽使之平直贯通所述定子铁芯或者转子铁芯的轴向两端，增加气隙宽度，来减小电机的齿槽转矩，从而减小电机低频运行时的转矩脉动，来降低噪声。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种定转子结构、电机、空调器，在转子的轴向方向上，定转子气隙形成凹凸弯折形状，增加了定转子气隙在轴向方向的长度，能够有效降低电机的齿槽转矩、减少转矩脉动，进而降低电机的电磁噪声。

为了解决上述问题，本发明提供一种定转子结构，包括转子铁芯以及套装于所述转子铁芯的周向外侧的定子铁芯，在所述转子铁芯的任一经过其轴心线的纵断面上且在所述转子铁芯的轴向方向上，所述转子铁芯的外周壁上具有多个间隔设置的转子凸起，所述定子铁芯的内周壁上具有多个间隔设置的定子凹槽，所述定子凹槽与所述转子凸起的形状匹配，多个所述转子凸起分别一一对应地插装于多个所述定子凹槽内，所述转子铁芯的外周壁与所述定子铁芯的内周壁之间形成定转子气隙。

优选地，所述转子凸起在所述纵断面上呈矩形、半圆形、梯形中的一种或者多种。

优选地，当所述转子凸起在所述纵断面上呈矩形时，多个所述转子凸起中的任一个的径向侧壁与与之配合对应的一个定子凹槽的径向侧壁之间具有轴向气隙，所述轴向气隙的轴向厚度为a，多个所述转子凸起中的任一个的轴向侧壁与与之配合对应的一个定子凹槽的轴向侧壁之间具有径向气隙，所述径向气隙的径向厚度为b，-0.05mm≤b-a≤0.05mm。

优选地，所述转子铁芯外周壁的最大直径为D，所述转子铁芯外周壁的最小直径为d，0.5mm≤D-d≤3.5mm。

优选地，所述转子铁芯的轴向长度为L，在所述转子铁芯的轴向上，所述定转子气隙的长度为S，1.25≤S/L≤1.55。

优选地，所述定子铁芯包括至少两个铁芯子体，至少两个所述铁芯子体组装形成所述定子铁芯。

优选地，至少两个所述铁芯子体中任意相邻的两个所述铁芯子体之间焊接或者卡扣连接。

本发明还提供一种电机，包括上述的定转子结构。

本发明还提供一种空调器，包括上述的电机。

本发明提供的一种定转子结构、电机、空调器，所述定转子气隙在所述转子铁芯的轴向上具有朝向所述转子铁芯一侧凸起的定子凸起以及朝向所述定子铁芯一侧凸起的转子凸起，从而使所述定转子气隙在所述转子铁芯的轴向上客观上形成凹凸弯折形状，电机的轴向气隙长度大幅增加，在电机运转过程中，尤其是高频运转时，可以有效减少电机的齿槽转矩，减少转矩脉动，随着谐波阶次增加，与之对应的磁势谐波幅值随之减小，从而大大降低电机的电磁噪声。

附图说明

图1为本发明的定转子结构的立体结构示意图，图中定子铁芯处于拆解状态；

图2为图1中的定转子结构组装后的纵断面示意图，图中示出了转子凸起的纵断面为矩形；

图3为本发明的定转子结构中转子凸起纵断面呈梯形的结构示意图；

图4为本发明的定转子结构中转子凸起纵断面呈半圆形的结构示意图；

图5为本发明的定转子结构中转子凸起在转子铁芯的轴向上纵断面呈梯形与半圆形间隔设置的结构示意图；

图6中示出了定子铁芯包括三块彼此拼接的铁芯子体的情况。

附图标记表示为：

1、转子铁芯；11、转子凸起；12、转子凹槽；13、转轴孔；14、磁钢槽；2、定子铁芯；21、定子凹槽；22、定子凸起；23、铁芯子体。

具体实施方式

结合参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供一种定转子结构，包括转子铁芯1以及套装于所述转子铁芯1的周向外侧的定子铁芯2，在所述转子铁芯1的任一经过其轴心线的纵断面上且在所述转子铁芯1的轴向方向上，所述转子铁芯1的外周壁上具有多个间隔设置的转子凸起11，所述定子铁芯2的内周壁上具有多个间隔设置的定子凹槽21，所述定子凹槽21与所述转子凸起11的形状匹配，多个所述转子凸起11分别一一对应地插装于多个所述定子凹槽21内，所述转子铁芯1的外周壁与所述定子铁芯2的内周壁之间形成定转子气隙，可以理解的是，所述转子铁芯1上构造有相应的转轴孔13以及多个磁钢槽14，所述定子铁芯2具有环形扼部以及朝向于所述转子铁芯1一侧的多个齿及处于所述齿的末端的靴部，而在所述转子铁芯1的轴向上，相邻的两个所述转子凸起11之间形成转子凹槽12，相邻的两个定子凹槽21之间则形成定子凸起22，所述定子凸起22与所述转子凹槽12之间也彼此的插装匹配。该技术方案中，所述定转子气隙在所述转子铁芯1的轴向上具有朝向所述转子铁芯1一侧凸起的定子凸起22以及朝向所述定子铁芯2一侧凸起的转子凸起11，从而使所述定转子气隙在所述转子铁芯1的轴向上客观上形成凹凸弯折形状，电机的轴向气隙长度大幅增加，在电机运转过程中，尤其是高频运转时，可以有效减少电机的齿槽转矩，减少转矩脉动，随着谐波阶次增加，与之对应的磁势谐波幅值随之减小，从而大大降低电机的电磁噪声。进一步可以理解的，所述转子凸起11、转子凹槽12、定子凹槽21以及定子凸起22分别在所述转子铁芯1的外周壁、定子铁芯2的内周壁上形成圆环结构。

所述转子凸起11在所述纵断面上呈矩形、半圆形、梯形中的一种或者多种的组合，由于所述转子铁芯1以及定子铁芯2皆优选采用多个冲片叠压形成，因此，所述转子凸起11在所述纵断面上优选为矩形，以便于冲片的冲压、便利成型。

当所述转子凸起11在所述纵断面上呈矩形时，多个所述转子凸起11中的任一个的径向侧壁与与之配合对应的一个定子凹槽21的径向侧壁之间具有轴向气隙，所述轴向气隙的轴向厚度为a，多个所述转子凸起11中的任一个的轴向侧壁与与之配合对应的一个定子凹槽21的轴向侧壁之间具有径向气隙，所述径向气隙的径向厚度为b，可以对a及b进行合理限定，有效避免定转子气隙过小导致定子铁芯2与转子铁芯1之间的膨胀以及过大导致电机性能下降的问题发生，作为一种优选方式，-0.05mm≤b-a≤0.05mm，以保证所述定转子气隙的宽度均匀一致性。

进一步地，所述转子铁芯1外周壁的最大直径为D，所述转子铁芯1外周壁的最小直径为d，0.5mm≤D-d≤3.5mm，当D-d大于3.5mm时，会对电机效率造成不利影响，当其低于0.5mm时降噪效果不显著。

优选地，所述转子铁芯1的轴向长度为L，在所述转子铁芯1的轴向上，所述定转子气隙的长度为S，1.25≤S/L≤1.55，比值过小，在电机高速运转过程中，削弱电机齿槽转矩的效果会大大降低。

所述定子铁芯2包括至少两个铁芯子体23，至少两个所述铁芯子体23组装形成所述定子铁芯2，至少两个所述铁芯子体23中任意相邻的两个所述铁芯子体23之间焊接或者卡扣连接，进而保证所述定子铁芯2与所述转子铁芯1之间的组装关系。

进一步地，所述定子铁芯2的内周壁以及所述转子铁芯1的外周壁上亦可以设置沿其轴向贯通的齿槽，以与本发明的成凹凸弯折形状的定转子气隙形成功能上的复合，进一步降低电机的齿槽转矩、减少转矩脉动、降低电机的电磁噪声。

根据本发明的实施例，还提供一种电机，包括上述的定转子结构。

根据本发明的实施例，还提供一种空调器，包括上述的电机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种定转子结构，包括转子铁芯(1)以及套装于所述转子铁芯(1)的周向外侧的定子铁芯(2)，其特征在于，在所述转子铁芯(1)的任一经过其轴心线的纵断面上且在所述转子铁芯(1)的轴向方向上，所述转子铁芯(1)的外周壁上具有多个间隔设置的转子凸起(11)，所述定子铁芯(2)的内周壁上具有多个间隔设置的定子凹槽(21)，所述定子凹槽(21)与所述转子凸起(11)的形状匹配，多个所述转子凸起(11)分别一一对应地插装于多个所述定子凹槽(21)内，所述转子铁芯(1)的外周壁与所述定子铁芯(2)的内周壁之间形成定转子气隙。

2.根据权利要求1所述的定转子结构，其特征在于，所述转子凸起(11)在所述纵断面上呈矩形、半圆形、梯形中的一种或者多种。

3.根据权利要求2所述的定转子结构，其特征在于，当所述转子凸起(11)在所述纵断面上呈矩形时，多个所述转子凸起(11)中的任一个的径向侧壁与与之配合对应的一个定子凹槽(21)的径向侧壁之间具有轴向气隙，所述轴向气隙的轴向厚度为a，多个所述转子凸起(11)中的任一个的轴向侧壁与与之配合对应的一个定子凹槽(21)的轴向侧壁之间具有径向气隙，所述径向气隙的径向厚度为b，-0.05mm≤b-a≤0.05mm。

4.根据权利要求1所述的定转子结构，其特征在于，所述转子铁芯(1)外周壁的最大直径为D，所述转子铁芯(1)外周壁的最小直径为d，0.5mm≤D-d≤3.5mm。

5.根据权利要求1所述的定转子结构，其特征在于，所述转子铁芯(1)的轴向长度为L，在所述转子铁芯(1)的轴向上，所述定转子气隙的长度为S，1.25≤S/L≤1.55。

6.根据权利要求1所述的定转子结构，其特征在于，所述定子铁芯(2)包括至少两个铁芯子体(23)，至少两个所述铁芯子体(23)组装形成所述定子铁芯(2)。

7.根据权利要求6所述的定转子结构，其特征在于，至少两个所述铁芯子体(23)中任意相邻的两个所述铁芯子体(23)之间焊接或者卡扣连接。

8.一种电机，包括定转子结构，其特征在于，所述定转子结构为权利要求1至7中任一项所述的定转子结构。

9.一种空调器，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求8所述的电机。

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