CN201717761U - 压缩机用永磁同步电动机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机用永磁同步电动机，包括由定子铁芯和定子绕组构成的定子，以及由转子铁芯、永磁体、转子轴和设置于转子铁芯两端的非导磁转子端板构成的转子；定子铁芯内侧均布设置有多个用于绕置定子绕组的齿，每个齿的内端面设置为内圆弧，其内圆弧的圆心偏离定子中心；内圆弧的中心处与转子的旋转轨迹之间形成最小气隙δmin，端部与转子的旋转轨迹之间形成最大气隙δmax。本实用新型采用定子内圆弧偏心和转子外圆弧偏心的结构，在保证永磁体为矩形的情况下，通过改变齿尖及极靴形状，利用不均匀气隙，明显改善了定子绕组中感应的电压波形，减少了负载时的纹波转矩，降低转矩波动，实现压缩系统高效、平稳运行。

Description

压缩机用永磁同步电动机

技术领域

本实用新型涉及一种永磁同步电动机，特别是一种压缩机用永磁同步电动机。

背景技术

压缩机的噪声主要来源于2个方面：机械本身(泵体)、驱动压缩机的旋转电机。对于采用永磁同步电动机驱动机械部分时，其理想运行状态是，正弦波电机施加正弦波电流激励，产生平稳的转矩输出。而对于采用矢量控制的永磁同步电动机来讲，电机电流的正弦性容易保证；但由于永磁电机本身磁路的复杂性，其反电势波形并不呈正弦分布，而是呈矩形平顶形状，这无疑降低了电机性能。

目前已有文献中，对于改善压缩系统性能，在电机本体方面做了很多工作；其主要措施有：采用面包形永磁体(用于表贴式永磁电机)、定子斜槽、转子斜极等。以上方法对降低电机振动及噪音虽有一定的效果，但同时也带来了一系列新问题：使加工及制造工艺变得复杂、成本上升、电机性能下降。

中国专利文献号CN201319527于2009年9月30日公开一种电机转子结构，该电机转子每个极上都采用偏心圆结构，偏心圆的个数等于转子磁极个数P。每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上。该直轴坐标为虚拟的参考坐标，该轴与磁极轴线重合。该结构使用中还存在不足之处，有待完善。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、高性能、低噪音的压缩机用永磁同步电动机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种压缩机用永磁同步电动机，包括由定子铁芯和定子绕组构成的定子，以及由转子铁芯、永磁体、转子轴和设置于转子铁芯两端的非导磁转子端板构成的转子；定子铁芯内侧均布设置有多个用于绕置定子绕组的齿，每个齿的内端面设置为内圆弧，其结构特征是内圆弧的圆心偏离定子中心；内圆弧的中心处与转子的旋转轨迹之间形成最小气隙δmin，端部与转子的旋转轨迹之间形成最大气隙δmax。绕组采用集中绕组形式(Y＝1)，Y为线圈节距，即一个线圈的二个边绕在一个齿上。

所述每个内圆弧的半径一致，其圆心偏离定子中心的距离d1为定子最小内径Di1的0.2～0.3倍。

所述转子外圆由多段外圆弧围成；外圆弧的数量等于电机极数，每段外圆弧的圆心均偏离转子的中心。

所述每段外圆弧的半径一致，其圆心偏离转子中心的距离d2为定子最小内径Di1的0.03～0.1倍。

所述每段外圆弧跨过的角度为360/2P，其中，P为电机极的对数。所述永磁体呈矩形。

本实用新型采用定子内圆弧偏心和转子外圆弧偏心的结构，在保证永磁体为矩形的情况下，通过改变齿尖及极靴形状，形成易于产生正弦波磁场的不均匀气隙，明显改善了定子绕组中感应的电压波形，减少了负载时的纹波转矩，降低转矩波动，实现压缩系统高效、平稳运行。其结构简单合理、生产加工容易、成本低、高效率、低振动、低噪音。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图。

图2为实测反电动势波形图。

图3为定子结构示意图。

图4为转子结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1、图3和图4，本压缩机用永磁同步电动机，包括定子和转子，定子包括由多片定子冲片叠压而成的定子铁芯1、定子绕组3。定子铁芯1内侧均布设置有六个用于绕置定子绕组3的齿1.1，每个齿的内端面设置为内圆弧1.2，内圆弧1.2的圆心偏离定子中心O；内圆弧1.2的中心处与转子的旋转轨迹(见图3中部用中心线所示的圆形，此圆形也是转子的最大外径)之间形成最小气隙δmin(见图3中A箭头处)，端部与转子的旋转轨迹之间形成最大气隙δmax(见图3中B箭头处)。

每个内圆弧1.2的半径一致，其圆心偏离定子中心O的距离d1为定子最小内径Di1的0.2～0.3倍。参见图3，以C箭头所指的内圆弧1.2为例，其圆心O’与定子中心O的距离为d1。

转子包括由多片转子冲片叠压而成的转子铁芯2、永磁体4、转子轴和设置于转子铁芯2两端的非导磁转子端板；转子铁芯2上轴向设置有转轴孔5和螺钉孔6；永磁体4呈矩形。转子外圆由四段外圆弧2.1围成；外圆弧2.1的数量等于电机极数；每段外圆弧2.1的圆心均偏离转子的中心，跨过的角度为360/2P，其中，P为电机极的对数(由于电机极数为4，所以电机极的对数为2，每段外圆弧2.1跨过的角度为90度)。每段外圆弧2.1的半径一致，其圆心偏离转子中心的距离d2为定子最小内径Di1的0.03～0.1倍。参见图4，以D箭头所指的外圆弧2.1为例，其圆心O”与定子中心O(定子中心O与转子中心重合)的距离为d2。

参见图2，为本实用新型中电机实测反电动势波形图，该波形近似正弦波。

Claims (6)

1.一种压缩机用永磁同步电动机，包括由定子铁芯(1)和定子绕组(3)构成的定子，以及由转子铁芯(2)、永磁体(4)、转子轴和设置于转子铁芯(2)两端的非导磁转子端板构成的转子；定子铁芯(1)内侧均布设置有多个用于绕置定子绕组(3)的齿(1.1)，每个齿的内端面设置为内圆弧(1.2)，其特征是内圆弧(1.2)的圆心偏离定子中心(O)；内圆弧(1.2)的中心处与转子的旋转轨迹之间形成最小气隙δmin，端部与转子的旋转轨迹之间形成最大气隙δmax。

2.根据权利要求1所述的压缩机用永磁同步电动机，其特征是所述每个内圆弧(1.2)的半径一致，其圆心偏离定子中心(O)的距离d1为定子最小内径Di1的0.2～0.3倍。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机用永磁同步电动机，其特征是所述转子外圆由多段外圆弧(2.1)围成；外圆弧(2.1)的数量等于电机极数，每段外圆弧(2.1)的圆心均偏离转子的中心。

4.根据权利要求3所述的压缩机用永磁同步电动机，其特征是所述每段外圆弧(2.1)的半径一致，其圆心偏离转子中心的距离d2为定子最小内径Di1的0.03～0.1倍。

5.根据权利要求4所述的压缩机用永磁同步电动机，其特征是所述每段外圆弧(2.1)跨过的角度为360/2P，其中，P为电机极的对数。

6.根据权利要求5所述的压缩机用永磁同步电动机，其特征是所述永磁体(4)呈矩形。

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