電機和具有該電機的壓縮的製造方法
2023-04-25 13:21:01 2
電機和具有該電機的壓縮的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種電機和具有該電機的壓縮機，所述電機包括：定子；和轉子，所述轉子可旋轉地設在所述定子內，所述轉子的外周面上設有沿所述轉子的周向間隔開的多個下凹部，相鄰兩個所述下凹部之間形成有凸起部，所述凸起部與相鄰的所述下凹部之間通過臺階部過渡。根據本發明實施例的電機具有噪音低、結構簡單、性能高效、製造容易、便於批量生產等優點。
【專利說明】電機和具有該電機的壓縮機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種驅動裝置，具體而言，涉及一種電機和具有所述電機的壓縮機。
【背景技術】
[0002]電機的電磁噪聲作為壓縮機低頻噪聲的主要來源之一倍受關注。電機的電磁噪聲主要是由作用於定子的徑向力波產生的，而徑向力波則源於電機氣隙磁場。現有電機的氣隙磁場含有大量低階次諧波，這些諧波對於低頻徑向電磁力的促進十分明顯。
[0003]目前優化氣隙磁場的方式很多，但都具有一定缺陷。例如，減小定子鐵芯槽口的寬度以減小定子齒諧波，但這種方式不利於定子自動繞線的工藝實現；採用不均勻氣隙的方式以對於氣隙磁場進行優化，但增大了齒諧波，對於基波磁密也有損失，同時不利於生產線的氣隙工藝檢查；採用斜槽或者斜極的方式，不僅對於基波磁密存在削弱作用，且量產化較難實現；採用q軸處下凹的結構，這種方式由於氣隙磁密並未得以優化，空載氣隙磁密基波幅值增大的同時，高次諧波也增大了，因此噪音振動可能出現惡化，且鐵損存在增大的趨勢；採用兩種不同的定轉子衝片以降低轉矩脈動及徑向電磁力，這種形式的配置方式過於多樣化，對於量產化的工藝實現是不利的。
【發明內容】
[0004]本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種噪音低、結構簡單、性能高效、製造容易、便於批量生產的電機。
[0005]本發明的另一個目的在於提出一種具有所述電機的壓縮機。
[0006]為實現上述目的，本發明的第一方面提出一種電機，所述電機包括:定子；和轉子，所述轉子可旋轉地設在所述定子內，所述轉子的外周面上設有沿所述轉子的周向間隔開的多個下凹部，相鄰兩個所述下凹部之間形成有凸起部，所述凸起部與相鄰的所述下凹部之間通過臺階部過渡。
[0007]根據本發明實施例的電機通過在所述轉子的外周面上設置多個所述下凹部，可以在相鄰兩個所述下凹部之間形成所述凸起部，且所述凸起部與相鄰的所述下凹部之間通過所述臺階部過渡。這樣不僅可以提高基波磁密，而且可以對低階次諧波進行有效抑制，同時可以抑制電樞反應，減小低頻徑向電磁力。從而可以降低所述電機的低頻噪聲，以實現高性能、低噪音。此外，所述電機的結構簡單、製造容易，方便於批量生產。因此，根據本發明實施例的電機具有噪音低、結構簡單、性能高效、製造容易、便於批量生產等優點。
[0008]另外，根據本發明的電機還具有如下附加技術特徵:
[0009]根據本發明的一個實施例，所述凸起部位於所述轉子的磁通軸d上，所述下凹部位於與所述磁通軸d相隔90度電角度的軸q上。由此可以進一步提高所述電機的性能的高效性且可以進一步降低所述電機的噪音。
[0010]根據本發明的一個實施例，相鄰的所述凸起部和所述下凹部之間的臺階部為多個。這樣可以使所述電機的性能更加優越。[0011]根據本發明的一個實施例，所述凸起部的兩端分別和所述轉子的軸心的連線之間的夾角與所述轉子的極距角的比值大於0.2且小於0.9。這樣不僅可以使所述轉子的結構更加合理，而且可以提高對基波磁密的加強效果和對電樞反應的抑制效果。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述轉子包括轉子鐵芯和永磁體，所述永磁體設在所述轉子鐵芯上。這樣可以使所述轉子具有結構簡單、便於製造、性能可靠等優點。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述轉子鐵芯上設有沿所述轉子鐵芯的周向等間距設置的多個放置槽，所述永磁體為多個，多個所述永磁體分別對應地設在多個所述放置槽內。
[0014]根據本發明的一個實施例，所述轉子鐵芯上設有多個水平定向的隔磁橋，多個所述隔磁橋分別對應地設在多個所述放置槽的外側，且每個所述隔磁橋的長度方向與相鄰的所述放置槽的長度方向垂直。由此可以進一步降低所述電機的噪音。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述轉子鐵芯由多個矽鋼衝片疊壓而成，所述隔磁橋的寬度大於所述矽鋼衝片的厚度。
[0016]根據本發明的一個實施例，所述隔磁橋包括第一子隔磁橋、第二子隔磁橋和第三子隔磁橋，所述第二隔磁橋在所述轉子的徑向上於所述放置槽的中心處設置，所述第一子隔磁橋和所述第三子隔磁橋相對所述第二子隔磁橋對稱設置。這樣可以更進一步地降低所述電機的噪音。
[0017]根據本發明的一個實施例，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子繞組設在所述定子鐵芯上。這樣可以使所述定子具有結構簡單、便於製造、性能可靠等優點。
[0018]根據本發明的一個實施例，所述定子鐵芯上設有沿所述定子鐵芯的周向等間距設置的多個繞齒，所述定子繞組為多個，多個所述定子繞組分別對應地纏繞在多個所述繞齒上。
[0019]根據本發明的一個實施例，所述定子鐵芯由多個矽鋼衝片疊壓而成。
[0020]本發明的第二方面提出一種壓縮機，所述壓縮機包括根據本發明的第一方面所述的電機。
[0021]根據本發明實施例的壓縮機通過利用根據本發明的第一方面所述的電機，從而具有能耗小、噪首低等優點。
[0022]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1是根據本發明一個實施例的電機的結構示意圖；
[0025]圖2是根據本發明一個實施例的電機與現有電機的空載氣隙磁密諧波對比示意圖；
[0026]圖3是根據本發明一個實施例的電機與現有電機的電樞磁場磁密諧波對比不意圖；
[0027]圖4是根據本發明一個實施例的電機與現有電機的徑向電磁力對比示意圖；
[0028]圖5是根據本發明另一個實施例的電機的結構示意圖；[0029]圖6是根據本發明另一個實施例的電機的局部放大圖；
[0030]圖7是根據本發明另一個實施例的電機與現有電機的空載氣隙磁密諧波對比示意圖；
[0031]圖8是根據本發明另一個實施例的電機與現有電機的電樞磁場磁密諧波對比示意圖；
[0032]圖9是根據本發明另一個實施例的電機與現有電機的徑向電磁力對比示意圖；
[0033]圖10是根據本發明實施例的壓縮機的結構示意圖。
[0034]壓縮機1、現有電機20、電機10、定子100、定子鐵芯110、繞齒111、轉子200、下凹部210、凸起部220、臺階部230、轉子鐵芯240、放置槽241、永磁體250、第一子隔磁橋242、第二子隔磁橋243、第三子隔磁橋244、磁通軸d、軸q、夾角al、極距角a2。
【具體實施方式】
[0035]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0036]在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。
[0037]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0038]下面參考圖1-圖9描述根據本發明實施例的電機10。如圖1-圖9所示，根據本發明實施例的電機10包括定子100和轉子200。
[0039]轉子200可旋轉地設在定子100內，轉子200的外周面上設有沿轉子200的周向間隔開的多個下凹部210，相鄰兩個下凹部210之間形成有凸起部220，凸起部220與相鄰的下凹部210之間通過臺階部230過渡。
[0040]根據本發明實施例的電機10通過在轉子200的外周面上設置多個下凹部210，可以在相鄰兩個下凹部210之間形成凸起部220，且凸起部220與相鄰的下凹部210之間通過臺階部230過渡。這樣不僅可以提高基波磁密，而且可以對低階次諧波進行有效抑制，同時可以抑制電樞反應，減小低頻徑向電磁力。從而可以降低電機10的低頻噪聲，以實現高性能、低噪音。此外，電機10的結構簡單、製造容易，方便於批量生產。因此，根據本發明實施例的電機10具有噪音低、結構簡單、性能高效、製造容易、便於批量生產等優點。[0041 ] 具體而言，如圖1、圖5和圖6所示，轉子200可以包括轉子鐵芯240和永磁體250，永磁體250可以設在轉子鐵芯240上。
[0042]更為具體地，如圖1、圖5和圖6所示，轉子鐵芯240上可以設有沿轉子鐵芯240的周向等間距設置的多個放置槽241，永磁體250可以為多個，多個永磁體250可以分別對應地設在多個放置槽241內。
[0043]可選地，定子100可以包括定子鐵芯110和定子繞組(圖中未示出)，所述定子繞組可以設在定子鐵芯110上。這樣可以使定子100具有結構簡單、便於製造、性能可靠等優點。
[0044]有利地，如圖1和圖5所示，定子鐵芯110上可以設有沿定子鐵芯110的周向等間距設置的多個繞齒111，所述定子繞組可以為多個，多個所述定子繞組可以分別對應地纏繞在多個繞齒111上。由此不僅可以加強所述定子繞組在定子鐵芯110上的穩定性，而且可以提高定子100的磁場強度，從而可以更進一步地提高電機10的性能。
[0045]其中，定子鐵芯110可以由多個矽鋼衝片疊壓而成。轉子鐵芯240可以由多個矽鋼衝片疊壓而成。
[0046]圖1示出了根據本發明一個具體實施例的電機10。如圖1所示，凸起部220可以位於轉子200的磁通軸d上，下凹部210可以位於與磁通軸d相隔90度電角度的軸q上。這樣可以使轉子200的磁場正弦化，由此可以進一步提高基波磁密、抑制低階次諧波，同時進一步抑制電樞反應、減小低頻徑向電磁力，從而可以進一步提聞電機10的性能的聞效性且可以進一步降低電機10的噪音。
[0047]可選地，相鄰的凸起部220和下凹部210之間的臺階部230可以為多個。多個臺階部230可以由凸起部220至下凹部210逐漸接近轉子200的軸心。優選地，相鄰的凸起部220和下凹部210之間的臺階部230可以為兩個。由此可以進一步優化氣隙磁密，從而可以使電機10的性能更加優越。
[0048]有利地，凸起部220的兩端分別和轉子200的軸心的連線之間的夾角al與轉子200的極距角a2的比值可以大於0.2且小於0.9。即0.2〈al/a2〈0.9。優選地，0.25<al/a2〈0.4。這樣不僅可以使轉子200的結構更加合理，而且可以提高對基波磁密的加強效果和對電樞反應的抑制效果。
[0049]下面描述本實施例中的電機10與現有電機20的對比。圖2示出了電機10與現有電機20的空載氣隙磁密諧波的對比，相比現有電機20，電機10在提高了基波磁密的同時，降低了 2、3次諧波。圖3示出了電機10與現有電機20的電樞磁場磁密諧波的對比，相比現有電機20，電機10對電樞磁場具有抑制作用，定子100電樞磁場單獨作用時的氣隙磁密及2次諧波均出現下降，但由於勵磁磁場基波磁密提升，輸出轉矩並未出現明顯下降。並且定子100和轉子200的磁場的低階次諧波均出現降低，可以降低徑向電磁力。圖4示出了電機10與現有電機20的徑向電磁力的對比，相比現有電機20，電機10在各倍頻下的徑向電磁力均出現下降的趨勢，這樣可以降低電機10的低頻噪聲。
[0050]圖5和圖6示出了根據本發明另一個具體實施例的電機10。如圖5和圖6所示，轉子鐵芯240上可以設有多個水平定向的隔磁橋，多個所述隔磁橋可以分別對應地設在多個放置槽241的外側(內外方向與轉子200的徑向方向一致，且鄰近轉子200的軸心為內，遠離轉子200的軸心為外)，且每個所述隔磁橋的長度方向可以與相鄰的放置槽241的長度方向垂直。通過設置所述隔磁橋，可以進一步消弱電樞磁場和減小徑向電磁力，由此可以進一步降低電機10的噪音。
[0051]具體而言，所述隔磁橋的寬度可以大於所述矽鋼衝片的厚度。這樣可以更加方便、更加容易地在轉子鐵芯240上加工出所述隔磁橋。
[0052]有利地,如圖5和圖6所不，所述隔磁橋可以包括第一子隔磁橋242、第二子隔磁橋243和第三子隔磁橋244,第二子隔磁橋243可以在轉子200的徑向上於放置槽241的中心處設置，第一子隔磁橋242和第三子隔磁橋244可以相對第二子隔磁橋243對稱設置。由此可以更進一步地消弱電樞磁場和減小徑向電磁力，從而可以更進一步地降低電機10的噪音。
[0053]下面描述本實施例中的電機10與現有電機20的對比。圖7示出了電機10與現有電機20的空載氣隙磁密諧波的對比，相比現有電機20，電機10在提高了基波磁密的同時，大幅降低了 2、3次諧波。圖8示出了電機10與現有電機20的電樞磁場磁密諧波的對t匕，相比現有電機20，電機10對電樞磁場具有更強的抑制作用，定子100電樞磁場單獨作用時的氣隙磁密及2次諧波均出現大幅下降，但由於勵磁磁場基波磁密提升，輸出轉矩並未出現明顯下降。並且定子100和轉子200的磁場的低階次諧波均出現大幅降低，可以有效降低徑向電磁力。圖9示出了電機10與現有電機20的徑向電磁力的對比，相比現有電機20，電機10在各倍頻下的徑向電磁力均出現大幅下降的趨勢，這樣可以有效降低電機10的低頻噪聲。
[0054]下面參考圖10描述根據本發明實施例的壓縮機I。如圖10所示，根據本發明實施例的壓縮機I包括根據本發明上述實施例的電機10。
[0055]根據本發明實施例的壓縮機I通過利用根據本發明上述實施例的電機10，從而具有能耗小、噪音低等優點。
[0056]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示意性實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0057]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種電機,其特徵在於,包括: 定子；和 轉子，所述轉子可旋轉地設在所述定子內，所述轉子的外周面上設有沿所述轉子的周向間隔開的多個下凹部，相鄰兩個所述下凹部之間形成有凸起部，所述凸起部與相鄰的所述下凹部之間通過臺階部過渡。
2.根據權利要求1所述的電機，其特徵在於，所述凸起部位於所述轉子的磁通軸d上，所述下凹部位於與所述磁通軸d相隔90度電角度的軸q上。
3.根據權利要求1所述的電機，其特徵在於，相鄰的所述凸起部和所述下凹部之間的臺階部為多個。
4.根據權利要求1所述的電機，其特徵在於，所述凸起部的兩端分別和所述轉子的軸心的連線之間的夾角與所述轉子的極距角的比值大於0.2且小於0.9。
5.根據權利要求1所述的電機，其特徵在於，所述轉子包括轉子鐵芯和永磁體，所述永磁體設在所述轉子鐵芯上。
6.根據權利要求5所述的電機，其特徵在於，所述轉子鐵芯上設有沿所述轉子鐵芯的周向等間距設置的多個放置槽，所述永磁體為多個，多個所述永磁體分別對應地設在多個所述放置槽內。
7.根據權利要求6所述的電機，其特徵在於，所述轉子鐵芯上設有多個水平定向的隔磁橋，多個所述隔磁橋分別對應地設在多個所述放置槽的外側，且每個所述隔磁橋的長度方向與相鄰的所述放置槽的長度方向垂直。
8.根據權利要求7所述的電機，其特徵在於，所述轉子鐵芯由多個矽鋼衝片疊壓而成，所述隔磁橋的寬度大於所述矽鋼衝片的厚度。
9.根據權利要求7所述的電機，其特徵在於，所述隔磁橋包括第一子隔磁橋、第二子隔磁橋和第三子隔磁橋，所述第二隔磁橋在所述轉子的徑向上於所述放置槽的中心處設置，所述第一子隔磁橋和所述第三子隔磁橋相對所述第二子隔磁橋對稱設置。
10.根據權利要求1所述的電機，其特徵在於，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子繞組設在所述定子鐵芯上。
11.根據權利要求10所述的電機，其特徵在於，所述定子鐵芯上設有沿所述定子鐵芯的周向等間距設置的多個繞齒，所述定子繞組為多個，多個所述定子繞組分別對應地纏繞在多個所述繞齒上。
12.根據權利要求10所述的電機，其特徵在於，所述定子鐵芯由多個矽鋼衝片疊壓而成。
13.—種壓縮機，其特徵在於，包括根據權利要求1-12中任一項所述的電機。
【文檔編號】H02K29/03GK103516165SQ201310121840
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年4月9日 優先權日:2013年4月9日
【發明者】邱小華, 於明湖 申請人:廣東美芝精密製造有限公司