永磁电机及压缩机制造技术

本发明专利技术提供了一种永磁电机及应用其的压缩机，永磁电机包括：转子、定子铁芯和定子绕组，定子绕组包括相连接的多个线圈，线圈设置在定子铁芯上，线圈包括第一类线圈和第二类线圈，定子绕组为三相定子绕组，每相定子绕组设有至少三个接头，包括第一接头、第二接头和第三接头，每相定子绕组中的第一接头和第二接头设置在第一类线圈上，每相定子绕组中的第三接头设置在第二类线圈上；其中，每相定子绕组中的第一接头和相邻相的定子绕组中的第二接头相连接；每相定子绕组中的第二类线圈与第一类线圈相连接，每相定子绕组中的第三接头与对应的三相电源引线或其他相的定子绕组中的第三接头相连接。本发明专利技术提供的永磁电机可提高电机效率并降噪。

【技术实现步骤摘要】
永磁电机及压缩机
本专利技术涉及压缩机
，尤其涉及一种永磁电机及压缩机。
技术介绍
现有采用永磁电机的旋转式直流变频压缩机中，每相电流产生的磁势中存在谐波磁势，关键是低次谐波磁势，这些谐波磁势合成的旋转谐波磁势，会增加电机的温升，增大电机噪音，降低功率因数，降低效率。为了改善电机噪音，目前行业内多采用优化谐波径向电磁力的方法。但电机的极槽配合一旦确定，那么最低阶次的径向电磁力始终存在，优化带来的效果并不明显。此外，谐波径向电磁力是由谐波磁密相互作用而产生的，这些谐波磁密同样也会影响电机效率。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的第一方面提出了一种永磁电机。本专利技术的第二方面提出了一种压缩机。有鉴于此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种永磁电机，包括：转子；定子铁芯，其包括：定子本体，定子本体呈柱状；定子凸齿，定子凸齿的数量为至少一个，定子凸齿沿定子本体的周向间隔分布；及定子槽隙，定子槽隙由相邻两个定子凸齿限定而成；永磁电机还包括：定子绕组，定子绕组包括相连接的多个线圈，线圈设置在定子槽隙中并绕设在定子凸齿上，线圈包括第一类线圈和第二类线圈，定子绕组为三相定子绕组，每相定子绕组设有至少三个接头，包括第一接头、第二接头和第三接头，每相定子绕组中的第一接头和第二接头设置在第一类线圈上，每相定子绕组中的第三接头设置在第二类线圈上；其中，每相定子绕组中的第一接头和相邻相的定子绕组中的第二接头相连接；每相定子绕组中的第二类线圈与第一类线圈相连接，每相定子绕组中的第三接头与对应的三相电源引线或其他相的定子绕组中的第三接头相连接。本专利技术提供的永磁电机，定子绕组的线圈包括第一类线圈和第二类线圈，其中，从不同相定子绕组的角度看，第一类线圈上的第一接头和相邻相的第一类线圈上的第二接头相连接，即第一类线圈采用相邻相之间首尾相接的方式连接，亦即采用角形连接；第二类线圈与同相的第一类线圈相连接，当第二类线圈通过第一接头或第二接头与第一类线圈相连接时，同相的第二类线圈、第一类线圈及与二者同时相连的相邻相的第一类线圈形成星形连接，当第二类线圈连接在第一类线圈中，则同相的第一类线圈和第二类线圈形成星形连接，进一步，第二类线圈上的第三接头也有两种接法，一是与对应的三相电源引线相连接，作为电源的接线端，二是与其他相的第三接头相连接，即三相之间采用尾尾相接的星形连接。本专利技术采用了角形连接和星形连接相结合的形式，相较于常规的单层交叉式、同心式绕组而言，可以降低定子绕组铜耗和谐波附加损耗，提高电机效率，同时还可以获得降低电机振动噪声的有益效果。另外，根据本专利技术提供的上述技术方案中的永磁电机，还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，第二类线圈的匝数N2和第一类线圈的匝数N1的比值N2/N1的取值范围为0.49≤N2/N1≤0.6；第二类线圈的裸线直径d2与第一类线圈的裸线直径d1的比值d2/d1的取值范围为1.1≤d2/d1≤1.6。在该技术方案中，分别具体限定了两类线圈的匝数和裸线直径的关系。在线圈匝数相同时，角形连接的线圈产生的电势和磁势比星形连接的线圈产生的电势和磁势低1.732倍，造成感应电势和磁势差异，通过提升角形连接的线圈(即第一类线圈)的匝数，有助于弥补第一类线圈的电势和磁势差值，使第一类线圈和第二类线圈的电势和磁势更均衡。由于各定子槽隙的尺寸相等，通过限定d2/d1的取值大于1，可减小第一类线圈的裸线直径d1，以相应增加定子槽隙中设置的第一类线圈的匝数N1，以满足前述匝数比值。在上述任一技术方案中，优选地，第二类线圈的数量T2和第一类线圈的数量T1的比值T2/T1的取值范围为0.4≤T2/T1≤1。在该技术方案中，具体限定了第二类线圈和第一类线圈的数量比值，当T2/T1为1时，两类线圈数量相等，保证了整体结构的均衡和永磁电机工作的可靠性；限定T2/T1的下限值为0.4，既避免了两类线圈数量差异过大造成整体结构失衡，又可提高线圈数量设置的灵活性。在上述任一技术方案中，优选地，当一个线圈跨过的定子凸齿的数量大于等于三个时，定子槽隙的数量Z和转子的极对数P满足Z/P＝6或12或16或18。在该技术方案中，限定了定子槽隙的数量Z和转子极对数P的比值关系，即限定了永磁电机的极槽配合，其中转子的极对数为P，则转子的极数为2P，即定子槽隙的数量是转子极数的3倍、6倍、8倍或9倍，如4极12槽电机、4极24槽电机、4极36槽电机、6极18槽电机，尤其是定子槽隙数量为4的倍数的电机，此类电机可实现上述接线形式，使定子绕组产生的磁势分布均匀，有助于降低谐波旋转磁势，减小振动噪声。在上述任一技术方案中，优选地，永磁电机的额定转矩T、定子本体的内径Di和转子的单位体积转矩TPV满足5.18×10-7≤T×Di-3×TPV-1≤1.17×10-6，其中，额定转矩T的单位为N·m，内径Di的单位为mm，单位体积转矩TPV的单位为kN·m·m-3，单位体积转矩TPV的取值范围为5kN·m·m-3≤TPV≤45kN·m·m-3。在该技术方案中，限定了永磁电机的额定转矩T、定子本体的内径Di和转子的单位体积转矩TPV的组合变量的取值范围，还限定了单位体积转矩TPV的取值范围，使得该永磁电机可以满足压缩机领域的动力需求，相应地，对于采用该永磁电机的压缩机，可有效降低定子绕组铜耗和谐波附加损耗，提高电机效率，降低电机振动噪声。在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯的外径Do的取值范围为60mm≤Do≤160mm。在该技术方案中，具体限定了定子铁芯的外径Do的取值范围，该下限值确保了定子槽隙数量一定的情况下，其宽度足以置入足够匝数的线圈，确保了永磁电机的正常运行，该上限值则避免了永磁电机尺寸过大造成的空间占用，使永磁电机适应于家用及商用制冷系统中的压缩机。在上述任一技术方案中，优选地，永磁电机的额定转速n的取值范围为n≥3600rpm。在该技术方案中，常规永磁电机的额定转速为3600rpm，本专利技术限定的永磁电机在应用于高转速的工况时，可达到有效的降噪效果，显著提升高转速永磁电机的性能。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯和磁性件，转子铁芯包括插槽，插槽的数量为至少一个，全部插槽沿转子铁芯的周向间隔分布，磁性件设置在插槽内。在该技术方案中，具体限定了转子的一种磁性件设置方案。通过在转子铁芯上加工插槽，可以为磁性件提供安装位置，便于磁性件的定位和装配。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯和磁性件，磁性件的数量为多个，磁性件呈片状，磁性件的横截面呈圆弧形，磁性件贴附于转子铁芯的外壁。在该技术方案中，具体限定了转子的另一种磁性件设置方案。将圆弧片状的磁性件贴附于转子铁芯的外壁，可简化转子铁芯的结构，减少转子铁芯加工工序。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯和磁性件，磁性件呈筒状，磁性件套设在转子铁芯的外壁上。在该技术方案中，具体限定了转子的再一种磁性件设置方案。将筒状的磁性件套设在转子铁芯上，一方面简化了转子铁芯的结构，减少了转子铁芯的加工工序，另一方面使得磁性件作为一个整体直接设置在转子铁芯上，便于装配。根据本专利技术的第二方面，提供了一种压缩机，包括如上述任一技术方案所述的永磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁电机，其特征在于，包括：转子；定子铁芯，其包括：定子本体，所述定子本体呈柱状；定子凸齿，所述定子凸齿的数量为至少一个，所述定子凸齿沿所述定子本体的周向间隔分布；及定子槽隙，所述定子槽隙由相邻两个所述定子凸齿限定而成；所述永磁电机还包括：定子绕组，所述定子绕组包括相连接的多个线圈，所述线圈设置在所述定子槽隙中并绕设在所述定子凸齿上，所述线圈包括第一类线圈和第二类线圈，所述定子绕组为三相定子绕组，每相所述定子绕组设有至少三个接头，包括第一接头、第二接头和第三接头，每相所述定子绕组中的所述第一接头和所述第二接头设置在所述第一类线圈上，每相所述定子绕组中的所述第三接头设置在所述第二类线圈上；其中，每相所述定子绕组中的所述第一接头和相邻相的所述定子绕组中的所述第二接头相连接；每相所述定子绕组中的所述第二类线圈与所述第一类线圈相连接，每相所述定子绕组中的所述第三接头与对应的三相电源引线或其他相的所述定子绕组中的所述第三接头相连接。

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机，其特征在于，包括：转子；定子铁芯，其包括：定子本体，所述定子本体呈柱状；定子凸齿，所述定子凸齿的数量为至少一个，所述定子凸齿沿所述定子本体的周向间隔分布；及定子槽隙，所述定子槽隙由相邻两个所述定子凸齿限定而成；所述永磁电机还包括：定子绕组，所述定子绕组包括相连接的多个线圈，所述线圈设置在所述定子槽隙中并绕设在所述定子凸齿上，所述线圈包括第一类线圈和第二类线圈，所述定子绕组为三相定子绕组，每相所述定子绕组设有至少三个接头，包括第一接头、第二接头和第三接头，每相所述定子绕组中的所述第一接头和所述第二接头设置在所述第一类线圈上，每相所述定子绕组中的所述第三接头设置在所述第二类线圈上；其中，每相所述定子绕组中的所述第一接头和相邻相的所述定子绕组中的所述第二接头相连接；每相所述定子绕组中的所述第二类线圈与所述第一类线圈相连接，每相所述定子绕组中的所述第三接头与对应的三相电源引线或其他相的所述定子绕组中的所述第三接头相连接。2.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述第二类线圈的匝数N2和所述第一类线圈的匝数N1的比值N2/N1的取值范围为0.49≤N2/N1≤0.6；所述第二类线圈的裸线直径d2与所述第一类线圈的裸线直径d1的比值d2/d1的取值范围为1.1≤d2/d1≤1.6。3.根据权利要求2所述的永磁电机，其特征在于，所述第二类线圈的数量T2和所述第一类线圈的数量T1的比值T2/T1的取值范围为0.4≤T2/T1≤1。4.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，当一个所述线圈跨过的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，邱小华，乔正忠，
申请(专利权)人：安徽美芝精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34