稀土永磁电机和压缩机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种稀土永磁电机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯包括沿定子的周向间隔分布的多个定子齿、相邻两个定子齿之间限定出的定子槽以及由多个定子齿的内端边缘限定出的转子容纳部，定子绕组设置于定子槽中，转子相对于定子旋转地设置于转子容纳部中；转子包括转子铁芯；其中，定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。本实用新型专利技术提出的电机，实现了在高速运转的状态下产生较小的振动和噪声，同时保证了电机的效率，降低了电机的成本。

【技术实现步骤摘要】
稀土永磁电机和压缩机
本技术涉及电机
，更具体地，涉及一种稀土永磁电机以及具有该电机的压缩机。
技术介绍
对于现有的旋转式压缩机用电机，由于分数槽集中绕组电机具有效率高、成本低的明显优势，通常作为用于压缩机的首选类型。一般来说，引起电磁振动的三个关键因素分别为径向电磁力各次谐波幅值、频率和阶次，而非负载转矩波动。对于分数槽集中绕组永磁电机而言，其最低阶次的谐波电磁力一般低于相同极对数的整数槽电机，且该力波是引起定子振动和电机噪声的主要根源。此外，由于小型电机的定子结构的模态频率一般较高，所以，当定子结构阶数和频率与径向电磁力的阶次和频率接近时，电机会产生共振。当这种电机用于高转速运行状态下时，低阶且高频的径向谐波电磁力均出现在高频范围内，定子模态频率会覆盖这些谐波电磁力的频率，定子发生共振，向电机外部辐射更大的噪声。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的第一个目的在于，提供一种在高速状态下仍能保持较小的振动噪声的稀土永磁电机。本技术的第二个目的在于，提供一种压缩机，包括上述稀土永磁电机。有鉴于此，根据本技术的第一个目的，本技术提出了一种电机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯包括沿定子的周向间隔分布的多个定子齿、相邻两个定子齿之间限定出的定子槽以及由多个定子齿的内端边缘限定出的转子容纳部，定子绕组设置于定子槽中，转子相对于定子旋转地设置于转子容纳部中；转子包括转子铁芯；其中，定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。本技术提供的一种稀土永磁电机，包括定子和转子，其中定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯又由定子周向间隔均匀分布的多个定子齿，相邻的两个定子齿之间限定出的定子槽，以及由多个定子齿的内部边缘限定出的转子容纳部构成；定子绕组设置在定子槽中，转子则相对与定子旋转设置于转子容纳部中；转子包括转子铁芯；其中，定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。一般来说，电磁噪声主要是由气隙磁场作用于定子铁芯的径向分量所产生的，而定子铁芯的变形量与谐波力波幅值的一次方成正比，所以要降低这种电机的电磁振动噪声，削弱其各次径向电磁力波的幅值是主要手段之一。在本技术的电机中，对定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值进行了优化设计，通过对上述比值Ls/Dor的调整，限定其取值范围在1.284至1.48之间，降低气隙磁场基波及其各次谐波幅值，削弱定子侧的负载电枢反应，有效减小各次径向谐波电磁激振力的幅值，从而达到减小电机电磁振动噪声的效果。另外，根据本技术提供的上述的稀土永磁电机，还可以具有以下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯，转子铁芯沿轴向方向的长度Lr与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.1≤Lr/Dor≤1.6。在该技术方案中对转子铁芯沿轴向方向的长度Lr与转子铁芯的外径Dor的比值Lr/Dor的取值进行优化取值，限定其在1.1至1.6之间，实现降低气隙磁场基波及其各次谐波幅值，削弱定子侧的负载电枢反应，从而有效减少各次径向电磁激振力的幅值，达到减小电机电磁噪声的效果。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯，转子铁芯上沿周向间隔地设置有多个磁体槽；其中，转子铁芯的磁体槽对的数量满足2≤N≤4，N为自然数。在该技术方案中转子包括转子铁芯，其中转子铁芯上沿周向间隔地设置有多个磁体槽，对其中磁体槽对的数量取值进行优化取值，使磁体槽对的数量N在2至4之间，这样，当电机运行在较高转速下时，可以有效地抑制电机定转子铁芯损耗，提升电机性能，同时，不过多的设置磁体槽对控制了相应的电机制造成本，减少了不必要的成本消耗。在上述任一技术方案中，优选地，转子还包括分别设置于多个磁体槽中的多个磁性件，磁性件的延伸方向垂直于转子铁芯的径向，并且磁性件沿转子铁芯的径向的尺寸hm的取值范围为：1.1×(Ris-Ror)≤hm≤5×(Ris-Ror)；其中，Ris为转子容纳部的半径，Ror为转子铁芯的半径。在该技术方案中，转子还包括设置于多个磁体槽中的多个磁性件，磁性件的延伸方向垂直于转子铁芯的径向，并且对磁性件沿转子铁芯的径向的尺寸hm取值作优化设计，以获得较大的能量密度，从而尽可能的获得足够大转矩，且可以将高频谐波电磁场在定子和转子的铁芯中产生的涡流损耗控制在合适范围，保证电机效率；同时，磁性件可沿着垂直与转子铁芯的径向延伸，在一定频率下，电机的反电动势与每极磁通量的一次方成正比，即，增加沿轴向方向长度会使电机的径向气隙磁密基波幅值及其各次谐波幅值均有不同程度的降低。由于电机径向气隙磁密是产生径向电磁力的根源，因此，径向气隙磁密基波幅值及其各次谐波幅值降低必然使得各次径向谐波电磁力减小，进而减小电动机的振动噪声。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯，转子铁芯垂直于轴向的横截面的外轮廓为圆形。在该技术方案中转子铁芯垂直于轴向的横截面的外轮廓设置为圆形，一方面圆形的外边缘可以有限的减少转动过程中的空气阻力，从而减少能量损耗，保证电机的效率，另一方面圆形的设计可以减小定子和转子之间的间隙的不均匀性，降低转子产生的磁拉力，减小不平衡振动，从而减小产生的噪声。在上述任一技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯，转子铁芯包括沿转子铁芯轴向堆叠的多个转子铁芯层，转子铁芯层的厚度hr的取值范围为：hr≤0.3mm。在该技术方案中转子包括转子铁芯，其中转子铁芯又包括沿转子铁芯轴向堆叠的多个转子铁芯层，通过对转子铁芯层的厚度hr取值优化，使其取值范围小于等于0.3mm，从而在提供满足需求的扭矩的条件下适当的减少转子铁芯层的厚度，从而合理控制电机的制造成本，有效减低涡流损耗，提高相应的电机效率。在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯的外轮廓的半径Ros的取值范围为Ros≥40mm；和/或转子容纳部的半径Ris与定子铁芯的外轮廓的半径Ros的比值的取值范围为0.48≤Ris/Ros≤0.58。在该技术方案中对定子铁芯的外轮廓半径取值设定大于等于40mm，和/或转子容纳部的半径与定子铁芯的外轮廓的半径比值取值设定取值范围在0.48至0.58之间，从而保证转子有足够的空间进行正常的运转，同时保证其能够具有充分足够的磁体槽来容纳一定尺寸的磁性件，从而增加电机的效率。在上述任一技术方案中，优选地，沿定子铁芯的径向，定子槽的底部与定子铁芯的外边缘之间的距离Tsy的取值范围为15mm≥Tsy≥8mm。在该技术方案中对定子槽的底部与定子铁芯的外边缘之间的距离Tsy的取值进行优化设计，当取得8mm至15mm之间时，在这种情况下，定子的轭部具有较厚的厚度，从而可以有效的降低噪声，同时保证了电机具有足够的电机效率。在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯沿轴向方向的长度Ls的取值范围为50mm≤Ls≤90mm。在该技术方案中对定子铁芯沿轴向方向的长度Ls的取值进行优化设计，当取值范围在50mm至90mm之间时，可以有效的降低噪声，同时又使得定子铁芯的轴向长度不会过长进而影响到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土永磁电机，所述电机包括定子和转子，其特征在于，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括沿所述定子的周向间隔分布的多个定子齿、相邻两个所述定子齿之间限定出的定子槽以及由所述多个定子齿的内端边缘限定出的转子容纳部，所述定子绕组设置于所述定子槽中，所述转子相对于所述定子旋转地设置于所述转子容纳部中；所述转子包括转子铁芯；其中，所述定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与所述转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。

【技术特征摘要】
1.一种稀土永磁电机，所述电机包括定子和转子，其特征在于，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括沿所述定子的周向间隔分布的多个定子齿、相邻两个所述定子齿之间限定出的定子槽以及由所述多个定子齿的内端边缘限定出的转子容纳部，所述定子绕组设置于所述定子槽中，所述转子相对于所述定子旋转地设置于所述转子容纳部中；所述转子包括转子铁芯；其中，所述定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与所述转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。2.根据权利要求1所述的稀土永磁电机，其特征在于，所述转子铁芯沿轴向方向的长度Lr与所述转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.1≤Lr/Dor≤1.6。3.根据权利要求1所述的稀土永磁电机，其特征在于，还包括：所述转子铁芯上沿周向间隔地设置有多个磁体槽；其中，所述转子铁芯的磁体槽对的数量满足2≤N≤4，N为自然数。4.根据权利要求3所述的稀土永磁电机，其特征在于，所述转子还包括分别设置于所述多个磁体槽中的多个磁性件，所述磁性件的延伸方向垂直于所述转子铁芯的径向，并且所述磁性件沿所述转子铁芯的径向的尺寸hm的取值范围为：1.1×(Ris-Ror)≤hm≤5×(Ris-Ror)；其中，Ris为转子容纳部的半径，Ror为所述转子铁芯的半径。5.根据权利要求1所述的稀土永磁电机，其特征在于，所述转子铁芯垂直于轴向的横截面的外轮廓为圆形。6.根据权利要求1所述的稀土永磁电机，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，王正祥，邱小华，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44