同步电机及使用该同步电机的压缩机制造技术

本实用新型专利技术提供一种同步电机和压缩机，凸齿的数量为9个，且9个凸齿在轭部的内侧沿轭部的周向间隔设置，凸齿的内端设有齿靴；绕组绕设在凸齿上，绕组中三个相邻凸齿的线圈构成绕组的一相，凸齿被划分为3相，且每个线圈仅跨过一个凸齿，组成一相的三个凸齿包括位于中间的中间凸齿、分别位于中间凸齿两侧的第一凸齿和第二凸齿，且按转子的旋转方向第二凸齿、中间凸齿和第一凸齿依次设置；其中，齿靴靴尖远离定子内径的最远点到齿靴连接到齿靴根部远离定子内径的最远点之间的距离为Ws，齿靴靴尖的长度为TGD，中间凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W1，则：

【技术实现步骤摘要】
同步电机及使用该同步电机的压缩机
本技术涉及压缩机领域，更具体而言，涉及一种同步电机和包括该同步电机的压缩机。
技术介绍
现有采用永磁电机的旋转式直流变频压缩机中，三相电机普遍采用内置式永磁电动机，通常在将定子绕组缠绕在电动机的凸齿上。转子铁芯中使用的磁铁的磁极数量与定子槽的数量一般情况下为2：3，且定子齿(凸齿)、转子磁极在圆周上等间距分布，但由于其绕组系数低，电机能效提升存在瓶颈。若电机采用结构单元为1的近极槽配合，可以具有较高的绕组系数，降低电机铜耗，可有效提升电机效率。但这种类型的电机通常存在固有的不平衡电磁力，进而产生振动噪音，使得电机的听感较差。磁通通常会沿着所通过磁路长度最短的方向行走，若电机定转子气隙中有磁通通过，定转子间会产生沿气隙圆周方向分布的径向力，使其经过的有效气隙长度缩短。当气隙磁场分布不均匀时，合成径向力不为0，此时会产生不平衡磁拉力。该力的存在将会对电机的运行带来许多负面影响，引起电机振动及噪声、降低效率和缩短使用寿命等。不平衡磁拉力的产生，究其原因通常认为是由特定槽极配合的电机本体的固有缺陷和电机加工时的安装操作两方面所导致。
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，本技术的第一个方面的目的在于提供一种同步电机。本技术的第二个方面的目的在于提供一种包括上述同步电机的压缩机。为实现上述目的，本技术的第一个方面的技术方案提供了一种定同步电机，包括：定子、定子绕组、转子；所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯包括转子冲片和多个磁铁插槽，全部所述磁铁插槽沿所述转子铁芯的周向间隔分布，数个所述永磁体对应地插入多个所述磁铁插槽中，转子的磁极数与槽数之差的绝对值为1；所述定子包括：环形的轭部和凸齿，所述凸齿的数量为9个，且9个所述凸齿在所述轭部的内侧沿所述轭部的周向间隔设置，所述凸齿的内端设有齿靴；所述定子绕组绕设在所述凸齿上，所述凸齿被划分为3相，且每个所述线圈仅跨过一个所述凸齿，组成一相的三个所述凸齿包括位于中间的中间凸齿、分别位于所述中间凸齿两侧的第一凸齿和第二凸齿；其中，齿靴靴尖远离定子内径的最远点到齿靴根部远离定子内径的最远点之间的距离为Ws，所述齿靴靴尖的长度为TGD，所述中间凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W1，则：本技术上述技术方案提供的定子，通过对Ws、W1、TGD的限定，在保证制造性不用变更的前提下，可以有效减小同步电机的不平衡电磁拉力，进而减小电机振动噪音，改善听感，提供品质较好的同步电机。另外，本技术上述技术方案提供的定子还具有如下附加技术特征：上述技术方案中，优选地，按所述转子的旋转方向所述第二凸齿、所述中间凸齿和所述第一凸齿依次设置；所述第一凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W2，所述第二凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W3，则：0.45≤W1/W2≤1.85，0.45≤W1/W3≤1.75。W1/W2可以为但不限于0.45、0.75、1.00、1.35、1.65或1.85；W1/W3可以为但不限于0.45、0.75、1.00、1.35、1.65或1.75。上述技术方案中，优选地，所述中间凸齿的齿靴的最小径向厚度为W1min，1.4≤W1/W1min≤3.2。随着中间凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸的变化，中间凸齿的齿靴的最小径向厚度尺寸也必须作出相同趋势的变化，才能保证磁通顺利通过，可以使反电势、气隙磁密波形的畸变率在较优的范围内。上述技术方案中，优选地，W1满足2.4mm≤W1≤4.7mm。W1可以为但不限于2.4mm、2.9mm、3.4mm、3.7mm、4.2mm或4.7mm。上述技术方案中，优选地，所述凸齿的宽度为Wt，0.25≤W1/Wt≤0.85。W1/Wt可以为但不限于0.25、0.45、0.65或0.85。上述技术方案中，优选地，所述中间凸齿的齿靴沿所述中间凸齿的轴线不对称，不对称形状的齿靴可以同样达到较好的反电势提升效果，进而减小铜耗，提升效率，具体的不对称可以为中间凸齿的齿靴被中间凸齿的轴线分成的两部分的长度(两部分所对应的圆心角)不同和/或厚度不同；和/或，所述第一凸齿的齿靴沿所述第一凸齿的轴线不对称，不对称形状的齿靴可以同样达到较好的反电势提升效果，进而减小铜耗，提升效率，具体的不对称可以为中间凸齿的齿靴被中间凸齿的轴线分成的两部分的长度(两部分所对应的圆心角)不同和/或厚度不同；和/或，所述第二凸齿的齿靴沿所述第二凸齿的轴线不对称，不对称形状的齿靴可以同样达到较好的反电势提升效果，进而减小铜耗，提升效率，具体的不对称可以为中间凸齿的齿靴被中间凸齿的轴线分成的两部分的长度(两部分所对应的圆心角)不同和/或厚度不同。上述技术方案中，优选地，所述同步电机的极数等于10，即转子的磁极数为10。当然，同步电机的极数还可以是8、12等。上述技术方案中，优选地，一相中相邻所述凸齿上的所述线圈的绕线方向相反。具有9个凸齿的同步电动机，该9个凸齿以每3个相邻的凸齿为1相而被划分为3相，即构成U相、V相、W相各相的具有3个凸齿，均包括位于中间的中间凸齿、分别位于中间凸齿两侧的第一凸齿和第二凸齿，卷绕于设置在中间凸齿上线圈的的方向，与卷绕于设置在第一凸齿和第二凸齿上的线圈的方向相反。在构成U相的3个凸齿中，集中地配置有构成U相的绕组。同样，在构成V相的3个凸齿，集中地配置有构成V相的绕组，在构成W相的3个凸齿，集中地配置有构成W相的绕组。上述技术方案中，优选地，所述转子的极数为10极，形成具有9个凸齿的10极9槽的同步电机。通过有限元数值计算可以得出，对于10极转子的同步电机，采用本技术可以具有更小的不平衡磁拉力，可显著降低低频噪音。上述技术方案中，优选地，每磁极下的所述永磁体的宽度之和为bm，所述定子的内径为Di，所述转子的极对数为P，则0.75≤bm×2P/(π×Di)≤0.9。以永磁体的宽度与极对数满足0.75≤bm×2P/(π×Di)≤0.9，可以实现永磁体利用率最高，性价比最优。上述技术方案中，优选地，所述转子为切向式转子，相邻所述永磁体所包围出的铁芯区域为磁极。上述技术方案中，优选地，所述同步电机的额定转矩T、所述定子的内径Di和所述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，所述额定转矩T的单位为N·m，所述定子的内径Di的单位为mm，所述单位体积转矩TPV的单位为kN·m·m-3，所述单位体积转矩TPV的取值范围为5kN·m·m-3≤TPV≤45kN·m·m-3。限定了永磁电机的额定转矩T、定子的内径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，对于采用该定子和转子的永磁电机及压缩机，可有效降低转子漏磁，增加永磁体利用率，提升电机效率。上述技术方案中，优选地，磁极d轴两侧圆弧组成以旋转中心为圆心的整段圆弧，该圆弧对应的圆心角为α1，极距角为α2，其中α1/α2≥0.5，其中过磁铁插槽对称中心线与转子中心的直线设定为d轴。α1/α2≥0.5，可以提供足够的主磁通，同时可以满足制造性要求。本技术第二个方面的技术方案提供一种压缩机，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步电机，其特征在于，包括：定子、定子绕组、转子；所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯包括转子冲片和多个磁铁插槽，全部所述磁铁插槽沿所述转子铁芯的周向间隔分布，数个永磁体对应地插入多个所述磁铁插槽中，转子的磁极数与槽数之差的绝对值为1；所述定子包括：环形的轭部和凸齿，所述凸齿的数量为9个，且9个所述凸齿在所述轭部的内侧沿所述轭部的周向间隔设置，所述凸齿的内端设有齿靴；所述定子绕组绕设在所述凸齿上，所述凸齿被划分为3相，且每个线圈仅跨过一个所述凸齿，组成一相的三个所述凸齿包括位于中间的中间凸齿、分别位于所述中间凸齿两侧的第一凸齿和第二凸齿；其中，齿靴靴尖远离定子内径的最远点到齿靴根部远离定子内径的最远点之间的距离为Ws，齿靴靴尖的长度为TGD，所述中间凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W1，则：

【技术特征摘要】
1.一种同步电机，其特征在于，包括：定子、定子绕组、转子；所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯包括转子冲片和多个磁铁插槽，全部所述磁铁插槽沿所述转子铁芯的周向间隔分布，数个永磁体对应地插入多个所述磁铁插槽中，转子的磁极数与槽数之差的绝对值为1；所述定子包括：环形的轭部和凸齿，所述凸齿的数量为9个，且9个所述凸齿在所述轭部的内侧沿所述轭部的周向间隔设置，所述凸齿的内端设有齿靴；所述定子绕组绕设在所述凸齿上，所述凸齿被划分为3相，且每个线圈仅跨过一个所述凸齿，组成一相的三个所述凸齿包括位于中间的中间凸齿、分别位于所述中间凸齿两侧的第一凸齿和第二凸齿；其中，齿靴靴尖远离定子内径的最远点到齿靴根部远离定子内径的最远点之间的距离为Ws，齿靴靴尖的长度为TGD，所述中间凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W1，则：2.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，按所述转子的旋转方向所述第二凸齿、所述中间凸齿和所述第一凸齿依次设置；所述第一凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W2，所述第二凸齿的齿靴的最大径向厚度尺寸为W3，则：0.45≤W1/W2≤1.85，0.45≤W1/W3≤1.75。3.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，所述中间凸齿的齿靴的最小径向厚度为W1min，1.4≤W1/W1min≤3.2。4.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，W1满足2.4mm≤W1≤4.7mm。5.根据权利要求1所述的同步电机，其特征在于，所述凸齿的宽度为Wt，0.25≤W1/Wt≤0.85。6.根据权利要求1至5中任一项所述的同...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，邱小华，毛临书，乔正忠，王玉龙，
申请(专利权)人：广东美芝精密制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44