电机和压缩机制造技术

本申请提供一种电机和压缩机。该电机包括定子和转子，转子包括转子铁芯(1)，转子铁芯(1)上设置有安装槽(2)，安装槽(2)内安装有永磁体(3)，安装槽(2)与转子铁芯(1)的外圆之间形成隔磁桥(4)，在垂直于转子铁芯(1)的中心轴线的截面上，隔磁桥(4)朝向安装槽(2)的内侧边呈锯齿状或波浪状。根据本申请的电机，能够提升电机电磁性能，改善电机的谐波反电势波形，降低转矩脉动。降低转矩脉动。降低转矩脉动。

【技术实现步骤摘要】
电机和压缩机


[0001]本申请涉及电机设备
，具体涉及一种电机和压缩机。

技术介绍

[0002]压缩机一直是用电大户，据不完全统计，压缩机用电量占工厂用电量的30％～40％，占全国发电总量8％以上，作为用电大户的压缩机产品的节能问题是今后我国节能减排的重点。电机是压缩机的心脏，其效率的高低是压缩机能效提高的重要影响因素。目前国内变频螺杆压缩机大多采用异步电动机驱动，而异步电动机效率低、变频控制比较复杂，因此，永磁电机以其优异的性能成为许多科研机构研究和开发的对象。
[0003]大功率永磁同步电机经常采用V型槽结构，形成聚磁效应，从而提高磁钢夹角处的磁密，提升电机的输出转矩。在进行聚磁的同时，需要将隔磁桥设计的很薄，防止出现漏磁现象。但由于隔磁桥设计过薄，该处的磁密会过于集中，破坏气隙磁场正弦度，造成反电势谐波含量及转矩脉动的增加。

技术实现思路

[0004]因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机和压缩机，能够提升电机电磁性能，改善电机的谐波反电势波形，降低转矩脉动。
[0005]为了解决上述问题，本申请提供一种电机，包括定子和转子，转子包括转子铁芯，转子铁芯上设置有安装槽，安装槽内安装有永磁体，安装槽与转子铁芯的外圆之间形成隔磁桥，在垂直于转子铁芯的中心轴线的截面上，隔磁桥朝向安装槽的内侧边呈锯齿状或波浪状。
[0006]优选地，转子铁芯上的隔磁桥的内侧边总波谷数为N
all
，定子的槽数为Z，N
all
＝Z。
[0007]优选地，安装槽为V形，每个安装槽包括两个隔磁桥，每个隔磁桥处的波谷数N满足：
[0008][0009]其中p为电机极对数，k为正整数。
[0010]优选地，单个隔磁桥的内侧边长度为L，相邻两个波谷之间的距离为L0，其中
[0011][0012][0013]其中D为转子铁芯外径，T为极间长度，δ为极弧系数，p为电机极对数，k为正整数。
[0014]优选地，隔磁桥的最薄处的厚度为H，0.8mm≤H≤1.5mm。
[0015]优选地，隔磁桥的最薄处的厚度为H，隔磁桥的内侧边的径向最大高度为H0，其中
[0016][0017]优选地，隔磁桥的内侧边的径向最大高度为H0，相邻两个波谷之间的距离为L0，其中
[0018][0019]优选地，永磁体为稀土永磁体。
[0020]根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机，包括电机，该电机为上述的电机。
[0021]本申请提供的电机，包括定子和转子，转子包括转子铁芯，转子铁芯上设置有安装槽，安装槽内安装有永磁体，安装槽与转子铁芯的外圆之间形成隔磁桥，在垂直于转子铁芯的中心轴线的截面上，隔磁桥朝向安装槽的内侧边呈锯齿状或波浪状。该电机采用波浪状或者锯齿状的隔磁桥结构，当定转子谐波磁场在经过隔磁桥时，谐波磁场的波形与波浪状隔磁桥结构的波峰波谷重叠，自发的形成多段的层障磁密结构，在波谷处消耗谐波能量，形成调制效应，从而削弱磁场谐波，提升电机电磁性能，改善电机的谐波反电势波形，降低转矩脉动。
附图说明
[0022]图1为本申请一个实施例的电机的转子结构示意图；
[0023]图2为本申请一个实施例的电机的转子结构图；
[0024]图3为本申请一个实施例的电机的尺寸结构图；
[0025]图4为本申请一个实施例的电机输出转矩优化效果示意图；
[0026]图5为相关技术中的V形永磁体电机磁密示意图；
[0027]图6为本申请实施例的电机磁密优化效果示意图；
[0028]图7为相关技术中的V形永磁体电机磁路示意图；
[0029]图8为本申请实施例的电机磁路优化效果示意图。
[0030]附图标记表示为：
[0031]1、转子铁芯；2、安装槽；3、永磁体；4、隔磁桥。
具体实施方式
[0032]结合参见图1至图8所示，根据本申请的实施例，电机包括定子和转子，转子包括转子铁芯1，转子铁芯1上设置有安装槽2，安装槽2内安装有永磁体3，安装槽2与转子铁芯1的外圆之间形成隔磁桥4，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的截面上，隔磁桥4朝向安装槽2的内侧边呈锯齿状或波浪状。
[0033]电机在运行过程中，由于定转子齿槽效应，会产生高频次的谐波磁场，引发高频的振动噪声和高次谐波杂散损耗。该高频振动噪声特性与定转子极槽数有关，设定子槽数为Z，电机极数为p，则定子侧齿谐波磁场次数为v、转子侧谐波磁场次数为μ的计算公式如下：
[0034]v＝k1Z
±
p，k1＝1，2，3，
…
，
[0035]μ＝(2k2+1)p，k2＝1，2，3，
…
，
[0036]定转子谐波磁场相互作用产生径向力波，径向力波由下式确定：
[0037][0038]式中B
v
、B
μ
分别为定转子谐波磁场幅值，ω
v
、ω
μ
为谐波磁场旋转角速度，为谐波磁场相位。
[0039]电磁激振力波所能激发产生的振动噪音响应和力波的阶次相关性较大，根据振动振型的正交性原则，力波阶次越低，所能引起共振的电机结构振型越多，越容易产生共振。一般整数槽永磁电机的齿谐波0阶电磁力是产生电磁振动的主要原因，频率计算公式如下：
[0040][0041]式中f1为基波电磁频率。
[0042]为削弱频率为f
r0
的齿谐波0阶电磁力，需要削弱对应的定转子谐波磁场。
[0043]通常永磁电机设计时，为减少磁极之间的漏磁，增大电机的有效出力，会将铁芯隔磁桥尽量设计的较薄，而在电机运行时，由于软磁材料的非线性，会在隔磁桥处产生磁密饱和现象，如图5所示，此时的大部分的定转子谐波磁场会经过隔磁桥位置。
[0044]如图6所示，本申请实施例的电机采用波浪状或者锯齿状的隔磁桥4结构，当定转子谐波磁场在经过隔磁桥4时，谐波磁场的波形与波浪状隔磁桥4结构的波峰波谷重叠，自发的形成多段的层障磁密结构，在波谷处消耗谐波能量，形成调制效应，从而削弱磁场谐波，提升电机电磁性能，改善电机的谐波反电势波形，降低转矩脉动。
[0045]转子铁芯1上的隔磁桥4的内侧边总波谷数为N
all
，定子的槽数为Z，N
all
＝Z。
[0046]安装槽2为V形，每个安装槽2包括两个隔磁桥4，每个隔磁桥4处的波谷数N满足：
[0047][0048]其中p为电机极对数，k为正整数。
[0049]图7和图8所示为采用本申请电机结构前后，经过隔磁桥4处的磁力线的变化图。可以看出，齿谐波磁势在经过隔磁桥时被发散成波浪状，从而被削弱。为使削弱效应最强，整个转子上的波谷数N
all
＝定子槽数Z，以使齿谐波磁场与隔磁桥波谷高度重叠.
[0050]单个隔磁桥4的内侧边长度为L，相邻两个波谷之间的距离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机，其特征在于，包括定子和转子，所述转子包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)上设置有安装槽(2)，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述安装槽(2)与所述转子铁芯(1)的外圆之间形成隔磁桥(4)，在垂直于所述转子铁芯(1)的中心轴线的截面上，所述隔磁桥(4)朝向所述安装槽(2)的内侧边呈锯齿状或波浪状。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯(1)上的隔磁桥(4)的内侧边总波谷数为N
all
，所述定子的槽数为Z，N
all
＝Z。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述安装槽(2)为V形，每个所述安装槽(2)包括两个所述隔磁桥(4)，每个所述隔磁桥(4)处的波谷数N满足：其中p为电机极对数，k为正整数。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡余生，卢素华，刘思苑，沈静文，韦松，韩允梅，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：