System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电机、压缩机和制冷设备制造技术_技高网

电机、压缩机和制冷设备制造技术

技术编号:41179610 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-07 22:14
本发明专利技术公开了一种电机、压缩机和制冷设备。根据本发明专利技术的电机,包括定子和转子,所述转子中的永磁体为含铈永磁体,所述定子包括定子铁芯,所述定子铁芯的长度为L,且所述电机满足:1.5*L≤Ke≤(1.8‑x/100)*L,其中,x/100为所述永磁体中含有的铈的质量百分数,Ke是所述电机在20℃、1000rpm下的反电势,Ke的单位为V/krpm,L的单位为mm。本发明专利技术根据永磁体中铈的质量百分数,通过调整定子铁芯长度,保证Ke值,进而能在降低成本的同时提高电机效率。本发明专利技术还提供包括所述电机的压缩机和制冷设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机,具体涉及一种电机、压缩机和制冷设备


技术介绍

1、变频电机已成为空调、冰箱等家用电器压缩机的主流电机。变频电机的永磁体大多为钕铁硼永磁体,随着变频电机市场需求量的增加以及稀土材料价格的上涨,钕铁硼永磁体及电机成本随之增加。

2、钕铁硼永磁体中含有相当含量的镨、钕等稀土元素,通过使用含铈永磁体替代常规钕铁硼永磁体,能够减少永磁体中的镨钕元素用量,从而降低成本,促进行业的可持续发展。然而,随着铈元素的加入和镨钕元素含量的降低,永磁体的矫顽力下降,会造成电机抗退磁能力下降及效率损失。

3、因此,如何在降成本的同时兼顾电机性能是目前亟需解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此,本专利技术提供了一种电机,能在降成本的同时,保证电机效率。

2、本专利技术还提供了一种包括上述电机的压缩机。

3、本专利技术还提供了一种包括上述电机或上述压缩机的制冷设备。

4、本专利技术的第一方面提供了一种电机,包括:

5、定子,所述定子包括定子铁芯,所述定子铁芯的长度为l;

6、转子,所述转子包括转子铁芯和设置在所述转子铁芯上的若干个永磁体,所述永磁体中含有铈;

7、所述电机满足:1.5*l≤ke≤(1.8-x/100)*l;

8、其中,x/100为所述永磁体中含有的铈的质量百分数,ke是所述电机在20℃、1000rpm下的反电势,ke的单位为v/krpm,l的单位为mm。

9、本专利技术第一方面的电机,至少具有以下有益效果:

10、本专利技术根据永磁体中铈的质量百分数x/100,通过改变定子铁芯的长度l,调节ke值的取值范围,使ke值满足:1.5*l≤ke≤(1.8-x/100)*l,由此,因使用含铈永磁体所造成的反电势下降的问题,能够通过改变定子铁芯的长度得到解决,进而提高电机效率。而含铈永磁体的成本低于常规钕铁硼永磁体,因此,本专利技术在保证电机效率的同时,降低了电机的成本,提高了电机的性价比。

11、具体地,在使用含铈永磁体作为转子的磁极时,永磁体的剩磁下降,电机气隙磁密降低。根据反电势e计算公式:e=4.44fnkф,其中,ф为磁通量,ф=bδ*s,s∝l,bδ为气隙磁密,f为电流频率,n为绕组匝数,k为绕组系数,容易理解,若永磁体剩磁下降,气隙磁密bδ降低,会导致反电势e或者ke值降低。而电机的输出功率在运行过程中电机的反电势不可以太低,否则会使电流增大,电机效率下降。本专利技术根据永磁体中铈的质量百分数,对电机进行适应性设计,通过增大定子铁芯的长度,进而增大磁通面积s,使ke值达到1.5*l-(1.8-x/100)*l的范围,进而能够避免电机的效率损失,并通过含铈永磁体的使用实现了降成本的目的。

12、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0<x/100≤0.1。

13、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0<x/100≤0.06。

14、铈含量越高,相同剩磁下,永磁体的矫顽力下降越多,在满足同样退磁电流的情况下,需要对电机进行减匝数设计,导致ke值下降。控制永磁体中铈的质量百分数不超过10%,能获得更优的性价比。进一步地,在铈的质量百分数不超过6%时,效果最优。

15、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0.03≤x/100≤0.1。

16、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0.03≤x/100≤0.06。

17、当永磁体中的铈含量在3%以上时,降成本效果更好。

18、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体在20℃下的剩磁≥1.30t。永磁体的剩磁与温度相关,在使用含铈永磁体时,保证永磁体在20℃下的剩磁br≥1.30t,以确保磁通量和反电势,从而提高电机的抗退磁能力和效率。

19、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体在20℃下的剩磁≥1.32t。进而,可以使电机在130℃/22a下的退磁率<1.8%,电机效率>92.4%。

20、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体在20℃下的剩磁为1.32t。进而,可以使电机在130℃/22a下的退磁率达到1.6%-1.8%,电机效率达到92.4%-93.5%。

21、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体的厚度为1.5mm-2.5mm。

22、增加永磁体的厚度,能够提高剩磁,但也会增加成本。控制永磁体的厚度在上述范围,能更好地兼顾成本和抗退磁性能。

23、根据本专利技术的一些实施方式,所述永磁体的厚度为1.5mm-2.0mm。作为示例,所述永磁体的厚度可以为约1.5mm、1.6mm、1.7mm或1.8mm。

24、根据本专利技术的一些实施方式,所述定子铁芯上设有若干个定子槽。

25、根据本专利技术的一些实施方式,所述定子槽的数量≥12。

26、随着定子槽的数量增加,绕组匝数降低,电机的耐退磁能力增强,可以降低永磁体矫顽力以增加剩磁,抑制因掺铈而造成的反电势下降。由此,能够使用具有更高铈含量的永磁体,进一步降低成本。反之,如定子槽的数量减少,为使永磁体不容易退磁,需要增加永磁体的厚度或增大永磁体的矫顽力,会增加成本。

27、根据本专利技术的一些实施方式,所述定子槽的数量为12或15。

28、根据本专利技术的一些实施方式,所述转子的磁极数≥8。

29、根据本专利技术的一些实施方式,所述转子的磁极数为8-16。例如,所述转子的磁极数可以为8、10、14或16。

30、根据本专利技术的一些实施方式,所述定子槽的数量为12,所述转子的磁极数为8、10或14。

31、根据本专利技术的一些实施方式,所述定子槽的数量为15,所述转子的磁极数为10、14或16。

32、可以理解,永磁电机的定子槽的数量与适配的转子的磁极数可以有多种组合,并不局限于所例举的类型。整体而言,随着定子槽的数量增加,适配的最大磁极数可以适当提高。

33、根据本专利技术的一些实施方式,所述定子铁芯上设有若干个定子齿,每个所述定子齿上绕设有定子绕组。

34、永磁同步电动机的定子绕组分为分布式和集中式两种。其中,集中式绕组的端部高度小,成本低;分布式绕组的端部高度相对更大,成本更高,但电机运行噪音更小。

35、根据本专利技术的一些实施方式,每个所述定子齿上绕设有集中式绕组。

36、根据本专利技术的一些实施方式,每个所述定子齿上的所述集中式绕组的匝数为n,所述集中式绕组每相并联的支路的数量为a,则:

37、当所述集中式绕组在所述定子齿上的连接形式为y接时,n和a满足:n/a≤(25-x)*26/5;当所述集中式绕组在所述定子齿上的连接形式为三角形接时,n和a满足:n/a≤(25本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0<x/100≤0.1。

3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0.03≤x/100≤0.1。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体在20℃下的剩磁≥1.30T。

5.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体的厚度为1.5mm-2.5mm。

6.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述定子铁芯的长度L为:20mm≤L≤50mm。

7.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述定子铁芯上设有若干个定子齿,每个所述定子齿上绕设有定子绕组。

8.根据权利要求7所述的电机,其特征在于,每个所述定子齿上绕设有集中式绕组,每个所述定子齿上的所述集中式绕组的匝数为N,所述集中式绕组每相并联的支路的数量为a,则满足:

9.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述定子铁芯上设有若干个定子槽,所述定子槽的数量≥12。

10.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述转子的外径D满足:40mm≤D≤80mm。

11.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体中含有镨和钕,其中,镨和钕的总质量百分数为20%-32%。

12.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体中含有镝和/或铽,其中,镝、铽的总质量百分数≤3%。

13.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述转子的磁极数≥8。

14.一种压缩机,其特征在于,所述压缩机包括如权利要求1至13任一项所述的电机。

15.一种制冷设备,其特征在于,所述制冷设备包括如权利要求1至13任一项所述的电机或如权利要求14所述的压缩机。

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【技术特征摘要】

1.一种电机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0<x/100≤0.1。

3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述永磁体中铈的质量百分数x/100满足:0.03≤x/100≤0.1。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体在20℃下的剩磁≥1.30t。

5.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述永磁体的厚度为1.5mm-2.5mm。

6.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述定子铁芯的长度l为:20mm≤l≤50mm。

7.根据权利要求1至3任一项所述的电机,其特征在于,所述定子铁芯上设有若干个定子齿,每个所述定子齿上绕设有定子绕组。

8.根据权利要求7所述的电机,其特征在于,每个所述定子齿上绕设有集中式绕组,每个所述定子齿上的所述集中式绕组的匝数...

【专利技术属性】
技术研发人员:张德金邱小华杨勤盖蕊
申请(专利权)人:广东美芝制冷设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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