电机、压缩机以及具有该电机、压缩机的空调系统技术方案

本发明专利技术提供电机、压缩机以及具有该电机、压缩机的空调系统，该电机包括：定子，该定子包括线圈绕线部，电源供应到所述定子；转子，该转子包括导电棒、磁通壁垒以及永磁体，通过所述导电棒、磁通壁垒以及永磁体与所述定子的线圈绕线部之间相互作用的电磁力，该转子旋转；电连接至所述线圈绕线部的集成电容器，该集成电容器包括两个彼此并联连接的电容器、串联连接至所述两个电容器中的一个的电开关、以及壳体，所述两个电容器和所述电开关被可靠地安装在该壳体上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机，更具体来说涉及一种通过最小化功率损耗 而具有高效的电机。该电机能产生更大的启动转矩，并在常规运行模 式中以预置的同步速度旋转。
技术介绍
一般来说，单相感应电机包括缠绕有彼此物理间隔90。的主绕 线圈和副绕线圈的定子、以及直接施加到主绕线圈而间接(即，通过 电容器和开关)施加到副绕线圈的电源。这是因为，即使将电压施加 到主绕线圈，单相感应电机也不会启动。因此，需要诸如副绕线圈的 启动装置以在定子上产生转子系统，由此启动或起动转子。存在许多类型的启动装置，例如，分相启动式、屏蔽线圈启动式、 电容器启动式，推斥启动式等等。参照图1和图2将电容器启动式单相感应电机描述为单相感应电机 的实例。图1示出了传统单相感应电机中的定子10和转子20，以及图2示出 了具有转子线圈和定子线圈的简单电路。当主绕线圈12是缠绕定子10的唯一线圈时，定子10只产生交替磁 场，因此转子20不启动。但是，当副绕线圈14也缠绕定子以产生旋转 磁场，转子由此开始运行或在确定方向上旋转。也就是说，旋转磁场 产生启动转矩。说明书第2/33页同时，电容器15引起施加到副绕线圈14的电流相位延迟，以通过 与主绕线圈12相互作用而产生启动转矩。 一旦启动，如果在负载中不 会存在任何变化，即使不对副绕线圈供电，转子也保持旋转。因此，一旦转子启动并以确定转速(RPM)或更高转速保持运行，则完全可以终止对副绕线圈供电。但是，如果负载是可改变的，就需要启动转 矩。在这种情况下，副绕线圈必须总是通过电容器提供电源。相反，即使只有主绕线圈围绕定子，在三相感应电机中也容易产 生旋转系统，而没必要使前述副绕线圈缠绕定子。换句话说，对三相 感应电机来说，单独启动装置是没有必要的。但是，单相感应电机在价格上提供了超过其它电机的竞争优势，这在于单相感应电机不需要BLDC (无刷DC)电机或磁阻电机的变频 驱动部件，并能在常用单相电源的协助下启动。参照图1和图2，下面详细描述通用单相感应电机。定子10具有中空内部空间，其内周设置有以预定角度间隔排列的 多个齿ll，每个齿在径向上向内突起并缠绕有主绕线圈12以在施加主 电流时具有N极或S极。在每个齿11和主绕线圈12之间设置有绝缘体(未示出)，以使齿 和主绕线圈之间绝缘并便于缠绕主绕线圈。定子10还包括以预定角度与主绕线圈12物理间隔缠绕的副绕线圈 14，从而当将电流施加到副绕线圈时产生旋转磁场。自然地，副绕线 圈通过绝缘体缠绕齿ll，主绕线圈12和副绕线圈14一起被称为定子线 圈或简称为线圈。线圈12和线圈14彼此并联连接至单相电源。另外，副绕线圈串联10连接至电容器15。尽管未示出，可通过开关将电容器选择性地连接至 电源。通常，在本领域中使用最多的是鼠笼式转子，因此在图1和图2中所示的转子20表示鼠笼式转子。转子20通过堆叠多个相同形状的钢片形成，每个钢片具有在距铁 芯的预定径向位置沿着外周以预定角度间隔形成的多个槽21。另外， 转子20包括插入转子铁芯的槽21中的导电棒22，且导电棒通常由铜或 铝制成。为了通过导电棒产生电短路，通过端环(图1和图2中未示出，参 见后面的图11和图12)连接鼠笼式转子的两端，且端环通常通过铝模 压铸工艺形成。也就是说，通过铝模压铸集成导电棒22和端环，端环 分别形成在转子铁芯的上部和下部。同时，轴向孔24形成在转子20的 铁芯中，将转子的转矩传递到其它部件的轴(未示出)被压配在轴向 孔中，以便转子和轴能在一个单元中旋转。根据具有以上结构的单相感应电机如何工作，当将电源施加到线 圈时，在导电棒22中产生感应电流，由此产生感应转矩以旋转电机。 但是，在这种情况下，在导电棒22中会出现损耗，损耗就是所谓的导 电棒损耗。由于导电棒损耗，存在提高具有固定尺寸的电机的效率的 限制。因此，对于高效率工作，单相感应电机不适合，有时候甚至无 用。另外，转子20由于导电棒损耗变热，且转子这样的温度变化反过 来使得损耗更高。换句话说，当转子的温度升高时，导电棒损耗变得 更严重。这对在高温下改善电机的效率留下另一个限制。同时，公知的是，单相感应电机实质上应当总是运行得比预置同步速度慢以能产生感应转矩。理论上，这是由于单相感应电机的转矩量在同步速度下保持为零，并在低转速(RPMs)下倾向于增加。简言之，由于电机轴的速度，即电机速度，随电机上的负载，即 电机轴上的负载变化，涉及响应于电机负载的电机控制的单相感应电 机出现了问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种具有用于提高压縮机的效率的高效 的电机。本专利技术的另一个目的是提供一种具有启动运行和常规运行的高效 且不带有变频驱动器的电机。本专利技术的又一 目的是提供一种电机，该电机在没有由单独控制器 提供的控制的情况下能进行从启动模式到常规模式的主动过渡。技术方案根据本专利技术，提供有一种压縮机，该压縮机设置有限定密封空间 的壳体、用于压縮制冷剂的压縮机构、以及用于驱动所述压縮机构的电机，所述电机包括定子，该定子包括线圈绕线部，常用电源供应 到所述定子；转子，该转子包括转子铁芯、导电棒、磁通壁垒以及永 磁体，通过相互作用的电磁力如所述导电棒和所述线圈绕线部之间产 生的感应转矩、所述磁通壁垒和所述线圈绕线部之间产生的反应转矩、 以及所述永磁体和所述线圈绕线部[W2]之间产生的磁矩，该转子旋转， 该转子具有与常规运行期间的负载转矩不同的启动运行的负载转矩；以及电连接至所述线圈绕线部的集成电容器单元，该集成电容器单元 包括多个电容器，所述电容器具有根据施加在所述转子上的负载转矩 的变化而可变的电容量。根据本专利技术的另一方面，所述电容器单元包括两个在构成所述电 容器单元的壳体的外壳中彼此并联连接的电容器，且所述两个电容器 中的一个连接至电开关以改变电容器的容量。根据本专利技术的另一方面，所述电开关为PTC装置。根据本专利技术的另一方面，未串联连接至所述电开关的电容器的容 量之和具有适用于同步速度运行的额定容量。根据本专利技术的另一方面，所述压縮机构包括至少一个旋转压縮机 单元，所述旋转压縮机单元包括用作压縮室的汽缸、通过由轴从电 机被传递的转矩在所述汽缸内部滚动的滚动活塞、以及将所述汽缸的 内部空间分隔为压縮室和吸入室的叶片。根据本专利技术的另一方面，所述压縮机构为容量调节压縮机单元， 该容量调节压縮机单元包括多个旋转压縮机单元，以通过控制每个所 述旋转压縮机单元的运行来调节所述压縮机单元的总压縮容量。根据本专利技术的另一方面，所述压縮机构为容量调节压縮机单元， 该容量调节压縮机单元包括多个旋转压縮机单元；通过壳体以使汽 缸吸入工作流体的吸管；以及吸阀，该吸阀安装在所述吸管上以打开 或关闭所述吸管，以使所述压縮机单元的总压縮容量根据所述吸阀是 被打开还是被关闭而变化。根据本专利技术的另一方面，所述压縮机构为容量调节压縮机单元， 该容量调节压縮机单元包括多个旋转压縮机单元，且至少一个所述旋 转压縮机单元包括叶片槽，叶片插入该叶片槽中；从所述叶片槽的周侧与所述叶片槽相连通的后压力空间；以及叶片控制单元，该叶片 控制单元用于将吸入压力或排出压力供应到所述叶片的后面以支承所述叶片，并用于同时将排出压力供应到所述叶片的横向面，以使在施 加到所述叶片的后面的压力和施加到所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机，该压缩机设置有限定密封空间的壳体、用于压缩制冷剂的压缩机构、以及用于驱动所述压缩机构的电机，所述电机包括：　定子，该定子包括线圈绕线部，常用电源供应到所述定子；　转子，该转子包括转子铁芯、导电棒、磁通壁垒以及永磁体， 该转子通过相互作用的电磁力旋转，所述电磁力如所述导电棒和所述线圈绕线部之间产生的感应转矩、所述磁通壁垒和所述线圈绕线部之间产生的反应转矩、以及所述永磁体和所述线圈绕线部之间产生的磁矩，并且该转子具有与常规运行期间的负载转矩不同的启动运行的负载转矩；以及　电连接至所述线圈绕线部的集成电容器单元，该集成电容器单元包括多个电容器，所述电容器具有根据施加在所述转子上的负载转矩的变化而可变的电容量。

【技术特征摘要】
KR 2008-7-16 10-2008-00693071.一种压缩机，该压缩机设置有限定密封空间的壳体、用于压缩制冷剂的压缩机构、以及用于驱动所述压缩机构的电机，所述电机包括定子，该定子包括线圈绕线部，常用电源供应到所述定子；转子，该转子包括转子铁芯、导电棒、磁通壁垒以及永磁体，该转子通过相互作用的电磁力旋转，所述电磁力如所述导电棒和所述线圈绕线部之间产生的感应转矩、所述磁通壁垒和所述线圈绕线部之间产生的反应转矩、以及所述永磁体和所述线圈绕线部之间产生的磁矩，并且该转子具有与常规运行期间的负载转矩不同的启动运行的负载转矩；以及电连接至所述线圈绕线部的集成电容器单元，该集成电容器单元包括多个电容器，所述电容器具有根据施加在所述转子上的负载转矩的变化而可变的电容量。2. 根据权利要求l所述的压縮机，其中所述电容器单元包括两个 在构成所述电容器单元的壳体的外壳中彼此并联连接的电容器，且所 述两个电容器中的一个连接至电开关以改变电容器的容量。3. 根据权利要求2所述的压縮机，其中所述电开关为PTC装置。4. 根据权利要求2所述的压縮机，其中未串联连接至所述电开关 的电容器的容量之和具有适用于同步速度运行的额定容量。5. 根据权利要求l所述的压縮机，其中所述压縮机构配置有至少 一个旋转压縮机单元，所述旋转压縮机单元包括用作压縮室的汽缸、 在已通过轴从电机被传 递的转矩下在所述汽缸内部转动的滚动活塞、 以及将所述汽缸的内部空间分隔为压縮室和吸入室的叶片。6. 根据权利要求5所述的压縮机，其中所述压縮机构为容量调节 压縮机，该容量调节压縮机包括多个旋转压縮机单元，以通过控制每 个所述旋转压縮机单元的运行来调节所述压縮机单元的总压縮容量。7. 根据权利要求5所述的压縮机，其中所述压縮机构为容量调节压缩机，该容量调节压縮机包括多个旋转压縮机单元；通过壳体以 使汽缸吸入工作流体的吸管；以及吸阀，该吸阀安装在所述吸管上以 打开或关闭所述吸管，以使所述压縮机单元的总压縮容量根据所述吸 阀是被打开还是被关闭而变化。8. 根据权利要求5所述的压縮机，其中所述压縮机构为容量调节 压縮机单元，该容量调节压縮机单元包括多个旋转压縮机单元，且至 少一个所述旋转压縮机单元包括叶片槽，叶片插入该叶片槽中；从 所述叶片槽的周侧与所述叶片槽相连通的后压力空间；以及叶片控制 单元，该叶片控制单元用于将吸入压力或排出压力供应到所述叶片的 后面以支承所述叶片，并用于同时将排出压力供应到所述叶片的横向 面，从而施加到所述叶片的后面的压力和施加到所述叶片的横向面的 压力之间的差使得所述叶片被约束或被释放，由此使得所述叶片与滚 动活塞接触或分离，以及其中所述压縮机构为容量调节压縮机，该容量调节压缩机能够通 过控制至少一个所述汽缸旋转压縮机单元的运行来调节所述压縮机单 元的总压縮容量。9. 根据权利要求8所述的压縮机，其中所述叶片控制单元包括 后压力连接管，工作流体通过该后压力连接管被引入到所述后压力空 间；连接至所述后压力连接管的低压力连接管，未压縮的低压力工作 流体通过该低压力连接管流动；连接至所述后压力连接管的高压力连 接管，已压縮的高压力工作流体通过该高压力连接管流动；用于打开/ 关闭所述低压力连接管的阀；以及用于打开/关闭所述高压力连接管的 阀。10. 根据权利要求8所述的压縮机，其中所述叶片控制单元包括: 后压力连接管，工作流体通过该后压力连接管被引入到所述后压力空 间；连接至所述后压力连接管的低压力连接管，未压縮的低压力工作 流体通过该低压力连接管流动；连接至所述后压力连接管的高压力连 接管，已压縮的高压力工作流体通过该高压力连接管流动；开关阀， 该开关阀用于调节通过所述后压力连接管被引入到所述后压力空间的 工作流体的流动。11. 根据权利要求IO所述的压縮机，其中所述开关阀为三通阀， 该三通阀用于将所述低压力连接管和所述高压力连接管交替连接至所 述后压力连接管。12. —种空调系统，包括具有电机和压縮机构的压縮机、冷凝 机和热交换器，其中所述电机包括转子铁芯、导电棒、磁通壁垒以及永磁体，该 电机通过相互作用的电磁力旋转，所述电磁力如所述导电棒和所述线 圈绕线部之间产生的感应转矩、所述磁通壁垒和所述线圈绕线部之间 产生的反应转矩、以及所述永磁体和所述线圈绕线部之间产生的磁矩， 并且该电机具有与常规运行期间的负载转矩不同的启动运行的负载转 矩；以及电连接至所述线圈绕线部的集成电容器单元，该集成电容器单元 包括多个电容器，所述电容器具有根据施加在所述转子上的负载转矩 的变化而可变的电容量。13. 根据权利要求12所述的系统，其中，包括在所述电容器单元中的电容器的容量之和足够大，以便所述电机在启动期间产生比负载 转矩大的启动转矩。14. 根据权利要求12所述的系统，其中所述电容器单元包括两个彼此并联连接且定位在构成所述电容器单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员：南赫，李康旭，河承亨，李根炯，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]