永磁开关磁链电机和具有它的压缩的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种永磁开关磁链电机和具有它的压缩机，所述永磁开关磁链电机包括：定子，所述定子具有定子齿；和转子，所述转子可旋转地设在所述定子内，所述转子具有转子齿，所述转子齿的齿底宽角的二分之一不大于所述永磁开关磁链电机的d轴与q轴之间的机械夹角。根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机具有转矩电流比大、效率高等优点。
【专利说明】永磁开关磁链电机和具有它的压缩机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机领域，具体而言，涉及一种永磁开关磁链电机和具有所述永磁开关磁链电机的压缩机。
【背景技术】
[0002]由于永磁开关磁链电机具有良好的散热及抗退磁性能，被广泛应用于空调等行业中。但现有的永磁开关磁链电机，其转矩电流比较小、效率较低，存在提升的需要。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种永磁开关磁链电机，该永磁开关磁链电机具有转矩电流比大、效率高等优点。
[0004]本实用新型的另一个目的在于提出一种具有所述永磁开关磁链电机的压缩机。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的第一方面提出一种永磁开关磁链电机，所述永磁开关磁链电机包括:定子，所述定子具有定子齿；和转子，所述转子可旋转地设在所述定子内，所述转子具有转子齿，所述转子齿的齿底宽角的二分之一不大于所述永磁开关磁链电机的d轴与q轴之间的机械夹角。
[0006]根据本实用新型的永磁开关磁链电机，通过合理规约所述转子齿的齿底宽度，可以优化所述永磁开关磁链电机的d轴和q轴的磁路，以及d轴和q轴的电感凸极比，进而可以提高单位电流的转矩贡献以及所述永磁开关磁链电机的效率。具体而言，相比现有的永磁开关磁链电机，所述永磁开关磁链电机可以将所述转子齿的齿底宽角从与q轴相交调整为不相交，所述永磁开关磁链电机的转矩电流比可以提高2%，电机效率也有一定程度的提升。因此，根据本实用新型的永磁开关磁链电机具有转矩电流比大、效率高等优点。
[0007]另外，根据本实用新型的永磁开关磁链电机还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]所述转子的齿底宽角不小于120除以所述转子的齿数。这样不仅可以进一步优化d轴和q轴的电感量，而且可以保证所述转子齿具有足够的机械强度。
[0009]所述转子齿的齿顶宽角不小于所述定子齿的齿宽角的二分之一。这样可以进一步提高所述永磁开关磁链电机的转矩电流比和效率。此外，还可以降低所述永磁开关磁链电机工作时的噪音。
[0010]所述转子的齿顶宽角除以所述定子的齿宽角不大于0.65。由此既可以保证所述永磁开关磁链电机的反电势波形的正弦度，又可以保证所述转子具有良好的机械强度。
[0011]所述定子包括:多个铁芯，多个所述铁芯环形间隔开设置；多个永磁铁，每个所述永磁铁设在相邻两个所述铁芯之间，所述定子的定子齿由所述铁芯和所述永磁铁构成；多个电机绕组，多个所述电机绕组设在多个所述铁芯上。由此可以实现所述定子通电后对所述转子的驱动作用，且所述定子的结构简单、性能可靠。
[0012]所述铁芯为U形，所述电机绕组设在所述铁芯的开口内。由此可以便于所述电机绕组的设置与定位。
[0013]每个所述铁芯由多个U形冲片叠压而成。这样可以简化所述铁芯的生产工艺。
[0014]所述转子由多个硅钢片叠压而成。这样可以简化所述转子的生产工艺。
[0015]所述永磁开关磁链电机还包括电机壳，所述定子安装在所述电机壳内。由此可以提高所述永磁开关磁链电机的结构稳定性。
[0016]本实用新型的第二方面提出一种压缩机，所述压缩机包括根据本实用新型的第一方面所述的永磁开关磁链电机。
[0017]根据本实用新型的压缩机，通过利用根据本实用新型的第一方面所述的永磁开关磁链电机，在同等电流下具有更大的启动及运行转矩，具有效率高等优点。
【专利附图】
【附图说明】 [0018]图1是根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机的结构示意图。
[0019]图2是根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机的定子的局部结构示意图。
[0020]图3是根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机的转子的结构示意图。
[0021]图4是根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机与现有永磁开关磁链电机的反电势波形对比图。
[0022]图5是根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机与现有永磁开关磁链电机的反电势谐波含量对比图。
[0023]附图标记:永磁开关磁链电机1、定子100、铁芯110、开口 111、永磁铁120、电机绕组130、定子齿140、转子200、转子齿210、电机壳300 ；
[0024]转子齿210的齿底宽角Θ rd ；
[0025]转子齿210的齿顶宽角Θ ru ；
[0026]定子齿140的齿宽角Θ st ；
[0027]转子200的齿数Nr。
【具体实施方式】
[0028]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0029]下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机I。如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机I包括定子100和转子200。
[0030]定子100具有定子齿140。转子200可旋转地设在定子100内，转子200具有转子齿210,转子齿210的齿底宽角Θ rd的二分之一不大于永磁开关磁链电机I的d轴与q轴之间的机械夹角。其中，转子齿210的齿底宽角θ μ是指:在永磁开关磁链电机I的横截面内，转子齿210底部的两点分别与转子200中心的连线之间的夹角。这里需要理解地是，永磁开关磁链电机I的磁极轴线为d轴，而与d轴相差90度电角度的轴线为q轴。在开关磁链电机中，d轴与转子齿210的中心线重合，d轴与q轴之间的机械夹角为90除以转子200的齿数 Nr，即 Θ rd/2 ^ 90/NrO[0031]根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机1，通过合理规约转子齿210的齿底宽度，可以优化永磁开关磁链电机I的d轴和q轴的磁路，以及d轴和q轴的电感凸极比，进而可以提高单位电流的转矩贡献以及永磁开关磁链电机I的效率。具体而言，相比现有的永磁开关磁链电机，永磁开关磁链电机I可以将转子齿210的齿底宽角Θ rd从与q轴相交调整为不相交，永磁开关磁链电机I的转矩电流比可以提高2%，电机效率也有一定程度的提升。因此，根据本实用新型实施例的永磁开关磁链电机I具有转矩电流比大、效率高等优点。
[0032]进一步地，转子齿210的齿底宽角Θμ可以不小于120除以转子200的齿数N,，即120/Nr ^ 180/队。这样不仅可以进一步优化d轴和q轴的电感量，而且可以避免转子齿210的底部过窄而容易断裂，以保证转子齿210具有足够的机械强度。
[0033]图1-图5示出了根据本实用新型一个具体示例的永磁开关磁链电机I。如图2和图3所示，转子齿210的齿顶宽角0ra可以不小于定子齿140的齿宽角0st的二分之一，gpQru^ Θ st/2。其中，转子齿210的齿顶宽角Θ 是指:在永磁开关磁链电机I的横截面内，转子齿210顶部的两点分别与转子200中心的连线之间的夹角。定子齿140的齿宽角0st是指:在永磁开关磁链电机I的横截面内，定子齿140底部的两点分别与转子200中心的连线之间的夹角。
[0034]通过进一步合理规约转子齿210的齿顶宽度，可以进一步提高永磁开关磁链电机I的转矩电流比和效率。此外，还可以降低永磁开关磁链电机I工作时的噪音。
[0035]举例而言，以Θ ?= Θ st/3的现有永磁开关磁链电机、Θ ru= Θ st/2的永磁开关磁链电机I为对象进行对比，永磁开关磁链电机I的反电势波形的正弦化程度明显高于现有的永磁开关磁链电机(如图 4所示),总谐波含量从3.2%下降至1.25% (如图5所示)。反电势谐波的减少不仅有利于永磁开关磁链电机I的效率的提升，而且可以消弱转矩脉动和降低永磁开关磁链电机I的噪音。
[0036]进一步地，转子齿210的齿顶宽角0ra除以定子齿140的齿宽角0st可以不大于
0.65，即0.5 < 0ra/0st<0.65。由此可以将转子齿210的齿顶宽度限定在一个能提高电机反电势波形正弦度以及降低电机噪音的区间。
[0037]图1和图2示出了根据本实用新型一个实施例的永磁开关磁链电机I。如图1和图2所示，定子100可以包括多个铁芯110、多个永磁铁120和多个电机绕组130。多个铁芯110可以环形间隔开设置。每个永磁铁120可以设在相邻两个铁芯110之间，定子齿140可以由铁芯110和永磁铁120构成。多个电机绕组130可以设在多个铁芯110上。其中，永磁铁120可以沿永磁开关磁链电机I的横截面的切向方向进行充磁，且相邻两个永磁铁120的充磁方向相反。由此可以实现定子100通电后对转子200的驱动作用，且定子100的结构简单、性能可靠。
[0038]可选地，如图2所示，铁芯110可以为U形，电机绕组130可以设在铁芯110的开口 111内。具体地，电机绕组130可以采用集中卷的形式。由此可以便于电机绕组130的
设置与定位。
[0039]为了简化生产工艺，每个铁芯110可以由多个U形冲片叠压而成，而转子200可以由多个硅钢片叠压而成。
[0040]在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，永磁开关磁链电机I还可以包括电机壳300，定子100可以安装在电机壳300内。电机壳300的设置可以用于固定定子100，使永磁开关磁链电机I形成一个整体，以提高永磁开关磁链电机I的结构稳定性。
[0041]下面描述根据本实用新型实施例压缩机，所述压缩机包括根据本实用新型上述实施例的永磁开关磁链电机I。
[0042]根据本实用新型实施例的压缩机，通过利用根据本实用新型上述实施例的永磁开关磁链电机I，在同等电流下具有更大的启动及运行转矩，具有效率高等优点。
[0043]根据本实用新型实施例的压缩机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0044]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0045]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0046]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0047]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0048]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0049]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种永磁开关磁链电机,其特征在于,包括: 定子，所述定子具有定子齿；和 转子，所述转子可旋转地设在所述定子内，所述转子具有转子齿，所述转子齿的齿底宽角的二分之一不大于所述永磁开关磁链电机的d轴与q轴之间的机械夹角。
2.根据权利要求1所述的永磁开关磁链电机，其特征在于，所述转子的齿底宽角不小于120除以所述转子的齿数。
3.根据权利要求1所述的永磁开关磁链电机，其特征在于，所述转子齿的齿顶宽角不小于所述定子齿的齿宽角的二分之一。
4.根据权利要求3所述的永磁开关磁链电机，其特征在于，所述转子的齿顶宽角除以所述定子的齿宽角不大于0.65。
5.根据权利要求1所述的永磁开关磁链电机，其特征在于，所述定子包括: 多个铁芯，多个所述铁芯环形间隔开设置； 多个永磁铁，每个所述永磁铁设在相邻两个所述铁芯之间，所述定子的定子齿由所述铁芯和所述永磁铁构成； 多个电机绕组，多个所述电机绕组设在多个所述铁芯上。
6.根据权利要求5所述的永磁开关磁链电机，其特征在于，所述铁芯为U形，所述电机绕组设在所述铁芯的开口内。
7.根据权利要求6所述的永磁开关磁链电机，其特征在于，每个所述铁芯由多个U形冲片叠压而成。
8.根据权利要求1所述的永磁开关磁链电机，其特征在于，所述转子由多个硅钢片叠压而成。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的永磁开关磁链电机,其特征在于,还包括电机壳，所述定子安装在所述电机壳内。
10.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的永磁开关磁链电机。
【文档编号】H02K1/14GK203617805SQ201320718601
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】陈正胜, 于明湖 申请人:广东美芝制冷设备有限公司