定子铁芯以及具有该定子铁芯的定子、电机和压缩机的制作方法

本发明涉及电机领域，具体地，涉及定子铁芯，还涉及具有该定子铁芯的定子、电机和压缩机。

背景技术：

现有的具有集中卷结构的电机由于采用单齿绕线结构，因此该电机的定子的定子槽具有较大的通流面积，从而可以使定子绕组的散热效果较好，但是该电机的噪音较大。

为了降低电机的噪音，电机的定子采用多槽结构，以便使电机的磁密分布合理、噪音低。但是，具有多槽结构的定子的定子槽的通流面积较小，由此不仅影响电机的可靠性，而且不利于压缩机性能提升。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供定子铁芯和具有该定子铁芯的定子、电机和压缩机，该定子铁芯具有通流面积大、散热性好的优点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种定子铁芯，所述定子铁芯具有多个沿所述定子铁芯的周向间隔开的定子槽，每个所述定子槽沿所述定子铁芯的径向延伸，所述定子铁芯上设有散热孔，所述散热孔在所述定子铁芯的周向上位于相邻两个所述定子槽之间，所述散热孔在所述定子铁芯的径向上位于所述定子槽的外侧，其中相邻两个所述定子槽的最短距离为b1，所述散热孔与所述定子槽的最短距离为b2，b2≥b1/2。

根据本发明实施例的定子铁芯通过在其上设置位于相邻两个定子槽之间的散热孔，从而可以使定子铁芯具有较大的通流面积。由此可以更好地对缠绕在定子铁芯上的定子绕组进行散热，从而不仅可以提高电机和压缩机的可靠性，而且可以提升电机和压缩机的性能。

因此，根据本发明实施例的定子铁芯具有通流面积大、散热性好的优点，从而不仅可以提高电机和压缩机的可靠性，而且可以提升电机和压缩机的性能。

优选地，所述定子槽的数量为s，所述散热孔的数量为n，0＜n≤s。

优选地，相邻两个所述定子槽之间设有一个所述散热孔。

优选地，相邻两个所述定子槽相对于第一对称线对称，所述散热孔的中心位于所述第一对称线上。

优选地，36≤s≤102。

优选地，所述定子铁芯的外直径为φ1，所述定子铁芯的内直径为φ2，φ2/φ1＝0.55-0.7。

本发明第二方面提供定子，根据本发明实施例的定子包括：定子铁芯，所述定子铁芯为根据本发明第一方面所述的定子铁芯；和定子绕组，所述定子绕组缠绕在所述定子铁芯上。

根据本发明实施例的定子通过设置根据本发明第一方面所述的定子铁芯，从而具有通流面积大、散热性好的优点，从而不仅可以提高电机和压缩机的可靠性，而且可以提升电机和压缩机的性能。

本发明第三方面提供电机，根据本发明实施例的电机包括：定子，所述定子为根据本发明第二方面所述的定子；和转子，所述转子相对所述定子可旋转地设置，所述转子包括转子铁芯和多个永磁体，所述转子铁芯上设有多个永磁体槽，多个所述永磁体一一对应地设在多个所述永磁体槽内。

根据本发明实施例的电机具有通流面积大、散热性好、可靠性高、性能优越的优点。

优选地，所述定子的定子铁芯的外直径为φ1，所述定子铁芯的内直径为φ2，所述转子铁芯的外直径为φ3，所述转子的磁极数为p，θ＝360/p，每个所述永磁体的横截面具有远离所述转子铁芯的横截面的圆心的第一顶点和第二顶点，所述第一顶点与所述圆心位于第一直线上，所述第二顶点与所述圆心位于第二直线上，所述第一直线与所述第二直线的夹角为α，其中所述电机满足条件(a)、(b)和(c)中的至少一个：(a)所述转子铁芯的横截面的外沿为完整的圆形；(b)(φ2-φ3)/2＝0.35毫米-1毫米；(c)α/θ＝0.58-0.9。

优选地，α/θ＝0.6-0.8。

优选地，(φ2-φ3)/2＝0.4毫米-0.6毫米。

本发明第四方面提供压缩机，根据本发明实施例的压缩机包括：壳体；和电机，所述电机为根据本发明第三方面所述的电机，所述电机设在所述壳体内。

根据本发明实施例的压缩机具有通流面积大、散热性好、可靠性高、性能优越的优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电机的定子的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的电机的转子的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的压缩机的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的定子铁芯111。如图1所示，根据本发明实施例的定子铁芯111具有多个沿定子铁芯111的周向间隔开的定子槽113，每个定子槽113沿定子铁芯111的径向延伸。定子铁芯111上设有散热孔118，散热孔118在定子铁芯111的周向上位于相邻两个定子槽113之间，散热孔118在定子铁芯111的径向上位于定子槽113的外侧。其中，相邻两个定子槽113的最短距离为b1，散热孔118与定子槽113的最短距离为b2，b2≥b1/2。

根据本发明实施例的定子铁芯111通过在其上设置位于相邻两个定子槽113之间的散热孔118，从而可以使定子铁芯111具有较大的通流面积。由此可以更好地对缠绕在定子铁芯111上的定子绕组112进行散热，从而不仅可以提高电机10和压缩机1的可靠性，而且可以提升电机10和压缩机1的性能。

而且，通过使b2≥b1/2，从而可以确保电机10的磁场不受影响，以便保证电机10的磁路正常运行。

因此，根据本发明实施例的定子铁芯111具有通流面积大、散热性好等优点，从而不仅可以提高电机10和压缩机1的可靠性，而且可以提升电机10和压缩机1的性能。

如图1-图3所示，在本发明的一些实施例中，压缩机1包括壳体20和电机10，电机10设在壳体20内。具体地，电机10可以是永磁同步电机，压缩机1可以是旋转式压缩机。

如图3所示，压缩机1还可以包括气缸30、主轴承40、副轴承50、曲轴60和活塞70。气缸30、主轴承40、副轴承50、曲轴60和活塞70都可以是已知的且可以利用已知的方式进行安装，也可以利用已知的方式将电机10安装在壳体20内，由于这些与本申请的发明点无关，因此不再详细地描述。

电机10包括定子110和转子120。定子110包括定子铁芯111和缠绕在定子铁芯111上的定子绕组112。根据本发明实施例的定子110通过设置定子铁芯111，从而具有通流面积大、散热性好等优点，从而不仅可以提高电机10和压缩机1的可靠性，而且可以提升电机10和压缩机1的性能。

相应地，设有定子110的电机10和压缩机1具有通流面积大、散热性好、可靠性高、性能优越等优点。

优选地，定子绕组112可以由扁铜线制成，即定子绕组112可以使用扁铜线。可以利用已知的方式将定子绕组112缠绕在定子铁芯111上，由于定子绕组112缠绕在定子铁芯111上的方式与本申请的发明点无关，因此不再详细地描述。

定子铁芯111的外直径为φ1，定子铁芯111的内直径为φ2，φ2/φ1＝0.55-0.7。通过使φ2/φ1＝0.55-0.7，从而可以增大电机10的裂比，且可以增大相邻两个定子槽113的最短距离b1，由此可以防止电机10的磁场容易饱和，以便可以提高电机10的性能。

优选地，φ2/φ1＝0.58-0.65，由此可以进一步增大电机10的裂比，且可以增大相邻两个定子槽113的最短距离b1，从而可以进一步防止电机10的磁场容易饱和，以便可以进一步提高电机10的性能。

如图1所示，定子铁芯111上可以设有多个沿定子铁芯111的周向间隔开的定子槽113，即多个定子槽113可以沿定子铁芯111的周向间隔开地设在定子铁芯111上，每个定子槽113可以沿定子铁芯111的径向延伸。优选地，多个定子槽113可以沿定子铁芯111的周向等间距地设在定子铁芯111上。

优选地，定子槽113的数量为s，36≤s≤102。由此可以在降低电机10噪音、使电机10的磁密分布合理的情况下，不使电机10的工艺成本过高。更加优选地，48≤s≤72，由此可以在有效地控制电机10的工艺成本的情况下，尽可能降低电机10噪音、使电机10的磁密分布更加合理，即使电机10具有更高的性价比。

如图1所示，每个定子槽113的两个侧壁115彼此平行，定子绕组112可以是矩形。由此可以使定子110的结构更加合理。

优选地，每个定子槽113可以是矩形或正方形，即每个定子槽113的横截面可以是矩形或正方形，每个定子槽113的横截面可以垂直于定子110的轴向。

如图1所示，每个定子槽113可以包括两个侧壁115以及内端壁116和外端壁117，即定子槽113的上端和下端都可以敞开。其中，上下方向垂直于图1的纸面方向。在图1中，该上下方向可以与定子110的轴向相同，即该上下方向可以平行于定子110的轴向。

每个定子槽113上可以不设置槽口114，即每个定子槽113的横截面的边沿是封闭的。此外，每个定子槽113上也可以设有槽口114，即每个定子槽113的横截面的边沿有至少一处可以是敞开的。如图1所示，槽口114可以设在定子槽113的内端壁116上。

每个定子槽113的槽口114的宽度为h，优选地，0≤h≤0.6毫米。其中，h＝0是指每个定子槽113上不设置槽口114。当h＝0时，电机10的噪音较低，但是电机10的性能稍差。当h不等于0时，电机10的性能较好，但是电机10的噪音稍大，而且h越大，电机10的性能越好且噪音越大。通过使h小于等于0.6，从而可以在控制电机10的噪音的情况下，尽可能提高电机10的性能。

如图1所示，定子铁芯111上设有散热孔118，散热孔118在定子铁芯111的周向上位于相邻两个定子槽113之间，散热孔118在定子铁芯111的径向上位于定子槽113的外侧。其中，相邻两个定子槽113的最短距离为b1，散热孔118与定子槽113的最短距离为b2，b2≥b1/2。

由于每个定子槽113可以沿定子铁芯111的径向延伸，因此相邻两个定子槽113的最短距离b1为相邻两个定子槽113的内端(定子槽113的邻近定子铁芯111的中心的端部)之间的距离。具体而言，相邻两个定子槽113的最短距离b1为相邻两个定子槽113的侧壁115的内端之间的距离。

散热孔118与定子槽113的最短距离b2为散热孔118的边沿与定子槽113的远离定子铁芯111的中心的顶点之间的最短距离。下面结合图1，以定子槽113为矩形槽或正方形槽为例，对最短距离b2进行进一步描述。定子槽113具有四个顶点，定子槽113的两个顶点(外顶点)远离定子铁芯111的中心，散热孔118的边沿邻近两个该外顶点中的一个，散热孔118的边沿与两个该外顶点中的该一个之间的距离为最短距离b2。

散热孔118可以是圆孔、椭圆孔、多边形孔等，即散热孔118的横截面可以是圆形、椭圆形、多边形等。

在本发明的一个实施例中，定子槽113的数量为s，散热孔118的数量为n，其中0＜n≤s。也就是说，散热孔118的数量不大于定子槽113的数量。由此可以在确保定子铁芯111的散热效果的情况下，不设置过多的散热孔118，从而可以有效地控制定子铁芯111的工艺成本。

优选地，相邻两个定子槽113之间可以设有一个散热孔118。换言之，散热孔118的数量可以等于定子槽113的数量，在定子铁芯111的周向上，定子槽113和散热孔118可以交替设置。由此可以在有效地控制定子铁芯111的工艺成本的情况下，进一步提高定子铁芯111的散热效果。

如图1所示，在本发明的一个具体示例中，相邻两个定子槽113可以相对于第一对称线对称，散热孔118的中心可以位于该第一对称线上。

具体而言，在定子铁芯111的横截面上，相邻两个定子槽113的横截面可以相对于该第一对称线对称，散热孔118的横截面的中心可以位于该第一对称线上。由此散热孔118对与其相邻的两个定子槽113内的定子绕组112的散热效果大体相同，从而可以进一步提高定子铁芯111的散热效果。

转子120相对定子110可旋转地设置。可以利用已知的方式相对定子110可旋转地设置转子120，由于这与本申请的发明点无关，因此不再详细地描述。

如图2所示，在本发明的一些示例中，转子120包括转子铁芯121和多个永磁体122。转子铁芯121上设有多个永磁体槽123，多个永磁体122一一对应地设在多个永磁体槽123内。也就是说，永磁体122的数量可以等于永磁体槽123的数量，一个永磁体122可以设在一个永磁体槽123内。

优选地，多个永磁体槽123可以沿转子铁芯121的周向等间距地设在转子铁芯121上。相应地，多个永磁体122可以沿转子铁芯121的周向等间距地设在转子铁芯121上。

如图2所示，转子铁芯121的外直径为φ3，转子120的磁极数为p，θ＝360/p。每个永磁体122的横截面具有远离转子铁芯121的横截面的圆心o的第一顶点m1和第二顶点m2。

具体而言，每个永磁体122的横截面和转子铁芯121的横截面可以位于同一个平面上，每个永磁体122的横截面和转子铁芯121的横截面都可以垂直于转子120的轴向。

每个永磁体122的横截面具有远离转子铁芯121的横截面的圆心o的第一顶点m1和第二顶点m2，即第一顶点m1和第二顶点m2相比永磁体122的横截面的其他顶点，邻近转子铁芯121的横截面的外沿。

第一顶点m1与圆心o位于第一直线l1上，第二顶点m2与圆心o位于第二直线l2上，第一直线l1与第二直线l2的夹角为α。也就是说，圆心o为第一圆形的圆心，第一顶点m1和第二顶点m2为该第一圆形上的两个点，α为该第一圆形的位于第一顶点m1与第二顶点m2之间的劣弧所对应的圆心角。

其中，电机10满足条件(a)、(b)和(c)中的至少一个：

(a)转子铁芯121的横截面的外沿为完整的圆形，

(b)α/θ＝0.58-0.9。

转子铁芯121的横截面的外沿为完整的圆形是指：转子铁芯121的横截面的外沿上的任意一点到圆心o的距离都等于φ3。也就是说，转子铁芯121的横截面的外沿为圆形，转子铁芯121的横截面的外沿上没有设置凸起、凹槽等结构。

通过使转子铁芯121的横截面的外沿为完整的圆形，从而可以减小电机10的气隙。由此与现有的具有多槽结构的定子的电机的转子相比，根据本发明实施例的转子120只需使用更少的永磁体，从而可以降低转子120的原料成本，进而降低电机10的总成本。

而且，通过使α/θ＝0.58-0.9，从而可以减小电机10的极弧系数。由此与现有的具有多槽结构的定子的电机的转子相比，根据本发明实施例的转子120只需使用更少的永磁体，从而可以降低转子120的原料成本，进而降低电机10的总成本。

根据本发明实施例的转子120通过满足上述条件(a)和(b)中的至少一个，从而与现有的具有多槽结构的定子的电机的转子相比，转子120只需使用更少的永磁体，由此可以降低转子120的原料成本，进而降低电机10的总成本。

也就是说，现有的具有多槽结构的定子的电机与现有的具有集中卷结构的电机相比，具有磁密分布合理、噪音低的优点，但是存在工艺成本高的缺点(进而导致总成本高)。根据本发明实施例的转子120通过满足上述条件(a)和(b)中的至少一个，从而可以降低转子120的原料成本，由此降低电机10的总成本。换言之，根据本发明实施例的转子120用降低原料成本的方式，来抵消电机10的工艺成本的上升，从而避免电机10的总成本上升、甚至使电机10的总成本下降，以便提高电机10和压缩机1的竞争力。

因此，根据本发明实施例的转子120具有原料成本低、总成本低等优点。

根据本发明实施例的电机10满足条件(a)、(b)和(c)中的至少一个：

(a)转子铁芯121的横截面的外沿为完整的圆形，

(b)α/θ＝0.58-0.9，

(c)(φ2-φ3)/2＝0.35毫米-1毫米。

通过使转子铁芯121的横截面的外沿为完整的圆形，从而可以减小电机10的气隙。通过使(φ2-φ3)/2＝0.35毫米-1毫米，从而也可以减小电机10的气隙。由此与现有的具有多槽结构的定子的电机相比，根据本发明实施例的电机10只需使用更少的永磁体，从而可以降低电机10的原料成本，进而降低电机10的总成本。

而且，通过使α/θ＝0.58-0.9，从而可以减小电机10的极弧系数。由此与现有的具有多槽结构的定子的电机相比，根据本发明实施例的电机10只需使用更少的永磁体，从而可以降低电机10的原料成本，进而降低电机10的总成本。

根据本发明实施例的电机10通过满足上述条件(a)、(b)和(c)中的至少一个，从而与现有的具有多槽结构的定子的电机相比，电机10只需使用更少的永磁体，由此可以降低电机10的原料成本，进而降低电机10的总成本。

也就是说，现有的具有多槽结构的定子的电机与现有的具有集中卷结构的电机相比，具有磁密分布合理、噪音低的优点，但是存在工艺成本高的缺点(进而导致总成本高)。根据本发明实施例的电机10通过满足上述条件(a)、(b)和(c)中的至少一个，从而在保持磁密分布合理、噪音低的优点的情况下，降低电机10的原料成本，由此降低电机10的总成本。换言之，根据本发明实施例的电机10用降低原料成本的方式，来抵消工艺成本的上升，从而避免电机10的总成本上升、甚至使电机10的总成本下降，以便提高电机10和压缩机1的竞争力。

因此，根据本发明实施例的电机10具有原料成本低、总成本低、磁密分布合理、噪音低等优点。

根据本发明实施例的压缩机1通过设置电机10，从而具有原料成本低、总成本低、磁密分布合理、噪音低等优点。

相应地，满足上述条件(a)、(b)和(c)中的至少一个且设有散热孔118的电机10，具有原料成本低、总成本低、磁密分布合理、噪音低、通流面积大、散热性好、可靠性高、性能优越等优点。因此，设有电机10的压缩机1也具有这些优点。

优选地，(φ2-φ3)/2＝0.4毫米-0.6毫米。由此可以使电机10的气隙的大小更加合理，从而可以进一步减少电机10所需使用的永磁体，以便可以进一步降低电机10的原料成本，进而进一步降低电机10的总成本。

更加优选地，(φ2-φ3)/2＝0.45毫米-0.55毫米。由此可以使电机10的气隙的大小更加合理，从而可以进一步减少电机10所需使用的永磁体，以便可以进一步降低电机10的原料成本，进而进一步降低电机10的总成本。

最优选地，(φ2-φ3)/2＝0.52毫米。由此可以使电机10的气隙的大小更加合理，从而可以进一步减少电机10所需使用的永磁体，以便可以进一步降低电机10的原料成本，进而进一步降低电机10的总成本。

优选地，α/θ＝0.6-0.8。由此可以使电机10的极弧系数更加合理，从而可以进一步减少电机10所需使用的永磁体，以便可以进一步降低电机10的原料成本，进而进一步降低电机10的总成本。

更加优选地，α/θ＝0.65-0.75。由此可以使电机10的极弧系数更加合理，从而可以进一步减少电机10所需使用的永磁体，以便可以进一步降低电机10的原料成本，进而进一步降低电机10的总成本。

最优选地，α/θ＝0.68。由此可以使电机10的极弧系数更加合理，从而可以进一步减少电机10所需使用的永磁体，以便可以进一步降低电机10的原料成本，进而进一步降低电机10的总成本。

在本发明的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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发明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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。