定子及具有其的电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子及具有其的电机。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，压缩机的电机通常会对定子进行切边处理，用来保证冷媒的流通面 积以及润滑油循环流动。定子切边后可以减少冲压时硅钢片物料的浪费，减轻电机重量方 便压缩机的装配运输。在对定子切边作结构设计时，通常是保证压缩机冷媒的流通面积，而 不考虑其他方面的影响，导致电机的磁链不对称，电机运行时三相电流不平衡，电机转矩波 动加大，电机无法正常稳定运行。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例中提供一种定子及具有其的电机，以解决现有技术中电机的定子在 切边处理后，导致电机的磁链不对称，电机运行时三相电流不平衡，电机转矩波动加大，电 机无法正常稳定运行的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种定子，用于安装在电机中，定子经过切边处 理，定子的每极每相槽数小于5,电机的极数小于或者等于12,定子的切边数与电机的极数 不相等。
[0005] 进一步地，定子的切边数与电机的极数之间的关系为互不整除。
[0006] 进一步地，定子的切边数大于电机的极数。
[0007] 进一步地，电机的极数为4，切边数为6或者10。
[0008] 进一步地，定子的切边为两两对称设置。
[0009] 进一步地，定子的切边与电机中任一相的相带错位设置。
[0010] 进一步地，定子的切边在定子的横截面内对应的圆心角为卟圆心角的取值范围 为：
[0011] 其中，Θ为一对极内任一相相带所占的机械角度。
[0012] 进一步地，定子的切边的切割深度为D，切割深度D取值范围为:D < H/2，其中，H为 定子辄部宽度。
[0013] 进一步地，定子在与电机的壳体之间的接触面积为A，定子的外周表面的总面积为 B，其中，A20.7B。
[0014] 根据本发明的另一个方面，提供了一种电机，包括上述的定子。
[0015] 在每极每相槽数小于5的电机(极数< 12)中，定子的切边数与极对数应不相等，使 得每个电周期内的合成磁势旋转不会出现同时位于切边处或者同时不位于切边处，这样不 会触发电机磁路不对称，并且电机运行时三相电流平衡，电机的磁链对称，并且转矩脉动减 小，使电机可以正常稳定的运行。
【附图说明】
[0016] 图1是现有技术中的定子的磁力线分布示意图；
[0017] 图2是现有技术中的定子的磁链计算值示意图；
[0018] 图3是本发明实施例的定子的磁力线分布示意图；
[0019] 图4是本发明实施例的定子的磁链计算值示意图；
[0020] 图5是定子在切边处理后引起的转矩脉动对比图；
[0021] 图6是定子在切边处理后引起的磁密变化对比图；
[0022] 图7是本发明实施例的定子的结构示意图；
[0023]图8是定子的切边抱紧力对比图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限 定。
[0025] 参见图3所示，根据本发明的实施例，提供了一种定子，用于安装在电机中，定子经 过切边处理，定子的每极每相槽数小于5,电机的极数小于或者等于12,定子的切边数与电 机的极数不相等。
[0026] 在每极每相槽数小于5的电机(极数< 12)中，定子的切边数与极对数应不相等，使 得每个电周期内的合成磁势旋转不会出现同时位于切边处或者同时不位于切边处，这样不 会触发电机磁路不对称，并且电机运行时三相电流平衡，电机的磁链对称，并且转矩脉动减 小，使电机可以正常稳定的运行。
[0027] 图1示出了一种在现有技术中切边数与电机极数相同的定子结构，电机为36槽4极 电机，定子10的切边20的数量为4个，可以由图1中看出切边磁力线分布，当每个电周期内合 成磁势旋转同时位于切边处或者同时不位于切边处，由图2中的磁链计算值可以看出磁链 不对称，电机运行时三相电流不平衡，电机转矩波动加大，出现2次谐波，电机无法正常稳定 运行，如图5所示。
[0028] 图3示出了本实施例的36槽4极电机，切边数为6,当36槽4极电机切边数选取6时， 如图3所示切边磁力线分布，以及图4所示的磁链计算值可以看出电机的磁链对称，如表1所 示，并且结合图4所示可以看出，定子10的切边数与电机的极数相等时，磁链值非对称并且 转矩脉动最大;当定子的切边数与电机的极数不相等时，磁链值对称并且转矩脉动减小。
[0029] 进一步优选地，定子的切边数与电机的极数之间的关系为互不整除。也就是说，定 子的切边数不能被电机的极数整除，而且电机的极数也不能被定子的切边数整除。如电机 的极数为12时，定子的切边数不能为2、4、6、12等。为了保证电机正常稳定的运行，进一步优 选的，定子的切边数大于电机的极数，例如为电机的极数为6,那么定子切边数不能小于6， 也就是不能是2、3,定子切边数可以为7、8、9等。
[0030] 电机的极数为4,切边数为6或者10。在定子的切边数与电机的极数之间互不整除 的情况下，转矩脉动会得到进一步的减小，如表1所示，切边数为6或者10时，与级数为4之间 属于互不整除的关系，这时转矩脉动较小。在切边数为8时，切边数与级数之间属于相互可 以整除的关系，这种结构中，磁链值非对称，并且转矩脉动相对于切边数为6或者10的情况 下更大。
[0031] 在对定子进行切边处理时，进行对称切边，以使定子10的切边20为两两对称设置。 这种对称的切边20可以更好的减少转矩脉动。
[0032] 定子10的切边20与电机中任一相的相带错位设置。如图7所示，切边在横截面的长 度L尺寸的选取应考虑绕组相带分布，电机任一相的相带应与切边范围错位分布，避免电机 相带中的单一相始终对准切边位置。
[0033] 宙子10的切边20在定子的横截面内对应的圆心角为φ，圆心角的取值范围为：
[0034]
其中，Θ为一对极内任一相相带所占的机械角度。
[0035] 图1的36槽4极电机中，4个切边仅影响B/C两相的磁路，B/C两相的磁阻增大，磁链 值小于A相。相反，参见图3的本实施例，切边对A/B/C相产生的磁链影响是交替的，在电磁场 旋转的一个周期内切边对A/B/C三相磁链的影响是一致的，因此三相磁链的数值相等。
[0036] 定子的切边的切割深度为D，切割深度D取值范围为:DS Η/2,其中，H为定子辄部宽 度。考虑电机较薄辄部的磁密分布，为在电机旋转时不引起切边处磁密的剧烈波动，图6示 出了电机较薄辄部的磁密分布，为在电机旋转时不引起切边处磁密的剧烈波动，并且结合 图7,切边最深处D取值范围：DSH/2。切边越深在切边处的磁密将越大直到饱和，电机旋转 时在切边处的磁密变化大，磁阻转矩变化剧烈导致转矩波动增大。这里的切边的切割形式 不仅限于直线切边，还包括其他形状的切边，上述的切割深度是指切边靠近槽底部最近一 点与定子半径之间的距离。
[0037] 定子在与电机的壳体之间的接触面积为Α，定子的外周表面的总面积为Β，其中，A 2 0.7Β。考虑定子与壳体加工时过盈量趋于下偏差时，电机运行时产生的切向力与摩擦系 数的乘积大于配合物体之间的抱紧力，会造成电机的径向滑动。为保证电机力矩正常的输 出，定子在与电机的壳体之间的接触面积占定子的外周表面的总面积的比例应不低于0.7。 由图8所示，当Α/Β的比值高于0.7时，部分接触与全接触抱紧力对比降低幅度较小。
[0038] 本发明还提供了一种电机，包括上述实施例的定子。在每极每相槽数小于5的电机 (极数< 12)中，定子的切边数与极对数应不相等，使得每个电周期内的合成磁势旋转不会 出现同时位于切边处或者同时不位于切边处，这样不会触发电机磁路不对称，并且电机运 行时三相电流平衡，电机的磁链对称，并且转矩脉动减小，使电机可以正常稳定的运行。
[0039] 当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种定子，用于安装在电机中，所述定子经过切边处理，其特征在于，所述定子的每 极每相槽数小于5,所述电机的极数小于或者等于12,所述定子的切边数与所述电机的极数 不相等。2. 根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子的切边数与所述电机的极数之间 的关系为互不整除。3. 根据权利要求2所述的定子，其特征在于，所述定子的切边数大于所述电机的极数。4. 根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述电机的极数为4,所述切边数为6或者 10。5. 根据权利要求4所述的定子，其特征在于，所述定子的切边为两两对称设置。6. 根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子的切边与所述电机中任一相的相 带错位设置。7. 根据权利要求1或6所述的定子，其特征在于，所述定子的切边在所述定子的横截面 内对应的圆心角为所述圆心角的取值范围为：其中，Θ为一对极内任一相相带所占的机械角度。 ，.8. 根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子的切边的切割深度为D，所述切割 深度D取值范围为:D < H/2，其中，Η为定子辄部宽度。9. 根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述定子在与所述电机的壳体之间的接触 面积为Α，所述定子的外周表面的总面积为Β，其中，Α2 0.7Β。10. -种电机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的定子。
【专利摘要】本发明公开了一种定子及具有其的电机，其中，定子用于安装在电机中，定子经过切边处理，定子的每极每相槽数小于5，电机的极数小于或者等于12，定子的切边数与电机的极数不相等。本发明的定子及具有其的电机有效地解决了现有技术中电机的定子在切边处理后，导致电机的磁链不对称，电机运行时三相电流不平衡，电机转矩波动加大，电机无法正常稳定运行的问题。
【IPC分类】H02K29/03, H02K1/12
【公开号】CN105680580
【申请号】CN201610173679
【发明人】贾武豪, 卢素华, 陈彬, 刘吉胜
【申请人】珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月23日