定子、电机、压缩机及制冷设备的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种定子、电机、压缩机及制冷设备。

背景技术：

目前，在相关技术中，两极绕线的单相感应电机因结构可靠、性能优良而被广泛地应用在压缩机中。但该种单相感应电机定子铁芯结构中，定子铁芯的线槽的个数较少，并且在定子内径与外径比例的选择方面不够合理，同时存在主绕组和辅助绕组铜损不均衡的现象，使得该种单相感应电机性能不高、整体材料费偏高，成本上升，缺乏市场竞争力。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一个目的在于提出一种定子。

本发明的第二个目的在于提出一种电机。

本发明的第三个目的在于提出一种压缩机。

本发明的第四个目的在于提出一种制冷设备。

有鉴于此，根据本发明的第一个目的，本发明提供了一种定子，用于电机，定子包括：定子铁芯，定子铁芯设置有线槽；线槽包括第一线槽和第二线槽；第一线槽与第二线槽成圆环状交替排列；第一线槽槽底所在的圆的直径与第二线槽槽底所在的圆的直径之比大于或等于0.925，并且小于或等于0.985。

本发明所提供的定子，通过将定子铁芯的线槽设置为第一线槽和第二线槽，并且第一线槽的槽底所在的圆的直径大于第二线槽槽底所在的圆的直径，使得铁芯外圆周上的磁密降低，避免了磁密的饱和，有效地降低了电机的噪音；通过将第一线槽槽底所在的圆的直径与第二线槽槽底所在的圆的直径之比设置为0.925至0.985，在保证电机的额定电流、转矩和温升满足使用要求的同时，有效地提升了电机的效率，使得电机具备更高的市场竞争力；第一线槽槽底所在的圆的直径与第二线槽槽底所在的圆的直径之比为0.965时为最优值，在电机的其它性能满足需求时，有效地提升了电机的效率。

另外，本发明提供的上述技术方案中的定子还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，定子铁芯的内径与定子铁芯的外径之比大于或等于0.475，并且小于或等于0.523。

在该技术方案中，通过将定子铁芯的内径与定子铁芯的外径之比设置为0.475至0.523，使得定子铁芯的内径与定子铁芯的外径的比例更加合理，在保证的定子铁芯的有效工作面积的同时，降低了磁钢片的用量，有效地降低了电机的成本，提升了电机的市场竞争力；定子铁芯的内径与定子铁芯的外径之比的最优值为0.493，有效地提升了磁钢片的利用率，降低了磁钢片的用量，降低了电机的成本。

在上述任一技术方案中，优选地，两个相邻的线槽的邻边的间距大于或等于3.2mm，并且小于或等于5.1mm；两个相邻的线槽的中心线的夹角大于或等于12.86°，并且小于或等于18°。

在该技术方案中，通过将两个相邻的线槽的邻边的间距设置为3.2mm至5.1mm，将两个相邻的线槽的中心线的夹角设置为12.86°至18°，进一步提升了定子铁芯的线槽的分布的合理性，有效地提升了电机的性能；两个相邻的线槽的邻边的间距的最优值为3.9mm，两个相邻的线槽的中心线的夹角的最优值为15°，通过将两个相邻的线槽的邻边的间距的设置为3.9mm，使得槽与齿的分配更加合理，有效地提升了磁钢片的利用率，通过将两个相邻的线槽的中心线的夹角设置为15°，使得线槽的槽口完全指向圆心，确保了线槽的对称性，可有效地降低在电机运行时电磁线的损耗，有效地提升了电机的效率。

在上述任一技术方案中，优选地，第一线槽为16个，第二线槽为8个；第一线槽与第二线槽以4个第一线槽、2个第二线槽的方式交替排列。

在该技术方案中，通过将16个第一线槽和8个第二线槽以4个第一线槽和2个第二线槽的组合方式交替排列，便于绕组的分配及嵌线，在确保电机性能的同时可有效地提升嵌线效率，降低生产成本；并且，该种排列方式使得线槽成对称分布，确保电机运行时磁场的对称性，减小电机所产生的震动及噪音。

在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯的侧壁上设置有切口，切口由定子铁芯的一个端面延伸至定子铁芯的另一个端面。

在该技术方案中，通过在定子铁芯上设置由一个端面向另一个端面贯通的切口，保证电机内部的冷媒和润滑油的通过，确保了电机的稳定运行。

在上述任一技术方案中，优选地，切口为4个，切口由定子铁芯的截面所在的圆的一条弦裁切而成；其中，4个切口中，相邻的2个切口的弦相互垂直，弦的两个端点与圆的圆心的连线的夹角大于或等于35°，并且小于或等于55°；弦的两个端点与圆的圆心的连线和弦形成一扇形区域，每个扇形区域内均包含有两个相邻的第二线槽。

在该技术方案中，通过将切口设置为4个，并将切口设置为由定子铁芯的截面所在的圆的一条弦裁切而成的切口，使得磁钢片在下料时排列更加紧密，减少了废料，确保了整张磁钢板的利用率，使得相同面积的磁钢板可裁切下更多的磁钢片，降低了磁钢片的成本，使得定子的材料成本降低5％以上；通过将弦的两个端点与圆心的连线设置为35°至55°，并将两个相邻的第二槽设置在该区域内，有效地保证了切口处的磁密，避免因裁切切口而导致磁密过大，甚至饱和，有效地提升了电机的整体性能。

在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯的外径大于或等于115mm，并且小于或等于140mm。

在该技术方案中，通过将定子铁芯的外径设置为115mm至140mm，可有效地减小磁钢片的直径，降低了定子铁芯的成本，并且可有效地减小电机的体积，提高了电机的适用性。

在上述任一技术方案中，优选地，定子还包括：主绕组和辅助绕组，主绕组设置有两极，两极主绕组对称地嵌于线槽中，主绕组包括四组主绕组线圈；辅助绕组设置有两极，两极辅助绕组对称地嵌于线槽中，辅助绕组包括四组辅助绕组线圈；其中，两极主绕组的对称面与两极辅助绕组的对称面相互垂直。

在该技术方案中，通过将主绕组的两极和辅助绕组的两极均对称地嵌于定子铁芯的线槽中，将主绕组的对称面与辅助绕组的对称面设置为相互垂直，并且主绕组与辅助绕组均包括四组线圈，使得主绕组的电磁线损耗与辅助绕组的电磁线损耗近似相等，这样使得电磁线总的损耗最低，可有效地提升电机的效率。

在上述任一技术方案中，优选地，主绕组的电磁线的截面积之和大于辅助绕组的电磁线的截面积之和。

在该技术方案中，通过将主绕组的电磁线的截面积之和设置为大于辅助绕组的电磁线的截面积之和，使得在嵌线的过程中，先卷主绕组，再卷辅助绕组，可有效地提升嵌线的速度，进而提升电机的生产效率。

根据本发明的第二个目的，本发明提供了一种电机，包括如上述任一技术方案所述的定子，因此，该电机具有上述任一技术方案所述的定子的全部有益效果。

根据本发明的第三个目的，本发明提供了一种压缩机，包括如上述任一技术方案所述的定子，因此，该压缩机具有上述任一技术方案所述的定子的全部有益效果。

根据本发明的第四个目的，本发明提供了一种制冷设备，包括如上述技术方案所述的压缩机，因此，该制冷设备包括上述技术方案所述的压缩机的全部有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的定子铁芯结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的定子结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的定子的嵌线示意图；

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10定子铁芯，102线槽，1022第一线槽，1024第二线槽，104切口，106主绕组，108辅助绕组，202第一槽，204第二槽，206第三槽，208第四槽，210第五槽，212第六槽，214第七槽，216第八槽，218第九槽，220第十槽，222第十一槽，224第十二槽，226第十三槽，228第十四槽，230第十五槽，232第十六槽，234第十七槽，236第十八槽，238第十九槽，240第二十槽，242第二十一槽，244第二十二槽，246第二十三槽，248第二十四槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例所述定子、电机、压缩机及制冷设备。

在本发明第一方面实施例中，如图1所示，本发明提供了一种定子，用于电机，定子包括：定子铁芯10，定子铁芯10设置有线槽102；线槽102包括第一线槽1022和第二线槽1024；第一线槽1022与第二线槽1024成圆环状交替排列；第一线槽1022槽底所在的圆的直径d1与第二线槽1024槽底所在的圆的直径d2之比大于或等于0.925，并且小于或等于0.985。

在该实施例中，通过将定子铁芯10的线槽102设置为第一线槽1022和第二线槽1024，并且第一线槽1022槽底所在的圆的直径d1大于第二线槽1024槽底所在的圆的直径d2，使得铁芯外圆周上的磁密降低，避免了磁密的饱和，有效地降低了电机的噪音；通过将第一线槽1022槽底所在的圆的直径d1与第二线槽1024槽底所在的圆的直径d2之比设置为0.925至0.985，在保证电机的额定电流、转矩和温升满足使用要求的同时，有效地提升了电机的效率，使得电机具备更高的市场竞争力；第一线槽1022槽底所在的圆的直径d1与第二线槽1024槽底所在的圆的直径d2之比为0.965时为最优值，在电机的其它性能满足需求时，有效地提升了电机的效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，定子铁芯10的内径d4与定子铁芯10的外径d3之比大于或等于0.475，并且小于或等于0.523。

在该实施例中，通过将定子铁芯10的内径d4与定子铁芯10的外径d3之比设置为0.475至0.523，使得定子铁芯10的内径d4与定子铁芯10的外径d3的比例更加合理，在保证的定子铁芯10的有效工作面积的同时，降低了磁钢片的用量，有效地降低了电机的成本，提升了电机的市场竞争力；定子铁芯10的内径d4与定子铁芯10的外径d3之比的最优值为0.493，有效地提升了磁钢片的利用率，降低了磁钢片的用量，降低了电机的成本。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，两个相邻的线槽102的邻边的间距l大于或等于3.2mm，并且小于或等于5.1mm；两个相邻的线槽102的中心线的夹角a大于或等于12.86°，并且小于或等于18°。

在该实施例中，通过将两个相邻的线槽102的邻边的间距l设置为3.2mm至5.1mm，将两个相邻的线槽102的中心线的夹角a设置为12.86°至18°，进一步提升了定子铁芯10的线槽102的分布的合理性，有效地提升了电机的性能；两个相邻的线槽102的邻边的间距l的最优值为3.9mm，两个相邻的线槽102的中心线的夹角a的最优值为15°，通过将两个相邻的线槽102的邻边的间距l的设置为3.9mm，使得槽与齿的分配更加合理，有效地提升了磁钢片的利用率，通过将两个相邻的线槽102的中心线的夹角a设置为15°，使得线槽102的槽口完全指向圆心，确保了线槽102的对称性，可有效地降低在电机运行时电磁线的损耗，有效地提升了电机的效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，第一线槽1022为16个，第二线槽1024为8个；第一线槽1022与第二线槽1024以4个第一线槽1022、2个第二线槽1024的方式交替排列。

在该实施例中，通过将16个第一线槽1022和8个第二线槽1024以4个第一线槽1022和2个第二线槽1024的组合方式交替排列，便于绕组的分配及嵌线，在确保电机性能的同时可有效地提升嵌线效率，降低生产成本；并且，该种排列方式使得线槽102成对称分布，确保电机运行时磁场的对称性，减小电机所产生的震动及噪音。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，定子铁芯10的侧壁上设置有切口104，切口104由定子铁芯10的一个端面延伸至定子铁芯10的另一个端面。

在该实施例中，通过在定子铁芯10上设置由一个端面向另一个端面贯通的切口104，保证电机内部的冷媒和润滑油的通过，确保了电机的稳定运行。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，切口104为4个，切口104由定子铁芯10的截面所在的圆的一条弦裁切而成；其中，4个切口104中，相邻的2个切口104的弦相互垂直，弦的两个端点与圆的圆心的连线的夹角b大于或等于35°，并且小于或等于55°；弦的两个端点与圆的圆心的连线和弦形成一扇形区域，每个扇形区域内均包含有两个相邻的第二线槽1024。

在该实施例中，通过将切口104设置为4个，并将切口104设置为由定子铁芯10的截面所在的圆的一条弦裁切而成的切口104，使得磁钢片在下料时排列更加紧密，减少了废料，确保了整张磁钢板的利用率，使得相同面积的磁钢板可裁切下更多的磁钢片，降低了磁钢片的成本，使得定子的材料成本降低5％以上；通过将弦的两个端点与圆心的连线设置为35°至55°，并将两个相邻的第二槽204设置在该区域内，有效地保证了切口104处的磁密，避免因裁切切口104而导致磁密过大，甚至饱和，有效地提升了电机的整体性能。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，定子铁芯10的外径d3大于或等于115mm，并且小于或等于140mm。

在该实施例中，通过将定子铁芯10的外径d3设置为115mm至140mm，可有效地减小磁钢片的直径，降低了定子铁芯10的成本，并且可有效地减小电机的体积，提高了电机的适用性。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3所示，定子还包括：主绕组106和辅助绕组108，主绕组106设置有两极，两极主绕组106对称地嵌于线槽102中，主绕组106包括四组主绕组106线圈；辅助绕组108设置有两极，两极辅助绕组108对称地嵌于线槽102中，辅助绕组108包括四组辅助绕组108线圈；其中，两极主绕组106的对称面与两极辅助绕组108的对称面相互垂直。

在该实施例中，通过将主绕组106的两极和辅助绕组108的两极均对称地嵌于定子铁芯10的线槽102中，将主绕组106的对称面与辅助绕组108的对称面设置为相互垂直，并且主绕组106与辅助绕组108均包括四组线圈，使得主绕组106的电磁线损耗与辅助绕组108的电磁线损耗近似相等，这样使得电磁线总的损耗最低，可有效地提升电机的效率。

具体的，主绕组106的电阻值为2.309ω，电机运行时，通过主绕组106的电流为4.08a，辅助绕组108的电阻值为1.883ω，电机运行时，通过辅助绕组108的电流为4.38a，这时，主绕组106的电磁线损耗与辅助绕组108的电磁线损耗近似相等使得电磁线总的损耗最低，可有效地提升电机的效率。

具体的，如图3所示，将定子铁芯10中的一个第二线槽1024标记为第一槽202，沿逆时针方向与第一槽202相邻的第一线槽1022为第二槽204，并沿逆时针方向依次为第三槽206至第二十四槽248，两极主绕组106中的一极的第一组线圈嵌于第一槽202和第十二槽224中，该极主绕组106的第二组线圈嵌于第二槽204和第十一槽222中，该极主绕组106的第三组线圈嵌于第三槽206和第十槽220中，该极主绕组106的第四组线圈嵌于第四槽208和第九槽218中，主绕组106的另一极线圈与该极主绕组106线圈对称地嵌于第十三槽226、第十四槽228、第十五槽230、第十六槽232、第二十一槽242、第二十二槽244、第二十三槽246和第二十四槽248中；两极辅助绕组108中的一极的第一组线圈嵌于第六槽212和第十九槽238中，该极辅助绕组108的第二组线圈嵌于第五槽210和第二十槽240中，该极辅助绕组108的第三组线圈嵌于第四槽208和第二十一槽242中，该极辅助绕组108的第四组线圈嵌于第三槽206和第二十二槽244中，辅助绕组108的另一极线圈与该极辅助绕组108线圈对称地嵌于第七槽214、第八槽216、第九槽218、第十槽220、第十五槽230、第十六槽232、第十七槽234和第十八槽236中；该种嵌线方式在保证线槽102得到充分利用的同时，又不会使得线槽102的填充率过高而使得不易嵌线。

在本发明的一个实施例中，优选地，主绕组106的电磁线的截面积之和大于辅助绕组108的电磁线的截面积之和。

在该实施例中，通过将主绕组106的电磁线的截面积之和设置为大于辅助绕组108的电磁线的截面积之和，使得在嵌线的过程中，先卷主绕组106，再卷辅助绕组108，可有效地提升嵌线的速度，进而提升电机的生产效率。

具体的，主绕组106第一组线圈的匝数为三十四，主绕组106第二组线圈的匝数为四十一，主绕组106第三组线圈的匝数为二十五，主绕组106第四组线圈的匝数为十九，辅助绕组108的第一组线圈的匝数为三十三，辅助绕组108的第二组线圈的匝数为四十，辅助绕组108的第三组线圈的匝数为十七，辅助绕组108的第四组线圈的匝数为十一，主绕组106的电磁线的线径为1.025mm，辅助绕组108的电磁线的线径为1.05mm，主绕组106电磁线的截面积之和与辅助绕组108电磁线的截面积之和的比值为1.12。

在本发明的第二方面实施例中，本发明提供了一种电机，包括如上述任一实施例所述的定子，因此，该电机具有上述任一实施例所述的定子的全部有益效果。

在本发明的第三方面实施例中，本发明提供了一种压缩机，包括如上述任一实施例所述的定子，因此，该压缩机具有上述任一实施例所述的定子的全部有益效果。

在本发明的第四方面实施例中，本发明提供了一种制冷设备，包括如上述实施例所述的压缩机，因此，该制冷设备包括上述实施例所述的压缩机的全部有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。