压缩机电机、变频式压缩机及空调的制作方法

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种压缩机电机、一种变频式压缩机及一种空调。

背景技术：

目前，空调压缩机的电机的控制电路一般使用大电解电容稳定母线电压。但大电解电容体积大、寿命有限，极大地限制了电控系统的小型化和使用寿命；如果使用小电容稳定电压母线，则对应可用的压缩机受到限制，不能满足电路控制的要求，电机系统不能稳定可靠运行。

技术实现要素：

本实用新型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，本实用新型的一个目的在于提供一种压缩机电机。

本实用新型的又一个目的在于提供一种变频式压缩机。

本实用新型的再一个目的在于提供一种空调。

为实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案提供了一种压缩机电机，包括同轴的转子和定子，转子与定子之间存在气隙，转子包括：至少一个磁铁槽，每个磁铁槽设于转子的每个磁极上；至少一组狭槽组，每组狭槽组设于转子的每个磁极外壁与对应的磁铁槽之间，每组狭槽组包括至少一条狭槽，每条狭槽贯穿转子的两个端面；其中，磁铁槽、狭槽与气隙的尺寸满足关系式：0.8(2L_d1+2L_d2)≤(L_q1+2L_q2+2X)≤1.6(2L_d1+2L_d2)；L_q1为每组狭槽的宽度之和，L_q2为转子在交轴方向上与定子的气隙尺寸，L_d1为磁铁槽宽度，L_d2为转子在直轴方向上与定子的气隙尺寸，X为L_q2与L_d2的差值。

在该技术方案中，压缩机电机包括转子和定子，转子受定子电磁力的作用绕轴转动。气隙为转子与定子间存在的间隙，在定子保持静止的情况下，转子能够转动；气隙的大小，决定磁通量的大小，如果气隙较大的话，漏磁就多，那么电机的效率就会降低，如果气隙太小，就容易扫定子膛。转子中的磁铁槽用于放置永磁体，永磁体受到电磁力的作用带动转子绕轴转动；永磁体的尺寸越大，一方面电机容量越大、性能越好，另一方面会会增加电机成本，造成浪费，其中，狭槽为贯穿转子的两个端面的空隙。

通过限定每组狭槽的宽度之和、转子在交轴方向上与定子的气隙尺寸，磁铁槽宽度，转子在直轴方向上与定子的气隙尺寸之间的关系，即： 0.8(2L_d1+2L_d2)≤(L_q1+2L_q2+2X)≤1.6(2L_d1+2L_d2)，此范围内的转子各项参数，在兼顾气隙大小、永磁体尺寸的条件下，可以使压缩机电机在使用小电容的条件下，通过控制转子的结构，达到电机电路控制的要求，并且电机系统稳定可靠，可使压缩机电机进一步小型化，并且延长了压缩机电机的使用寿命。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的压缩机电机还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，压缩机电机的凸极比为：其中，L_q为转子交轴电感，L_d为转子直轴电感。

在该技术方案中，压缩机电机的凸极比的大小会影响电机输出磁阻转矩的大小，而凸极比由转子交轴电感与转子直轴电感的比值确定。在此凸极比范围内的压缩机电机，可有效降低固有电压变化率，增加输出磁阻转矩，从而增加弱磁扩速能力，使电机的性能更好。

在上述任一技术方案中，优选地，压缩机电机的凸极比为：其中，L_q为转子交轴电感，L_d为转子直轴电感。

在该技术方案中，在此凸极比范围内的压缩机电机，可进一步降低固有电压变化率，增加输出磁阻转矩，从而增加弱磁扩速能力，进一步提升电机的性能。

在上述任一技术方案中，优选地，转子的轴向截面为圆形。

在该技术方案中，转子的轴向截面为圆形时，L_q2与L_d2相等，L_q2与 L_d2的差值即X的值为零。此时转子的直轴气隙与交轴有效气隙尺寸相等，气隙均匀，电机的运转效率更好，进而有效减轻电机的振动并且减小电机的噪音。

在上述技术方案中，优选地，压缩机电机的控制电路的母线电容值的范围为5μF～100μF。

在该技术方案中，稳定母线电压使用的小电容的范围为5μF～100μF，在此范围内的小电容体积小，寿命长，在上述转子结构的条件下，电机系统更稳定，进而压缩机电机可进一步小型化，且使用寿命长。

在上述任一技术方案中，优选地，控制电路的变频器输入为单相电源。

在该技术方案中，单向电源的体积小、噪音小并且稳压范围宽、稳压精度高，进而压缩机电机可进一步小型化，且运转噪音小；在使用小电容的情况下有效稳定母线电压。

在上述任一技术方案中，优选地，相邻的磁铁槽之间的交轴磁路上设置磁通障碍。

在该技术方案中，通过在压缩机电机转子相邻磁铁槽之间的交轴磁路上设置磁通障碍，从而增加交轴磁路的磁阻，降低了电机运行过程中直轴电流对永磁体的去磁作用，进而可以采用更薄的永磁体，降低电机的成本。

在上述任一技术方案中，优选地，转子还包括至少一个通孔，每个通孔贯穿转子的两个端面。

在该技术方案中，压缩机包括有气缸，气缸内为了提高压缩气体的效率并保护气缸，会使用机油。在转子上开通通孔，有利于气缸中的气体和机油分离和机油的回流。

本实用新型第二方面的技术方案提供了一种变频式压缩机，包括：上述第一方面技术方案中任一压缩机电机。

在该技术方案中，通过采用上述任一技术方案的压缩机电机，从而具有上述压缩机电机的全部有益效果。

本实用新型第三方面的技术方案提供了一种空调，包括上述第二方面技术方案中的变频式压缩机。

在该技术方案中，通过采用上述任一技术方案变频式压缩机，从而具有上述变频式压缩机的全部有益效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的变频式压缩机1的截面图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的转子10的截面图；

图3示出了根据本实用新型的另一个实施例的转子10的截面图；

图4示出了根据本实用新型的第三个实施例的压缩机电机的控制电路图。

其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1变频式压缩机，10转子，20定子，102磁铁槽，104狭槽，106通孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型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实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图4对根据本实用新型的实施例的压缩机电机、变频式压缩机及空调进行具体说明。

如图1至图3所示，根据本实用新型的一个实施例的压缩机电机，包括同轴的转子10和定子20，转子10与定子20之间存在气隙，转子10 还包括：至少一个磁铁槽102，每个磁铁槽102设于转子10的每个磁极上；至少一组狭槽组，每组狭槽组设于转子10的每个磁极外壁与对应的磁铁槽102之间，每组狭槽组包括至少一条狭槽104，每条狭槽104贯穿转子10的两个端面；其中，磁铁槽102、狭槽104与气隙的尺寸满足关系式：0.8(2L_d1+2L_d2)≤(L_q1+2L_q2+2X)≤1.6(2L_d1+2L_d2)；L_q1为每组狭槽104的宽度之和，L_q2为转子10在交轴方向上与定子20的气隙尺寸，L_d1为磁铁槽102宽度，L_d2为转子10在直轴方向上与定子20的气隙尺寸，X为L_q2与L_d2的差值。

在该实施例中，压缩机电机包括转子10和定子20，转子10受定子 20电磁力的作用绕轴转动。气隙为转子10与定子20间存在的间隙，在定子20保持静止的情况下，转子10能够转动；气隙的大小，决定磁通量的大小，如果气隙较大的话，漏磁就多，那么电机的效率就会降低，如果气隙太小，就容易扫定子20膛。转子10中的磁铁槽102用于放置永磁体，永磁体受到电磁力的作用带动转子10绕轴转动；永磁体的尺寸越大，一方面电机容量越大、性能越好，另一方面会会增加电机成本，造成浪费。狭槽104为贯穿转子10的两个端面的空隙。

通过限定每组狭槽104的宽度之和、转子10在交轴方向上与定子20 的气隙尺寸，磁铁槽102宽度，转子10在直轴方向上与定子20的气隙尺寸之间的关系，即：0.8(2L_d1+2L_d2)≤(L_q1+2L_q2+2X)≤1.6(2L_d1+2L_d2)，此范围内的转子10各项参数，在兼顾气隙大小、永磁体尺寸的条件下，可以使压缩机电机在使用小电容的条件下，通过控制转子10的结构，达到电机电路控制的要求，并且电机系统稳定可靠，可使压缩机电机进一步小型化，并且延长了压缩机电机的使用寿命。

在上述实施例中，优选地，压缩机电机的凸极比为：其中，L_q为转子10交轴电感，L_d为转子10直轴电感。

在该实施例中，压缩机电机的凸极比的大小会影响电机输出磁阻转矩的大小，而凸极比由转子10交轴电感与转子10直轴电感的比值确定。在此凸极比范围内的压缩机电机，可有效降低固有电压变化率，增加输出磁阻转矩，从而增加弱磁扩速能力，使电机的性能更好。

在上述任一实施例中，优选地，压缩机电机的凸极比为：其中，L_q为转子10交轴电感，L_d为转子10直轴电感。

在该实施例中，在此凸极比范围内的压缩机电机，可进一步降低固有电压变化率，增加输出磁阻转矩，从而增加弱磁扩速能力，进一步提升电机的性能。

在上述任一实施例中，优选地，转子10的轴向截面为圆形。

在该实施例中，转子10的轴向截面为圆形时，L_q2与L_d2相等，L_q2与 L_d2的差值即X的值为零。此时转子10的直轴气隙与交轴有效气隙尺寸相等，气隙均匀，电机的运转效率更好，进而有效减轻电机的振动并且减小电机的噪音。

在上述任一实施例中，优选地，压缩机电机的控制电路的母线电容值的范围为5μF～100μF。

在该实施例中，稳定母线电压使用的小电容的范围为5μF～100μF，在此范围内的小电容体积小，寿命长，在上述转子10结构的条件下，电机系统更稳定，进而压缩机电机可进一步小型化，且使用寿命长。

在上述任一实施例中，优选地，控制电路的变频器输入为单相电源。

在该实施例中，单向电源的体积小、噪音小并且稳压范围宽、稳压精度高，进而压缩机电机可进一步小型化，且运转噪音小；在使用小电容的情况下有效稳定母线电压。

在上述任一实施例中，优选地，相邻的磁铁槽102之间的交轴磁路上设置磁通障碍。

在该实施例中，通过在压缩机电机转子10相邻磁铁槽102之间的交轴磁路上设置磁通障碍，从而增加交轴磁路的磁阻，降低了电机运行过程中直轴电流对永磁体的去磁作用，进而可以采用更薄的永磁体，降低电机的成本。

在上述任一实施例中，优选地，转子10还包括至少一个通孔106，每个通孔106贯穿转子10的两个端面。

在该实施例中，压缩机包括有气缸，气缸内为了提高压缩气体的效率并保护气缸，会使用机油，而在转子10上开设通孔106，有利于气缸中的气体和机油分离和机油的回流。

如图4所示，根据本实用新型的一个实施例的变频式压缩机1，包括：压缩机电机。

在该实施例中，通过采用上述任一实施例的压缩机电机，从而具有上述压缩机电机的全部有益效果。

根据本实用新型的一个实施例的空调，包括：变频式压缩机1。

在该实施例中，通过采用上述任一实施例的变频式压缩机1，从而具有上述变频式压缩机1的全部有益效果。

实施例一：

在本具体实施例中，如图1所示，变频式压缩机1包括压缩机电机，压缩机电机包括定子20与转子10，定子20与转子10间存在气隙。

如图2所示，转子10为圆形，定子20与转子10间的气隙为 0.6mm，则L_q2＝L_d2＝0.6mm，L_q2与L_d2的差值即X为0。转子10包括6组狭槽组，每级磁铁靠定子侧包括一组狭槽组，每组狭槽组包括6条狭槽 104，每条狭槽104的宽度为0.6mm，则L_q1＝0.6×6＝3.6mm， L_q1+2L_q2＝4.8mm；磁铁槽102宽度L_d1＝1.9mm，则2L_d1+2L_d2＝5.0mm；可得：0.8×5.0<4.8<1.6×5.0，

即符合0.8(2L_d1+2L_d2)≤(L_q1+2L_q2+2X)≤1.6(2L_d1+2L_d2)的范围。

转子10内还包括6个通孔106。

实测转子10直轴电感与交轴电感，按电感值计算凸极比为1.5，符合的范围。

实施例二：

如图3所示，转子10为圆形，包括6组狭槽104组，每组狭槽104 组包括5条狭槽104。

实施例三：

如图4所示，压缩机电机的控制电路中，交流电源经滤波变为直流电后，通过母线电容进行逆变，经逆变形成的交流电继续控制压缩机的三相电机运行，其中，母线电容为薄膜电容，电容值C_dc为30μF。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种压缩机电机、变频式压缩机及空调，通过在压缩机电机的转子上，限定每组狭槽的宽度之和、转子在交轴方向上与定子的气隙尺寸，磁铁槽宽度，转子在直轴方向上与定子的气隙尺寸之间的关系，在兼顾气隙大小、永磁体尺寸的条件下，可以使压缩机电机在使用小电容的条件下，通过控制转子的结构，达到电机电路控制的要求，并且电机系统稳定可靠，可使压缩机电机进一步小型化，并且延长了压缩机电机的使用寿命。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

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