10极15槽的压缩机电机的制作方法

1.本实用新型涉及了电机机芯领域，具体的是一种10极15槽的压缩机电机。


背景技术：

2.永磁同步电机具有高效节能以及良好的调速性能，在电动压缩机中是核心零部件之一，不同的电机结构和不同的永磁体排列结构，直接影响电机的效率和性能，如何更加有效的实现节能和降低成本一直是电动压缩机厂家追求的目标。
3.目前电动压缩机，主要采用稀土钕铁硼作为永磁材料，其永磁材料分布通常为内嵌式一字或v字型排布；定转子齿槽组合通常使用6极9槽或者8极12槽这种少槽数分数槽集中绕组设计，但上述设计存在电机成本较高的问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中的缺陷，发明人从永磁材料入手，将稀土钕铁硼替换为原材料价格便宜200-300倍的铁氧体永磁材料，但发现使用原来内嵌式一字或v字排布的铁氧体材料，其磁通量缺无法达到压缩机电机的使用要求，因此，本实用新型实施例提供了一种10极15槽的压缩机电机，其用于解决上述电机成本较高的问题。
5.本技术实施例公开了：一种10极15槽的压缩机电机，包括：定子铁芯，定子铁芯具有定子骨架和缠在其上的三相绕组，所述定子骨架具有15个定位槽，每个所述定位槽边均设置有定子齿，其中，对第1、4、7、10、13个定子齿绕线形成第一层绕组，对第2、5、8、11、14个定子齿绕线形成第二层绕组，对第3、6、9、12、15个定子齿绕线形成第三层绕组；转子铁芯，所述转子铁芯设置于所述定子铁芯内部并与所述定子铁芯对应设置，所述定子铁芯具有10个自其中心向外延伸的辐条状容纳槽；铁氧体永磁单元，所述铁氧体永磁单元呈与所述辐条状容纳槽对应的辐条状，所述铁氧体永磁单元安装在所述辐条状容纳槽中。
6.进一步地，所述铁氧体永磁单元与所述转子铁芯上的所述辐条状容纳槽间隙配合。
7.进一步地，所述转子铁芯的磁桥边缘呈边缘连接中间开口的半封闭形。
8.进一步地，所述第1、4、7、10、13个定位槽的深度为第一深度值，所述第2、5、8、11、14个定位槽的深度为第二深度值，所述第3、6、9、12、15个定位槽的深度为第三深度值，所述第一深度值、第二深度值和第三深度值互不相同。
9.进一步地，15个所述定子齿环设于所述定子铁芯，定子齿具有沿所述定子铁芯周向延伸的卡位部，所述定位槽沿所述定子铁芯的轴向延伸。
10.进一步地，所述辐条状容纳槽等距离间隔设置，所述辐条状容纳槽临近所述转子铁芯中心的部分具有两条逐渐靠近的连接边，同一个所述辐条状容纳槽的两条连接边在向着所述铁芯中心的方向上逐渐靠近，相邻的所述辐条状容纳槽上相邻的两条连接边相互平行且具有邻边距离值。
11.进一步地，所述邻边距离值的取值范围为在0.6mm～0.9mm。
12.进一步地，所述定子铁芯的内径和外径比值系数为0.67～0.69。
13.进一步地，所述转子铁芯高度和所述定子铁芯高度比值系数为1.2～1.4。
14.本实用新型的有益效果如下：
15.1、10极15槽的结构可以相较于现有的6极9槽或者8极12槽结构增加磁通量，进而提升电机效率。通过设置辐条状容纳槽并将相应的铁氧体永磁单元安装其上，可以在磁通量符合要求的情况下节省永磁材料的成本。此外，通过将三层绕组分别与对应的定子齿进行绕线，可以使得不同的定子齿可以被不同的绕组所缠绕，进而实现将三相绕组分离的效果，使得绕组走线更加高效方便且避免形成的所述绕组之间产生影响。
16.2、采用边缘连接的设计可以保证所述转子铁芯的整体强度，阻止位于所述转子铁芯中的所述铁氧体永磁单元由于离心力被甩出，也可以减少漏磁情况出现，使得所述转子铁芯与所述定子铁芯具有更好的配合效果。
17.3、使得第一层绕组、第二层绕组和第三层绕组在所述定子齿部分上的深度均不同，从而可以避免不同绕组的线圈缠绕在一起，使得形成的绕组可以更加有序，进而使得绕组可以高效绕成。
18.4、该邻边距离值的取值范围可以兼顾转子的整体强度和电机性能。
19.5、定子铁芯的内径和外径比值系数可以使得电机输出扭矩较高且使得更易实际生产。
20.6、转子铁芯高度和所述定子铁芯高度比值系数，可以保证磁通量的同时使得结构更加紧凑。
21.为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例中转子铁芯和铁氧体永磁单元的位置关系示意图；
24.图2是本实用新型实施例中一个实施例的转子铁芯的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例中另一个实施例的转子铁芯的结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例中定子铁芯与绕组的结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例中定子铁芯的俯视图；
28.图6是本实用新型实施例中转子铁芯的俯视图；
29.图7是本实用新型实施例中的转子铁芯和定子铁芯的位置关系示意图；
30.图8是本实用新型实施例中一个实施例下定子齿的绕组结构示意图；
31.图9是本实用新型实施例中另一个实施例下定子齿的绕组的结构示意图；
32.以上附图的附图标记：1、定子铁芯；11、定位槽；12、定子齿；2、转子铁芯；21、辐条状容纳槽；211、连接边；22、磁桥；3、铁氧体永磁单元。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.如图1至图9所示，本实施例的一种10极15槽的压缩机电机，包括：
35.定子铁芯1，定子铁芯1具有定子骨架和缠在其上的三相绕组，所述定子骨架具有15个定位槽11，每个所述定位槽11边均设置有定子齿12，其中，对第1、4、7、10、13个定子齿12绕线形成第一层绕组，对第2、5、8、11、14个定子齿12绕线形成第二层绕组，对第3、6、9、12、15个定子齿12绕线形成第三层绕组，每个所述定子齿12可以相邻设置，即第1个所述定子齿12与第2个和第15个所述定子齿12相邻。上述结构使得三相绕组可以分别缠绕在不同的所述定子齿12上，并使得不同的定子齿12可以被不同的绕组所缠绕，进而实现将三相绕组分离的效果，使得绕组走线更加高效方便且避免形成的所述绕组之间产生影响。
36.转子铁芯2，所述转子铁芯2设置于所述定子铁芯1内部并与所述定子铁芯1对应设置，所述转子铁芯2具有10个自其中心向外延伸的辐条状容纳槽21，辐条状是指由一个中心在同一平面上向外延伸的形状，而具体形状可以为杆、棒、直线型或其他可以实现的形状。从而使得在向所述辐条状容纳槽21中安装有铁氧体永磁单元3后，可以形成10极并与所述三相绕组配合，形成整个的10级15槽压缩机电机。
37.铁氧体永磁单元3，所述铁氧体永磁单元3可以呈与所述辐条状容纳槽21对应的辐条状，所述铁氧体永磁单元3可以安装在所述辐条状容纳槽21中。优选的，所述铁氧体永磁单元3与所述转子铁芯2上的所述辐条状容纳槽21间隙配合，从而使得所述铁氧体永磁单元3可以从所述转子铁芯2上被安装和取下，当然的，在其他可选的实施方式中，所述铁氧体永磁单元3与所述辐条状容纳槽21之间的配合关系可以根据实际需要进行调整。
38.在本实施例中，所述定子铁芯1具有沿所述转子铁芯2径向延伸的15个轭部，所述轭部与所述定子齿12隔离设置，绕组缠绕在所述轭部上，并使得第一层绕组对第第1、4、7、10、13个定子齿12绕线，第二层绕组对第2、5、8、11、14个定子齿12绕线，第三层绕组对第3、6、9、12、15个定子齿12绕线，每层绕组构成单独的一相，如图8所示，将u`v`w`连接起来就构成星接，如9所示，将uw`vu`wv`连接起来则为角接。所述铁氧体永磁单元3安装在所述辐条状容纳槽21中，并将所述转子铁芯2置于所述定子铁芯1内部，从而形成10极15槽的压缩机电机。
39.借由上述结构，10极15槽的结构可以相较于现有的6极9槽或者8极12槽结构增加磁通量，进而提升电机效率。通过设置辐条状容纳槽21并将相应的铁氧体永磁单元3安装其上，可以在磁通量符合要求的情况下节省永磁材料的成本。此外，通过将三层绕组分别与对应的定子齿12进行绕线，可以使得不同的定子齿12可以被不同的绕组所缠绕，进而实现将三相绕组分离的效果，使得绕组走线更加高效方便且避免形成的所述绕组之间产生影响。
40.具体的，如图3所，所述转子铁芯2的磁桥22边缘呈边缘连接中间开口的半封闭形。在实际测试中，发明人测得，当磁桥22为全封闭形状时，会产生漏磁效果，而当形状为图2中的磁桥22边缘为全开口结构时，又会使得整个所述转子铁芯2的强度不够，因此，采用边缘连接的设计可以保证所述转子铁芯2的整体强度，阻止位于所述转子铁芯2中的所述铁氧体
永磁单元3由于离心力被甩出，也可以减少漏磁情况出现，使得所述转子铁芯2与所述定子铁芯1具有更好的配合效果。
41.具体的，所述第1、4、7、10、13个定位槽11的深度为第一深度值，所述第2、5、8、11、14个定位槽11的深度为第二深度值，所述第3、6、9、12、15个定位槽11的深度为第三深度值，所述第一深度值、第二深度值和第三深度值互不相同，每个所述定子齿12的根部位置可以与其相邻的所述定位槽11的深度相同，使得第一层绕组、第二层绕组和第三层绕组在所述定子齿12部分上的深度均不同，从而可以避免不同绕组的线圈缠绕在一起，使得形成的绕组可以更加有序，进而使得绕组可以高效绕成。
42.具体的，15个所述定子齿12环设于所述定子铁芯1，定子齿12具有沿所述定子铁芯1周向延伸的卡位部，所述定位槽11沿所述定子铁芯1的轴向延伸，从而使得绕组可以绕过所述定子齿12和所述定位槽11并被所述卡位部进行限位，进而使得所述绕组可以被稳定安装在所述定子铁芯1上，以使所述定子铁芯1更加稳定。优选的，每个所述定位齿等距离间隔设置，从而使得绕组线圈及其重量可以均匀分布。
43.具体的，所述辐条状容纳槽21等距离间隔设置，所述辐条状容纳槽21临近所述转子铁芯2中心的部分具有两条逐渐靠近的连接边211，所述连接边211同一个所述辐条状容纳槽21的两条连接边211在向着所述铁芯中心的方向上逐渐靠近，相邻的所述辐条状容纳槽21上相邻的两条连接边211相互平行且具有邻边距离值。从而使得在将所述铁氧体永磁单元3安装在所述辐条状容纳槽21后，可以避免相邻的所述铁氧体永磁单元3互相干涉，且可以提升对于整个转子铁芯2的空间利用率。
44.具体的，所述邻边距离值的取值范围为在0.6mm-0.9mm。如图6所示，其中的邻边距离值用e表示，发明人反复研究发现，当e﹤0.6时，轴孔内径部分与铁芯外部连接薄弱，导致转子整体强度偏弱。当e﹥0.9时，虽然铁芯强度增强，但会导致漏磁严重，进而影响电机性能。因此，该邻边距离值的取值范围可以兼顾转子的整体强度和电机性能。
45.具体的，所述定子铁芯1的内径和外径比值系数为0.67-0.69。如图5所示，定子铁芯1的内径用a表示，定子铁芯1的外径用b表示，发明人反复研究发现，当a/b﹤0.67时电机输出扭矩会明显减小；当a/b﹥0.69时，定子槽面积偏小，导致槽满率偏高，生产制造困难等问题。因此，上述定子铁芯1的内径和外径比值系数可以使得电机输出扭矩较高且使得更易实际生产。
46.具体的，所述转子铁芯2高度和所述定子铁芯1高度比值系数为1.2-1.4。如图7所示，所述转子铁芯2高度用d表示，定子铁芯1高度用c表示，发明人反复研究发现，当d/c﹤1.2时，转子铁芯2无法提供足够的磁通；当d/c﹥1.4时,转子铁芯2提供的磁通定子铁芯1无法有效利用，存在设计浪费。因此，上述转子铁芯2高度和所述定子铁芯1高度比值系数，可以保证磁通量的同时使得结构更加紧凑。
47.本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。