本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種永磁電機(jī)及壓縮機(jī)。
背景技術(shù):
內(nèi)置式永磁電機(jī)因其具有較高的效率而被廣泛應(yīng)用,內(nèi)置式永磁電機(jī)由于永磁體與開(kāi)槽電樞鐵心之間的相互作用,會(huì)產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩,進(jìn)而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,影響系統(tǒng)的控制精度。因此,在電機(jī)設(shè)計(jì)中必須采用相應(yīng)的方法削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。
現(xiàn)有技術(shù)中,本領(lǐng)域通常采用定、轉(zhuǎn)子斜槽可抑制齒槽轉(zhuǎn)矩,但電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,會(huì)增加加工難度,并且在一定程度上降低電機(jī)的輸出電磁轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)性能下降。另外,本領(lǐng)域也有采用定子閉口槽的方式來(lái)抑制齒槽轉(zhuǎn)矩,但是該種方式工藝復(fù)雜,下線困難。
因此,如何在保證輸出轉(zhuǎn)矩不下降、不增加制造工藝難度的基礎(chǔ)上,降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩,成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所要解決的重要技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的目的在于提供一種永磁電機(jī),其能夠在保證輸出轉(zhuǎn)矩不下降、不增加制造工藝難度的基礎(chǔ)上,降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩。本實(shí)用新型的目的還在于提供一種包括上述永磁電機(jī)的壓縮機(jī)。
本實(shí)用新型提供的一種永磁電機(jī),包括轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯,所述轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)有沿圓周方向分布的多個(gè)永磁體槽、以及開(kāi)設(shè)于各個(gè)所述永磁體槽的兩側(cè)的隔磁槽,所述定子鐵芯沿圓周方向分布有多個(gè)定子槽,任意相鄰的兩個(gè)所述定子槽之間具有齒靴結(jié)構(gòu),各個(gè)所述齒靴結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)面的兩側(cè)為切平面結(jié)構(gòu);在所述電機(jī)的同一橫截面內(nèi),所述切平面結(jié)構(gòu)與所述定子鐵芯的內(nèi)圓交點(diǎn)為P點(diǎn),定子槽的側(cè)邊延長(zhǎng)線與所述定子鐵芯的內(nèi)圓交點(diǎn)為Q點(diǎn),所述P點(diǎn)和所述定子鐵芯的圓心的連線、和兩相鄰的所述定子槽的對(duì)稱線之間的夾角為φ,所述Q點(diǎn)與所述定子鐵芯的圓心的連線、和兩相鄰的所述定子槽的對(duì)稱線之間的夾角為θ1,所述定子槽的槽口外沿與所述定子鐵芯的圓心的連線、和兩相鄰的所述定子槽的對(duì)稱線之間的夾角為a,所述隔磁槽的邊沿與所述定子鐵芯的圓心的連線、和兩相鄰的所述定子槽的對(duì)稱線之間的夾角為θ;其中,|a-θ|≤1.5°,且,0.55≤(θ+θ1)/φ≤0.75。
優(yōu)選地,所述隔磁槽的寬度為H,且,0.7毫米<H<0.9毫米。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)子鐵芯的任意相鄰的兩個(gè)永磁體槽之間開(kāi)設(shè)有橫截面為梯形的凹槽。
優(yōu)選地,所述凹槽的深度不超過(guò)所述永磁體槽的底部的位置。
優(yōu)選地,任意所述永磁體槽靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外緣處開(kāi)設(shè)有兩個(gè)隔磁孔,且兩個(gè)所述隔磁孔以所述永磁體槽的對(duì)稱線為對(duì)稱線呈對(duì)稱分布。
優(yōu)選地,所述隔磁孔為腰形孔,所述隔磁孔的寬度為N,兩個(gè)所述隔磁孔的中心位置之間的距離為M,且0.6毫米≤N≤1毫米,4毫米≤M≤5毫米。
本實(shí)用新型還提供了一種壓縮機(jī),包括永磁電機(jī),所述永磁電機(jī)為如上任一項(xiàng)所述的永磁電機(jī)。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案中,通過(guò)將齒靴結(jié)構(gòu)設(shè)置切平面結(jié)構(gòu)、且對(duì)切平面結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行了特殊限定,另外,對(duì)定子槽的槽口外沿、轉(zhuǎn)子的隔磁槽的邊沿的設(shè)置角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),如此設(shè)置,永磁體產(chǎn)生的磁通會(huì)由于轉(zhuǎn)子的隔磁槽及齒靴結(jié)構(gòu)的切平面結(jié)構(gòu)得到調(diào)整和改善,減小了氣隙磁導(dǎo)變化,降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩,從而減小電機(jī)噪聲及振動(dòng)。并且,本實(shí)用新型提供的電機(jī),無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的工藝,只需設(shè)計(jì)定子沖片及轉(zhuǎn)子沖片即可。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯相配合的示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中涉及到的各個(gè)角度示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中隔磁槽的寬度示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中凹槽的示意圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中隔磁孔的示意圖;
圖1-圖5中:
轉(zhuǎn)子鐵芯—11、定子鐵芯—12、永磁體槽—13、隔磁槽—14、齒靴結(jié)構(gòu)—15、切平面結(jié)構(gòu)—16、定子槽—17、凹槽—18、隔磁孔—19。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施方式的核心在于提供一種永磁電機(jī),其能夠在保證輸出轉(zhuǎn)矩不下降、不增加制造工藝難度的基礎(chǔ)上,降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩。本具體實(shí)施方式的另一核心在于提供一種包括上述永磁電機(jī)的壓縮機(jī)。
以下,參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。此外,下面所示的實(shí)施例不對(duì)權(quán)利要求所記載的實(shí)用新型內(nèi)容起任何限定作用。另外,下面實(shí)施例所表示的構(gòu)成的全部?jī)?nèi)容不限于作為權(quán)利要求所記載的實(shí)用新型的解決方案所必需的。
請(qǐng)參考圖1-圖5,本實(shí)施例提供的一種永磁電機(jī),包括轉(zhuǎn)子鐵芯11和定子鐵芯12。其中,轉(zhuǎn)子鐵芯11沿圓周方向分布有多個(gè)永磁體槽13,各個(gè)永磁體槽13中安裝有永磁體,本實(shí)施例中,在各個(gè)永磁體槽13的兩側(cè)位置都開(kāi)設(shè)有隔磁槽14。
定子鐵芯12沿圓周方向分布有多個(gè)定子槽17,在任意相鄰的兩個(gè)定子槽17之間具有齒靴結(jié)構(gòu)15。
需要說(shuō)明的是,與現(xiàn)有技術(shù)不同,本實(shí)施例中的各個(gè)齒靴結(jié)構(gòu)15的內(nèi)側(cè)面的兩側(cè)部位設(shè)有切平面結(jié)構(gòu)16。上述齒靴結(jié)構(gòu)15的內(nèi)側(cè)面是指靠近定子鐵芯12的中心部的側(cè)面。對(duì)齒靴結(jié)構(gòu)15的內(nèi)側(cè)面的兩側(cè)部位進(jìn)行切平面之后,齒靴結(jié)構(gòu)15的內(nèi)側(cè)面包括中間部位的弧形面和兩側(cè)部位的切平面。
在電機(jī)的同一橫截面中,上述齒靴結(jié)構(gòu)15的切平面結(jié)構(gòu)16與定子鐵芯12的內(nèi)圓交點(diǎn)為P點(diǎn)。定子槽17的側(cè)邊延長(zhǎng)線與定子鐵芯12的內(nèi)圓交點(diǎn)為Q點(diǎn)。
上述P點(diǎn)和定子鐵芯12的圓心的連線、和兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線之間的夾角為φ,需要說(shuō)明的是,由于每相鄰的兩個(gè)定子槽17中間都存在對(duì)稱線,而上述兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線,是與P點(diǎn)距離最近的對(duì)稱線。
上述Q點(diǎn)與定子鐵芯12的圓心的連線、和兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線之間的夾角為θ1,同樣,上述兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線,為與Q點(diǎn)距離最近的對(duì)稱線。
本實(shí)施例中,定子槽17的槽口外沿與定子鐵芯12的圓心的連線、和兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線之間的夾角為a。需要說(shuō)明的是,上述定子槽17的槽口是指朝向定子鐵芯12的中心部的開(kāi)口,同樣,上述兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線是指與定子槽17的槽口外沿與定子鐵芯12的圓心的連線距離最近的對(duì)稱線。
隔磁槽14的邊沿與定子鐵芯12的圓心的連線、和兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線之間的夾角為θ;上述兩相鄰的定子槽17的對(duì)稱線,是指與隔磁槽14的邊沿與定子鐵芯12的圓心的連線距離最近的對(duì)稱線。
需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是,上述各個(gè)參數(shù),滿足下列條件:
|a-θ|≤1.5°,且,0.55≤(θ+θ1)/φ≤0.75。
如此設(shè)置,本實(shí)施例提供的技術(shù)方案中,通過(guò)將齒靴結(jié)構(gòu)15設(shè)置切平面結(jié)構(gòu)16、且對(duì)切平面結(jié)構(gòu)16的角度進(jìn)行了特殊限定,另外,對(duì)定子槽17的槽口外沿、轉(zhuǎn)子的隔磁槽14的邊沿的設(shè)置角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),永磁體產(chǎn)生的磁通會(huì)由于轉(zhuǎn)子的隔磁槽14及齒靴結(jié)構(gòu)15的切平面結(jié)構(gòu)16得到調(diào)整和改善,減小了氣隙磁導(dǎo)變化,降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩,從而減小電機(jī)噪聲及振動(dòng)。并且,本實(shí)施例提供的電機(jī),無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的工藝,只需設(shè)計(jì)定子沖片及轉(zhuǎn)子沖片即可。
本實(shí)施例提供的技術(shù)方案,可大幅降低齒槽轉(zhuǎn)矩,進(jìn)而減小電機(jī)噪聲及振動(dòng)。采用本實(shí)施例技術(shù)的電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩明顯降低,相比于原有技術(shù),齒槽轉(zhuǎn)矩下降了80%左右。
磁極間的隔磁槽14起到改善磁路走向的作用,當(dāng)其寬度H設(shè)計(jì)為0.7mm<H<0.9mm時(shí),能夠保證隔磁槽14的加工質(zhì)量,并且使氣隙磁通的變化得到優(yōu)化。
更優(yōu)的,轉(zhuǎn)子鐵芯11的磁極間開(kāi)設(shè)有向下的橫截面為梯形的凹槽18,凹槽18的深度不超過(guò)永磁體槽13的底部的位置,如此可以減小永磁體之間的漏磁通,提升轉(zhuǎn)矩。
本實(shí)施例的優(yōu)選方案中,永磁體槽13靠近轉(zhuǎn)子鐵芯11的外圓處開(kāi)設(shè)一對(duì)隔磁孔19,可以進(jìn)一步影響磁路走向,并且當(dāng)隔磁孔19的寬度N、兩個(gè)隔磁孔19中心位置的長(zhǎng)度M滿足下列條件時(shí):
0.6毫米≤N≤1毫米,4毫米≤M≤5毫米,可以影響磁場(chǎng)使其按一定規(guī)律分布,優(yōu)化磁路,降低齒槽轉(zhuǎn)矩。
本實(shí)施例還提供了一種包括上述永磁電機(jī)的壓縮機(jī),如此設(shè)置,其電機(jī)能夠在保證輸出轉(zhuǎn)矩不下降、不增加制造工藝難度的基礎(chǔ)上,降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩。該有益效果的推導(dǎo)過(guò)程與上述永磁電機(jī)所帶來(lái)的有益效果的推導(dǎo)過(guò)程大體類似,故本文不再贅述。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。