本發(fā)明涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電機(jī)定子、永磁電機(jī)以及壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

壓縮機(jī)電機(jī)一般按具有中性點(diǎn)的星形接法連接各相，而不采用不具有中性點(diǎn)的多邊形接法。然而，隨著壓縮機(jī)技術(shù)的發(fā)展及壓縮機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的推廣，在一些電壓/電機(jī)體積較小的應(yīng)用場合，電機(jī)具有較大的電流，因此在相關(guān)技術(shù)中，需要設(shè)置較大的導(dǎo)體面積來保證電流密度處于可靠范圍內(nèi)，即定子繞組通常采用直徑較粗的導(dǎo)體或多根導(dǎo)體并繞。而粗導(dǎo)體繞制或多根導(dǎo)體并繞工藝難度大，無法在保證可靠性的同時(shí)批量化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種電機(jī)定子，所述電機(jī)定子的加工、制造容易。

本發(fā)明還提出一種具有上述電機(jī)定子的永磁電機(jī)。

本發(fā)明還提出一種具有上述永磁電機(jī)的壓縮機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例電機(jī)定子，包括：定子鐵芯，所述定子鐵芯具有多個(gè)沿其周向間隔設(shè)置的定子齒，相鄰兩個(gè)所述定子齒限定出定子槽；定子繞組，所述定子繞組繞設(shè)在所述定子齒且包括多個(gè)線圈組，每個(gè)所述線圈組具有至少兩個(gè)接頭；用于連接外電路和所述定子繞組的引出線，所述引出線包括多根且每根所述引出線與至少兩個(gè)不同線圈組的接頭連接，其中，搭載所述電機(jī)的端子間的額定電壓為un，所述定子鐵芯的最大外徑為dmax，所述定子鐵芯的軸向長度為l，un/(dmax²×l)≤0.3v/cm³。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)定子，在電機(jī)的端子電壓、定子鐵芯最大外徑以及軸向長度滿足本發(fā)明應(yīng)用范圍的場合內(nèi)，通過將每根引出線與至少兩個(gè)來自不同線圈組的接頭連接，可以減小定子繞組的線圈直徑，從而改善了定子繞組的制造性，有效地提高電機(jī)的槽滿率，同時(shí)可以降低定子繞組的交流電阻，從而減小集膚效應(yīng)，提升電機(jī)效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述線圈組的數(shù)量與所述引出線的數(shù)量相等。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述定子繞組包括第一線圈組、第二線圈組和第三線圈組，所述引出線包括三根。

可選地，每個(gè)所述線圈組具有2n個(gè)所述接頭，其中，n是正整數(shù)，第一個(gè)引出線與所述第一線圈組的n個(gè)接頭、所述第二線圈組的n個(gè)接頭連接，第二個(gè)引出線與所述第一線圈組的另n個(gè)接頭、所述第三線圈組的n個(gè)接頭連接，第三個(gè)引出線與所述第二線圈組的另n個(gè)接頭、所述第三線圈組的另n個(gè)接頭連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述定子繞組為集中式繞組或分布式繞組。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述定子繞組采用無中性點(diǎn)的連接方式，簡化了定子繞組與引出線的連接工序。在保證電機(jī)相同電壓電流特性的情況下，可以適當(dāng)減小定子繞組的線圈直徑，從而改善定子繞組的制造性，降低定子繞組的直材成本與制造成本，同時(shí)還可以減小集膚效應(yīng)，降低定子繞組的交流電阻，提升電機(jī)效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述引出線通過接線盒或?qū)щ姴迤c外電路連接。

可選地，所述定子槽的數(shù)量為3的倍數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的電機(jī)，包括：轉(zhuǎn)子和根據(jù)上述實(shí)施例所述的電機(jī)定子。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)，通過采用上述實(shí)施例所述的電機(jī)定子，加工制造容易，合格率高，有利于降低電機(jī)的直材成本與制造成本低，提升電機(jī)的工作效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述轉(zhuǎn)子包括：轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯具有多個(gè)磁鐵槽；多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體分別設(shè)在多個(gè)所述磁鐵槽內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)為p，所述定子槽的數(shù)量為z，且滿足關(guān)系式：z/p＝3/2^k,其中，k為正整數(shù)。

可選地，所述永磁電機(jī)由變頻器供電。

根據(jù)本發(fā)明第三方面實(shí)施例的壓縮機(jī)，包括根據(jù)上述實(shí)施例所述的永磁電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)，通過采用上述實(shí)施例所述的永磁電機(jī)，有利于提升壓縮機(jī)的性價(jià)比。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)定子的主視圖；

圖2是圖1中所示的電機(jī)定子的俯視圖；

圖3是圖1中所示的電機(jī)定子的立體圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)定子與相關(guān)技術(shù)中定子的繞線合格率對(duì)比圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的永磁電機(jī)與相關(guān)技術(shù)電機(jī)的效率-體積對(duì)比圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的永磁電機(jī)與變頻器的連接示意圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

壓縮機(jī)a，

永磁電機(jī)10，

定子11，

定子鐵芯111，通道1111，定子齒1112，定子槽1113，

定子繞組112，第一線圈組1121，第二線圈組1122，第三線圈組1123，接頭1124，

引出線113，

轉(zhuǎn)子鐵芯12，磁體槽121，永磁體13，

變頻器20，外殼30，曲軸40，氣缸50，活塞60，主軸承71，副軸承72。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“豎直”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

下面參考圖1-圖5描述根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的電機(jī)定子11。

如圖1-圖5所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)定子11包括：定子鐵芯111、定子繞組112和用于連接外電路和定子繞組112的引出線113。

定子鐵芯111具有多個(gè)沿其周向間隔設(shè)置的定子齒1112，任意相鄰兩個(gè)定子齒1112限定出定子槽1113。定子繞組112繞設(shè)在多個(gè)定子齒1112上。定子繞組112包括多個(gè)線圈組，每個(gè)線圈組具有至少兩個(gè)接頭1124。引出線113包括多根。每根引出線113與多個(gè)線圈組中的至少兩個(gè)接頭1124連接，且每根引出線113連接的至少兩個(gè)接頭1124來自不同線圈組的接頭1124。

其中，所述電機(jī)的應(yīng)用條件為：搭載所述電機(jī)的端子間的額定電壓為un，定子鐵芯111的最大外徑為dmax，定子鐵芯111的軸向長度為l，un/(dmax²×l)≤0.3v/cm³。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)定子11，在電機(jī)的端子電壓、定子鐵芯111最大外徑以及軸向長度滿足本發(fā)明應(yīng)用范圍的場合內(nèi)，通過將每根引出線113與至少兩個(gè)來自不同線圈組的接頭1124連接，可以減小定子繞組112的線圈直徑，從而改善了定子繞組112的制造性，有效地提高電機(jī)的槽滿率，同時(shí)可以降低定子繞組112的交流電阻，從而減小集膚效應(yīng)，提升電機(jī)效率。

可選地，線圈組的數(shù)量與引出線113的數(shù)量相等，例如若定子繞組包括三個(gè)線圈組，則引出線包括三根。

在一些示例中，定子繞組112采用無中性點(diǎn)的連接方式，例如定子繞組112可以采用三角形接法，簡化了定子繞組112與引出線113的連接工序。在保證電機(jī)相同電壓電流特性的情況下，可以適當(dāng)減小定子繞組112的線圈直徑，從而改善定子繞組112的制造性，降低定子繞組112的直材成本與制造成本，同時(shí)還可以減小集膚效應(yīng)，降低定子繞組的交流電阻，提升電機(jī)效率。

根據(jù)本發(fā)明一些可選的實(shí)施例，定子繞組112為集中式繞組。

具體地，如圖1-圖3所示，在本實(shí)施例中，定子繞組112包括第一線圈組1121、第二線圈組1122和第三線圈組1123，引出線113包括三根。

在一些示例中，每個(gè)線圈組具有兩個(gè)接頭1124，其中，第一個(gè)引出線113與第一線圈組1121的一個(gè)接頭1124、第二線圈組1122的一個(gè)接頭1124連接。第二個(gè)引出線113與第一線圈組1121的另一個(gè)接頭1124、第三線圈組1123的一個(gè)接頭1124連接。第三個(gè)引出線113與第二線圈組1122的另一個(gè)接頭1124、第三線圈組1123的另一個(gè)接頭1124連接。

也就是說，定子繞組112包括三個(gè)線圈組，每個(gè)線圈組包含兩個(gè)接頭1124，即定子繞組112共有六個(gè)接頭1124。六個(gè)接頭1124與三根引出線113連接，每根引出線113連接兩個(gè)接頭1124，且每根引出線113連接的接頭1124來自不同線圈組。

在本實(shí)施例中，電機(jī)的應(yīng)用條件為：電機(jī)端子間額定工作電壓un、定子的最大外徑dmax、所述定子的軸向長度l滿足：un/(dmax²×l)≤0.3v/cm³。在前述的應(yīng)用條件的場合，使用本發(fā)明的電機(jī)定子11，可以有效地降低定子繞組112的導(dǎo)體直徑，從而改善定子繞組112制造性。另外，由于定子繞組112的導(dǎo)體直徑減小，有利于減小導(dǎo)體的集膚效應(yīng)，從而減小電機(jī)的交流電阻，提升電機(jī)的性能。

在一些示例中，定子槽1113的數(shù)量為3的倍數(shù)。

在一些具體示例中，電機(jī)定子11的定子鐵芯111具有九個(gè)定子槽1113和九個(gè)定子齒1112。定子繞組112分為三個(gè)線圈組，每個(gè)線圈組有兩個(gè)接頭1124，不同線圈組的接頭1124兩兩組合以與引出線113相連接

當(dāng)然，本發(fā)明的每個(gè)線圈組的接頭1124的數(shù)量不限于兩個(gè)。

在一些具體示例中，每個(gè)線圈組的接頭1124的數(shù)量可以是偶數(shù)(2n，n＝1，2，3……)，若定子繞組112具有m個(gè)線圈組，則定子繞組112的接頭1124總數(shù)為2mn。

其中，第一個(gè)引出線113可以與第一線圈組1121的n個(gè)接頭、第二線圈組1122的n個(gè)接頭連接，第二個(gè)引出線113可以與第一線圈組1121的另n個(gè)接頭、第三線圈組1123的n個(gè)接頭連接，第三個(gè)引出線113可以與第二線圈組1122的另n個(gè)接頭、第三線圈組1123的另n個(gè)接頭連接。

如圖3所示，在一些示例中，電機(jī)定子11還包括絕緣材料以將定子繞組112與定子鐵芯111、不同相定子繞組112之間進(jìn)行電氣絕緣。

圖4是上述實(shí)施例的電機(jī)定子11與相關(guān)技術(shù)中的電機(jī)定子的繞線合格率對(duì)比圖。

可見，相關(guān)技術(shù)中，在定子繞組的導(dǎo)體截面尺寸較粗的場合下，定子繞組較難實(shí)現(xiàn)較高的槽滿率，且槽滿率若超過某個(gè)臨界點(diǎn)，制造合格率會(huì)隨槽滿率的升高而急劇下降，甚至無法制造。

相比而言，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的電機(jī)定子11結(jié)構(gòu)，一方面，可以有效降低定子繞組112的導(dǎo)體直徑，從而較容易實(shí)現(xiàn)定子繞組112較高的槽滿率。另一方面，隨著導(dǎo)體線徑的增大，受集膚效應(yīng)影響，導(dǎo)體的交流電阻/直流電阻隨之增大，從而影響電機(jī)的性能。

根據(jù)本發(fā)明另一些可選的實(shí)施例，定子繞組112為分布式繞組。

如圖5所示，在一些示例中，定子鐵芯111具有十八個(gè)定子槽1113和十八個(gè)定子齒1112。在電機(jī)的端子電壓、定子鐵芯111的最大外徑以及軸向長度在本發(fā)明應(yīng)用范圍的場合內(nèi)，采用本發(fā)明的定子繞組112的接頭1124與引出線113的連接方法，具有類似的優(yōu)良效果。

在一些可選的示例中，引出線113的一端連有接線盒，引出線113通過接線盒與外電路連接。在另一些可選的示例中，引出線113的一端連有導(dǎo)電插片，引出線113通過導(dǎo)電插片與外電路連接，連接方便，操作容易。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)定子11，定子繞組112的線圈與引出線113連接簡單，且在保證電機(jī)相同電壓電流特性的情況下，改善電機(jī)的制造性。另外，由于定子繞組112的導(dǎo)體截面尺寸較大容易產(chǎn)生集膚效應(yīng)，會(huì)使電機(jī)效率下降，而本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)定子11，可以減小定子繞組112的導(dǎo)體截面尺寸，從而減小導(dǎo)體的集膚效應(yīng)，提升電機(jī)效率。

如圖6-圖8所示，根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的永磁電機(jī)10包括：轉(zhuǎn)子和根據(jù)上述實(shí)施例的電機(jī)定子11。

由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)定子11具有上述技術(shù)效果，因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的永磁電機(jī)10也具有上述技術(shù)效果，即所述永磁電機(jī)10的結(jié)構(gòu)簡單，直材成本與制造成本低，加工制造容易，合格率高，電機(jī)工作效率高，性能好。

如圖6所示，在一些示例中，定子鐵芯111的中部具有通道1111，轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)在通道1111內(nèi)。

轉(zhuǎn)子包括：轉(zhuǎn)子鐵芯12和多個(gè)永磁體13。轉(zhuǎn)子鐵芯12具有多個(gè)沿其周向間隔設(shè)置的磁鐵槽121。多個(gè)永磁體13分別設(shè)在多個(gè)磁鐵槽121內(nèi)，轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)為p，定子槽1113的數(shù)量為z，且滿足關(guān)系式：z/p＝3/2^k,其中，k為正整數(shù)。例如，若定子槽1113的數(shù)量z為9時(shí)，則轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)p可以為6。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的永磁電機(jī)10與相關(guān)技術(shù)中的電機(jī)的效率-體積對(duì)比圖。

可見，本發(fā)明實(shí)施例的永磁電機(jī)10的定子具有較高的槽滿率，同時(shí)因定子繞組112的導(dǎo)體截面積較小而降低了集膚效應(yīng)，因此在不同體積下、與相關(guān)技術(shù)中的電機(jī)結(jié)構(gòu)相比，具有更高的性能。

如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，永磁電機(jī)10由變頻器20供電。變頻器20的輸入側(cè)可以是直流電，也可以是交流電。變頻器20的輸出側(cè)與永磁電機(jī)10相連以向永磁電機(jī)10供電，從而實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)10的變頻控制。

根據(jù)本發(fā)明第三方面實(shí)施例的壓縮機(jī)a包括根據(jù)上述實(shí)施例所述的永磁電機(jī)10。由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的永磁電機(jī)10具有上述技術(shù)效果，因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)a也具有上述技術(shù)效果，即所述壓縮機(jī)a的加工、制造容易，工作效率高。

如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，壓縮機(jī)a包括外殼30、曲軸40、氣缸50、活塞60、主軸承71、副軸承72以及上述實(shí)施例的電機(jī)。

外殼30沿豎直方向(如圖9所示的上下方向)延伸，外殼30內(nèi)限定有沿其軸向延伸的容納腔。曲軸40設(shè)在容納腔內(nèi)且沿外殼30的軸向布置。曲軸40的下端穿過氣缸50，主軸承71和副軸承72分別設(shè)在氣缸50的上下兩端以與氣缸50限定出密封的壓縮腔。曲軸40伸入氣缸50的部分形成偏心部且其上套裝有活塞60。曲軸40的上端與電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯12連接。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)、壓縮機(jī)a的其他構(gòu)成以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。