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定子冲片、定子铁芯、电机、压缩机和制冷设备

文献发布时间:2023-06-19 11:06:50


定子冲片、定子铁芯、电机、压缩机和制冷设备

技术领域

本发明涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种定子冲片、一种定子铁芯、一种电机、一种压缩机和一种制冷设备。

背景技术

相关技术中,集中绕组式单相感应电机固有多种复杂的谐波分量,使得其往往具有明显的异步附加转矩(异步谷),极大影响电机的效率和输出能力。

发明内容

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,本发明的第一方面提出了一种定子冲片。

本发明的第二方面提出了一种定子铁芯。

本发明的第三方面提出了一种电机。

本发明的第四方面提出了一种压缩机。

本发明的第五方面提出了一种制冷设备。

有鉴于此,本发明的一方面提出了一种定子冲片,包括:定子轭部,定子轭部呈环状结构;多个定子齿部,多个定子齿部均设于定子轭部的内圈,且多个定子齿部沿定子轭部的周向间隔布置;多个定子齿部中的任一个包括:齿身,齿身的一端与定子轭部的内圈相连接;齿靴,与齿身的另一端相连接,沿定子轭部的周向,齿靴背离齿身的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部,凹部为齿靴背离齿身的一端朝齿身的方向凹陷形成的凹槽结构。

本发明提供的一种定子冲片包括定子轭部和多个定子齿部,其中,多个定子齿部中的任一个定子齿部包括齿身和齿靴,定子齿部通过齿身与定子轭部相连接。合理设置了定子齿部的结构,使得齿靴背离齿身的一侧端面包括至少三个齿面,且使任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部,该凹部为凹槽结构,凹槽结构为齿靴背离齿身的一端朝齿身的方向凹陷所形成的结构。

具体地,齿面的数量为三个,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部,由于设置了凹部,会导致磁导发生变化,气隙磁密会叠加一个反向的三阶空间谐波分量,同时,沿定子轭部的周向,定子齿部的齿靴的两端的局部饱和作用,可以实现定子齿部中心的聚磁效果,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部的齿靴的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

具体地,齿面的数量为三个、五个等等,在此不一一列举。

根据本发明上述的定子冲片,还可以具有以下附加技术特征:

在上述技术方案中,进一步地,沿定子轭部的周向,齿靴的两端分别为第一端和第二端;第一端和与第一端相邻的凹部之间的齿面为第一齿面;其中,自第二端向第一端,第一齿面至定子齿部的内接圆的圆心的距离逐渐增大。

在该技术方案中,通过合理设置定子齿部的结构,使得沿定子轭部的周向,齿靴的相对两端分别记作第一端和第二端,第一端和与第一端相邻的凹部之间的齿面记作第一齿面,且沿着第二端向第一端的方向,第一齿面至定子齿部的内接圆的圆心的距离逐渐增大,气隙的增大会增大气隙侧的磁路压降,故而,该设置使得定子齿靴的磁饱和降低。

具体地,定子铁芯包括定子冲片,电机包括定子铁芯和转子,转子可转动地设置在定子铁芯的内部,转子沿第二端至第一端的方向转动。由于沿第二端向第一端的方向,第一齿面距离定子齿部的内接圆的圆心的距离逐渐增大,故而转子时,第一齿面处的气隙增大,气隙增大会增大气隙侧的磁路压降,大大降低第一齿面处的磁饱和,进而降低了局部磁饱和效应,减弱了气隙磁场的畸变,降低了电极的谐波含量,有利于提升电机效率和输出能力。

其中,第二端至第一端的方向为逆时针方向。

在上述任一技术方案中,进一步地,第二端和与第二端相邻的凹部之间的齿面为第二齿面;其中,自第一端向第二端,第二齿面至定子齿部的内接圆的圆心的距离逐渐增大。

在该技术方案中,合理设置了定子齿部的结构,使得沿着第一端向第二端的方向,第二齿面至定子齿部的内接圆的圆心的距离逐渐增大。转子沿第二端至第一端的方向转动,转子时,第二齿面处的气隙随着转子的转动而逐渐减小,即磁饱和逐渐提升,避免断崖式的气隙变化所导致径向力的增加,进而保证电机具有足够的输出功率,并降低电机的噪音。

具体地,自第二端向第一端,第一齿面至定子齿部的内接圆的圆心的距离逐渐增大;自第一端向第二端,第二齿面至定子齿部的内接圆的圆心的距离逐渐增大。转子沿第二端至第一端的方向转动,第二齿面处的气隙随着转子的转动而逐渐减小,即磁饱和逐渐提升,避免断崖式的气隙变化所导致径向力的增加;转子转动时,第一齿面处的气隙增大,气隙增大会增大气隙侧的磁路压降,大大降低第一齿面处的磁饱和,进而降低了局部磁饱和效应,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部的齿靴的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

反之,转子沿第一端至第二端的方向转动,转子时,第一齿面处的气隙随着转子的转动而逐渐减小,即磁饱和逐渐提升,避免断崖式的气隙变化所导致径向力的增加;转子转动时,第二齿面处的气隙增大,气隙增大会增大气隙侧的磁路压降,大大降低第二齿面处的磁饱和,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部的齿靴的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

在上述任一技术方案中,进一步地,定子轭部包括多个定子单元,多个定子单元首尾依次连接以形成环状结构,多个定子单元中的任一个对应连接有一个定子齿部。

在该技术方案中,通过合理设置定子轭部的结构,使得定子轭部包括多个定子单元,多个定子单元周圈布置以形成环状结构,其中,一个定子单元对应配备有一个定子齿部,且定子单元与定子齿部相连接。该设置实现了定子冲片结构分布的均匀性及一致性。

在上述任一技术方案中,进一步地,以垂直于定子轭部的轴线方向对定子冲片进行截面,在截面上,沿定子轭部的周向,定子单元的轮廓线对应的圆心角为a1,齿靴的轮廓线对应的圆心角为a2;其中,

在该技术方案中,通过合理设置定子轭部与定子齿部的配合结构,使得以垂直于定子轭部的轴线方向对定子冲片进行截面,在该截面上,定子单元在定子轭部的周向上的轮廓线对应的圆心角为a1,齿靴在定子轭部的周向上的轮廓线对应的圆心角为a2,且a1和a2满足a2=k×a1,其中,

在上述任一技术方案中,进一步地,当齿面的数量为三个时,第一齿面和第二齿面之间的齿面为第三齿面;以垂直于定子轭部的轴线方向对定子冲片进行截面,在截面上,第一齿面的轮廓线的延长线与第三齿面的轮廓线的延长线相交于A点,第三齿面的轮廓线的延长线与第二齿面的轮廓线的延长线相交于B点;在截面上,第一端与A点之间的连线对应的圆心角为b1;A点与B点之间的连线对应的圆心角为b2;B点与第二端之间的连线对应的圆心角为b3;其中,b1=b3,且

在该技术方案中,通过设置定子齿部的结构,使得以垂直于定子轭部的轴线方向对定子冲片进行截面,在该截面上,第一齿面的轮廓线的延长线与第三齿面的轮廓线的延长线的交点记作A,第三齿面的轮廓线的延长线与第二齿面的轮廓线的延长线的交点记作B,第一端与A点之间的连线对应的圆心角记作b1,A点与B点之间的连线对应的圆心角记作b2,B点与第二端之间的连线对应的圆心角记作b3。其中,b1、b2及b3满足:b1=b3,且

在上述任一技术方案中,进一步地,沿定子轭部的径向,齿靴的端部的宽度为d1,B点至第二端的距离为d2;其中,

在该技术方案中,通过合理设置定子齿部的结构,使得沿定子轭部的径向,齿靴的端部的宽度记作d1,B点至第二端的距离记作d2,其中,d1和d2满足

具体地,以垂直于定子轭部的轴线方向对定子冲片进行截面,在截面上,齿靴具有第一侧边和第二侧边,第一侧边和第二侧边为齿靴相对的两边,第二侧边相对于第一侧边距离B点更近,第二侧边的长度为d1。

在上述任一技术方案中,进一步地,沿定子轭部的周向,第一齿面包括以下任一种或其组合:平面、曲面及折面。

在该技术方案中,可根据实际需要来设置第一齿面的结构。如,沿定子轭部的周向,第一齿面为平面、曲面或折面。又或者,沿定子轭部的周向,第一齿面为平面、曲面及折面中的部分或全部的结合。

在上述任一技术方案中,进一步地,沿定子轭部的周向,第二齿面包括以下任一种或其组合:平面、曲面及折面。

在该技术方案中,可根据实际需要来设置第二齿面的结构。如,沿定子轭部的周向,第二齿面为平面、曲面或折面。又或者,沿定子轭部的周向,第二齿面为平面、曲面及折面中的部分或全部的结合。

在上述任一技术方案中,进一步地,沿定子轭部的周向,第三齿面包括以下任一种或其组合:平面、曲面及折面。

在该技术方案中,可根据实际需要来设置第三齿面的结构。如,沿定子轭部的周向,第三齿面为平面、曲面或折面。又或者,沿定子轭部的周向,第三齿面为平面、曲面及折面中的部分或全部的结合。

在上述任一技术方案中,进一步地,以垂直于定子轭部的轴线方向对凹部进行截面,凹部的截面形状包括以下任一种:方形、三角形、半圆形及梯形。

在该技术方案中,可根据具体实际情况有针对性地设置凹部的结构,如,以垂直于定子轭部的轴线方向对凹部进行截面,凹部的截面形状包括方形、三角形、半圆形或梯形。

本发明的第二方面提出了一种定子铁芯,包括:第一方面中任一技术方案的定子冲片。

本发明提供的定子铁芯,因包括如第一方面中任一技术方案的定子冲片,因此,具有上述定子冲片的全部有益效果,在此不做一一陈述。

本发明的第三方面提出了一种电机,包括:第二方面中的定子铁芯;转子,可转动地设置在定子铁芯内。

本发明提供的电机,因包括如第二方面中的定子铁芯,因此,具有上述定子铁芯的全部有益效果,在此不做一一陈述。

具体地,电机为异步电机。

本发明的第四方面提出了一种压缩机,包括:第二方面中的定子铁芯;或第三方面中的电机。

本发明提供的压缩机,因包括如第二方面中的定子铁芯,或包括如第三方面中的电机,因此,具有上述定子铁芯或电机的全部有益效果,在此不做一一陈述。

本发明的第五方面提出了一种制冷设备,包括:第二方面中的定子铁芯;或第三方面中的电机;或第四方面中的压缩机。

本发明提供的制冷设备,因包括如第二方面中的定子铁芯,或包括如第三方面中的电机,或包括如第四方面中的压缩机,因此,具有上述定子铁芯或电机或压缩机的全部有益效果,在此不做一一陈述。

本发明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示出了本发明的第一个实施例的定子冲片和转子的结构示意图;

图2示出了本发明的第一个实施例的定子冲片和转子的部分结构示意图;

图3示出了本发明的第一个实施例的定子冲片的尺寸标注示意图;

图4示出了本发明的第二个实施例的定子齿部的示意图;

图5示出了本发明的一个实施例的电机和相关技术中的电机的电角度和磁密分布的关系图;

图6示出了本发明的一个实施例的电机和相关技术中的电机的转速和转矩的关系图;

图7示出了本发明的一个实施例的电机和相关技术中的电机的磁密等效幅值和谐波次数的关系图。

其中,图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:

100定子冲片,110定子轭部,112定子单元,120定子齿部,122齿身,124齿靴,126凹部,128第一端,130第二端,132第一齿面,134第二齿面,136第三齿面,138第一侧边,140第二侧边,200转子。

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7描述根据本发明一些实施例的定子冲片100、定子铁芯、电机、压缩机和制冷设备。

实施例1:

如图1、图2和图4所示,本发明第一方面的实施例提出了一种定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,定子轭部110呈环状结构,多个定子齿部120均设于定子轭部110的内圈,且多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔布置;多个定子齿部120中的任一个包括齿身122和齿靴124,齿身122的一端与定子轭部110的内圈相连接,齿靴124与齿身122的另一端相连接,沿定子轭部110的周向,齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,凹部126为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷形成的凹槽结构。

详细地,定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,多个定子齿部120中的任一个定子齿部120包括齿身122和齿靴124,定子齿部120通过齿身122与定子轭部110相连接。合理设置了定子齿部120的结构,使得齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,且使任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,该凹部126为凹槽结构,凹槽结构为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷所形成的结构。

具体地,齿面的数量为三个,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,由于设置了凹部126,会导致磁导发生变化,气隙磁密会叠加一个反向的三阶空间谐波分量,同时,沿定子轭部110的周向,定子齿部120的齿靴124的两端的局部饱和作用,可以实现定子齿部120中心的聚磁效果,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

具体地,齿面的数量为三个、五个等等,当齿面的数量为三个时,凹部126的数量为两个,当齿面的数量为五个时,凹部126的数量为四个,在此不一一列举。

实施例2:

如图2和图4所示,在实施例1的基础上,实施例2提供了一种定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,定子轭部110呈环状结构,多个定子齿部120均设于定子轭部110的内圈,且多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔布置;多个定子齿部120中的任一个包括齿身122和齿靴124,齿身122的一端与定子轭部110的内圈相连接,齿靴124与齿身122的另一端相连接,沿定子轭部110的周向,齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,凹部126为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷形成的凹槽结构。

进一步地,沿定子轭部110的周向,齿靴124的两端分别为第一端128和第二端130;第一端128和与第一端128相邻的凹部126之间的齿面为第一齿面132,自第二端130向第一端128,第一齿面132至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大。

详细地,通过合理设置定子齿部120的结构,使得沿定子轭部110的周向,齿靴124的相对两端分别记作第一端128和第二端130,第一端128和与第一端128相邻的凹部126之间的齿面记作第一齿面132,且沿着第二端130向第一端128的方向,第一齿面132至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大,气隙的增大会增大气隙侧的磁路压降,故而,该设置使得定子齿靴124的磁饱和降低。

在本实施例中,定子铁芯包括定子冲片100,电机包括定子铁芯和转子200,转子200可转动地设置在定子铁芯的内部,转子200沿第二端130至第一端128的方向转动。由于沿第二端130向第一端128的方向,第一齿面132距离定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大,故而转子200时,第一齿面132处的气隙增大,气隙增大会增大气隙侧的磁路压降,大大降低第一齿面132处的磁饱和,进而降低了局部磁饱和效应,减弱了气隙磁场的畸变,降低了电极的谐波含量,有利于提升电机效率和输出能力。

其中,第二端130至第一端128的方向为逆时针方向,如图1所示,箭头指示了转子200的转动方向。

在其他一些实施例中,转子200可转动地设置在定子铁芯的内部,转子200沿第一端128至第二端130的方向转动。由于沿第一端128向第二端130的方向,第一齿面132距离定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐减小,故而转子200时,第一齿面132处的气隙减小,即磁饱和逐渐提升,避免断崖式的气隙变化所导致径向力的增加,进而保证电机具有足够的输出功率,并降低电机的噪音。

其中,第一端128至第二端130的方向为顺时针方向。

实施例3:

如图2和图4所示,在实施例1或实施例2的基础上,实施例3提供了一种定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,定子轭部110呈环状结构,多个定子齿部120均设于定子轭部110的内圈,且多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔布置;多个定子齿部120中的任一个包括齿身122和齿靴124,齿身122的一端与定子轭部110的内圈相连接,齿靴124与齿身122的另一端相连接,沿定子轭部110的周向,齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,凹部126为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷形成的凹槽结构。

进一步地,第二端130和与第二端130相邻的凹部126之间的齿面为第二齿面134;其中,自第一端128向第二端130,第二齿面134至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大。

详细地,合理设置了定子齿部120的结构,使得沿着第一端128向第二端130的方向,第二齿面134至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大。转子200沿第二端130至第一端128的方向转动,转子200时,第二齿面134处的气隙随着转子200的转动而逐渐减小,即磁饱和逐渐提升,避免断崖式的气隙变化所导致径向力的增加,进而保证电机具有足够的输出功率,并降低电机的噪音。

具体地,自第二端130向第一端128,第一齿面132至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大;自第一端128向第二端130,第二齿面134至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大。转子200沿第二端130至第一端128的方向转动,第二齿面134处的气隙随着转子200的转动而逐渐减小,即磁饱和逐渐提升,避免断崖式的气隙变化所导致径向力的增加;转子200转动时,第一齿面132处的气隙增大,气隙增大会增大气隙侧的磁路压降,大大降低第一齿面132处的磁饱和,进而降低了局部磁饱和效应,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

反之,转子200沿第一端128至第二端130的方向转动,转子200时,第一齿面132处的气隙随着转子200的转动而逐渐减小,即磁饱和逐渐提升,避免断崖式的气隙变化所导致径向力的增加;转子200转动时,第二齿面134处的气隙增大,气隙增大会增大气隙侧的磁路压降,大大降低第二齿面134处的磁饱和,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

实施例4:

如图1、图2和图3所示,在上述任一实施例的基础上,实施例4提供了一种定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,定子轭部110呈环状结构,多个定子齿部120均设于定子轭部110的内圈,且多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔布置;多个定子齿部120中的任一个包括齿身122和齿靴124,齿身122的一端与定子轭部110的内圈相连接,齿靴124与齿身122的另一端相连接,沿定子轭部110的周向,齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,凹部126为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷形成的凹槽结构。

进一步地,定子轭部110包括多个定子单元112,多个定子单元112首尾依次连接以形成环状结构,多个定子单元112中的任一个对应连接有一个定子齿部120。

详细地,通过合理设置定子轭部110的结构,使得定子轭部110包括多个定子单元112,多个定子单元112周圈布置以形成环状结构,其中,一个定子单元112对应配备有一个定子齿部120,且定子单元112与定子齿部120相连接。该设置实现了定子冲片100结构分布的均匀性及一致性。

进一步地,如图3所示,以垂直于定子轭部110的轴线方向对定子冲片100进行截面,在截面上,沿定子轭部110的周向,定子单元112的轮廓线对应的圆心角为a1,齿靴124的轮廓线对应的圆心角为a2;其中,

其中,通过合理设置定子轭部110与定子齿部120的配合结构,使得以垂直于定子轭部110的轴线方向对定子冲片100进行截面,在该截面上,定子单元112在定子轭部110的周向上的轮廓线对应的圆心角为a1,齿靴124在定子轭部110的周向上的轮廓线对应的圆心角为a2,且a1和a2满足a2=k×a1,其中,

具体地,k的取值包括以下任一种:0.6、0.7、0.8、0.89等等,在此不一一列举。

在本实施例中,p为8。

实施例5:

如图2和图4所示,在实施例2至实施例4中任一实施例的基础上,实施例5提供了一种定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,定子轭部110呈环状结构,多个定子齿部120均设于定子轭部110的内圈,且多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔布置;多个定子齿部120中的任一个包括齿身122和齿靴124,齿身122的一端与定子轭部110的内圈相连接,齿靴124与齿身122的另一端相连接,沿定子轭部110的周向,齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,凹部126为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷形成的凹槽结构,沿定子轭部110的周向,齿靴124的两端分别为第一端128和第二端130;第一端128和与第一端128相邻的凹部126之间的齿面为第一齿面132,自第二端130向第一端128,第一齿面132至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大。

进一步地,如图3所示,当齿面的数量为三个时,第一齿面132和第二齿面134之间的齿面为第三齿面136;以垂直于定子轭部110的轴线方向对定子冲片100进行截面,在截面上,第一齿面132的轮廓线的延长线与第三齿面136的轮廓线的延长线相交于A点,第三齿面136的轮廓线的延长线与第二齿面134的轮廓线的延长线相交于B点;在截面上,第一端128与A点之间的连线对应的圆心角为b1;A点与B点之间的连线对应的圆心角为b2;B点与第二端130之间的连线对应的圆心角为b3;其中,b1=b3,且

其中,通过设置定子齿部120的结构,使得以垂直于定子轭部110的轴线方向对定子冲片100进行截面,在该截面上,第一齿面132的轮廓线的延长线与第三齿面136的轮廓线的延长线的交点记作A,第三齿面136的轮廓线的延长线与第二齿面134的轮廓线的延长线的交点记作B,第一端128与A点之间的连线对应的圆心角记作b1,A点与B点之间的连线对应的圆心角记作b2,B点与第二端130之间的连线对应的圆心角记作b3。其中,b1、b2及b3满足:b1=b3,且

进一步地,如图3所示,沿定子轭部110的径向,齿靴124的端部的宽度为d1,B点至第二端130的距离为d2;其中,

其中,通过合理设置定子齿部120的结构,使得沿定子轭部110的径向,齿靴124的端部的宽度记作d1,B点至第二端130的距离记作d2,其中,d1和d2满足

具体地,如图3所示,以垂直于定子轭部110的轴线方向对定子冲片100进行截面,在截面上,齿靴124具有第一侧边138和第二侧边140,第一侧边138和第二侧边140为齿靴124相对的两边,第二侧边140相对于第一侧边138距离B点更近,第二侧边140的长度为d1。

实施例6:

如图2和图4所示,在实施例5的基础上,实施例6提供了一种定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,定子轭部110呈环状结构,多个定子齿部120均设于定子轭部110的内圈,且多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔布置;多个定子齿部120中的任一个包括齿身122和齿靴124,齿身122的一端与定子轭部110的内圈相连接,齿靴124与齿身122的另一端相连接,沿定子轭部110的周向,齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,凹部126为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷形成的凹槽结构,沿定子轭部110的周向,齿靴124的两端分别为第一端128和第二端130;第一端128和与第一端128相邻的凹部126之间的齿面为第一齿面132,自第二端130向第一端128,第一齿面132至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大,当齿面的数量为三个时,第一齿面132和第二齿面134之间的齿面为第三齿面136。

进一步地,沿定子轭部110的周向,第一齿面132包括以下任一种或其组合:平面、曲面及折面。

详细地,可根据实际需要来设置第一齿面132的结构。如,沿定子轭部110的周向,第一齿面132为平面、曲面或折面。又或者,沿定子轭部110的周向,第一齿面132为平面、曲面及折面中的部分或全部的结合。

在本实施例中,第一齿面132为弧面。

进一步地,沿定子轭部110的周向,第二齿面134包括以下任一种或其组合:平面、曲面及折面。

其中,可根据实际需要来设置第二齿面134的结构。如,沿定子轭部110的周向,第二齿面134为平面、曲面或折面。又或者,沿定子轭部110的周向,第二齿面134为平面、曲面及折面中的部分或全部的结合。

在本实施例中,第二齿面134为弧面。

进一步地,沿定子轭部110的周向,第三齿面136包括以下任一种或其组合:平面、曲面及折面。

其中,可根据实际需要来设置第三齿面136的结构。如,沿定子轭部110的周向,第三齿面136为平面、曲面或折面。又或者,沿定子轭部110的周向,第三齿面136为平面、曲面及折面中的部分或全部的结合。

在本实施例中,第三齿面136为弧面。

实施例7:

在上述任一实施例的基础上,实施例7提供了一种定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,定子轭部110呈环状结构,多个定子齿部120均设于定子轭部110的内圈,且多个定子齿部120沿定子轭部110的周向间隔布置;多个定子齿部120中的任一个包括齿身122和齿靴124,齿身122的一端与定子轭部110的内圈相连接,齿靴124与齿身122的另一端相连接,沿定子轭部110的周向,齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,凹部126为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷形成的凹槽结构。

进一步地,以垂直于定子轭部110的轴线方向对凹部126进行截面,凹部126的截面形状包括以下任一种:方形、三角形、半圆形及梯形。

详细地,可根据具体实际情况有针对性地设置凹部126的结构,如,以垂直于定子轭部110的轴线方向对凹部126进行截面,凹部126的截面形状包括方形、三角形、半圆形或梯形。

实施例8:

本发明第二方面的实施例提出了一种定子铁芯,包括:第一方面中任一实施例的定子冲片100。

详细地,定子铁心包括定子冲片100,定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,多个定子齿部120中的任一个定子齿部120包括齿身122和齿靴124,定子齿部120通过齿身122与定子轭部110相连接。合理设置了定子齿部120的结构,使得齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,且使任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,该凹部126为凹槽结构,凹槽结构为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷所形成的结构。

具体地,齿面的数量为三个,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,由于设置了凹部126,会导致磁导发生变化,气隙磁密会叠加一个反向的三阶空间谐波分量,同时,沿定子轭部110的周向,定子齿部120的齿靴124的两端的局部饱和作用,可以实现定子齿部120中心的聚磁效果,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

实施例9:

如图1所示,本发明第三方面的实施例提出了一种电机,包括:第二方面的实施例的定子铁芯;转子200,可转动地设置在定子铁芯内。

详细地,电机包括定子铁芯,定子铁心包括定子冲片100,定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,多个定子齿部120中的任一个定子齿部120包括齿身122和齿靴124,定子齿部120通过齿身122与定子轭部110相连接。合理设置了定子齿部120的结构,使得齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,且使任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,该凹部126为凹槽结构,凹槽结构为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷所形成的结构。

具体地,齿面的数量为三个,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,由于设置了凹部126,会导致磁导发生变化,气隙磁密会叠加一个反向的三阶空间谐波分量,同时,沿定子轭部110的周向,定子齿部120的齿靴124的两端的局部饱和作用,可以实现定子齿部120中心的聚磁效果,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

具体地,电机为异步电机。

实施例10:

本发明第四方面的实施例提出了一种压缩机,包括:第二方面的实施例的定子铁芯;或第三方面的实施例的电机。

详细地,压缩机包括定子铁芯或电机,电机包括定子铁芯,定子铁心包括定子冲片100,定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,多个定子齿部120中的任一个定子齿部120包括齿身122和齿靴124,定子齿部120通过齿身122与定子轭部110相连接。合理设置了定子齿部120的结构,使得齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,且使任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,该凹部126为凹槽结构,凹槽结构为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷所形成的结构。

具体地,齿面的数量为三个,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,由于设置了凹部126,会导致磁导发生变化,气隙磁密会叠加一个反向的三阶空间谐波分量,同时,沿定子轭部110的周向,定子齿部120的齿靴124的两端的局部饱和作用,可以实现定子齿部120中心的聚磁效果,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

实施例11:

本发明第五方面的实施例提出了一种制冷设备,包括:第二方面的实施例的定子铁芯;或第三方面的实施例的电机;或第四方面的实施例的压缩机。

详细地,制冷设备包括定子铁芯,或包括电机,或包括压缩机。其中,电机包括定子铁芯,定子铁心包括定子冲片100,定子冲片100包括定子轭部110和多个定子齿部120,其中,多个定子齿部120中的任一个定子齿部120包括齿身122和齿靴124,定子齿部120通过齿身122与定子轭部110相连接。合理设置了定子齿部120的结构,使得齿靴124背离齿身122的一侧端面包括至少三个齿面,且使任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,该凹部126为凹槽结构,凹槽结构为齿靴124背离齿身122的一端朝齿身122的方向凹陷所形成的结构。

具体地,齿面的数量为三个,任意相邻两个齿面的连接处形成有凹部126,由于设置了凹部126,会导致磁导发生变化,气隙磁密会叠加一个反向的三阶空间谐波分量,同时,沿定子轭部110的周向,定子齿部120的齿靴124的两端的局部饱和作用,可以实现定子齿部120中心的聚磁效果,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

实施例12:

电机包括定子铁芯和转子200,定子铁芯包括定子冲片100,定子冲片100包括齿靴124、齿身122、定子轭部110。齿靴124与转子200相近的面沿顺时针方向依次包括第一齿面132、凹部126、第三齿面136、凹部126和第二齿面134。自第二端130向第一端128,第一齿面132至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大;自第一端128向第二端130,第二齿面134至定子齿部120的内接圆的圆心的距离逐渐增大。加入凹部126后,因磁导变化,气隙磁密会叠加一个反向的三阶空间谐波分量,同时,沿定子轭部110的周向,定子齿部120的齿靴124的两端的局部饱和作用,可以实现定子齿部120中心的聚磁效果,使得磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

沿定子轭部110的周向,在保证定子齿部120的齿靴124的第一端128和第二端130总磁链的一致性,以使第一端128与A点之间的连线对应的圆心角等于B点与第二端130之间的连线对应的圆心角。第一齿面132的轮廓线的延长线与第三齿面136的轮廓线的延长线的交点A离齿靴124的中心越近,则磁饱和越不明显,故而不需要进行削弧。当到达A点时,磁饱和现象才逐渐加强,此时可以逐渐进行削弧,为达到较好的效果,需满足

如图5所示,本申请的异步电机与相关技术中的异步电机的磁密分布的比较图。本申请相较于相关技术,磁密空间分布更接近于正弦波,定子齿部120的齿靴124的磁饱和降低,改善异步附加转矩,提升电机的效率和输出能力。

如图6所示,本申请的异步电机与相关技术中的异步电机的输出转矩比较图。本申请的异步附加转矩低谷(400rpm位置处)较相关技术具有明显改善,低转速区间电机性能更优,高转速区间性能没有下降。

如图7所示,本申请的异步电机与相关技术中的异步电机的不同阶次磁密幅值比较图,本申请的气隙磁场变化平稳,与相关技术相比,高次谐波磁场下降明显,基波含量也略有上升。其中,磁密等效幅值的单位是特斯拉(T)。

由此可知,本申请的电机可以改善异步附加转矩,提高电机的输出能力。

在本发明中,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发明中的具体含义。

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发明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。

相关技术
  • 定子冲片、定子铁芯、电机、压缩机和制冷设备
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