定子结构、电机结构、压缩机结构和制冷设备

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种定子结构、一种电机结构、一种压缩机结构和一种制冷设备。

背景技术

当前电机，在运行过程中常常会因为设计不当产生噪音，尤其是输入电流的调制波的高频噪音尤为明显。

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。

有鉴于此，本发明第一方面的实施例提供了一种定子结构。

本发明第二方面的实施例提供了一种电机结构。

本发明第三方面的实施例提供了一种压缩机结构。

本发明第四方面的实施例提供了一种制冷设备。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种定子结构，包括：定子铁芯，定子铁芯包括定子轭以及由定子轭沿径向向内延伸的多个定子齿；第一凹槽，设于定子轭远离定子铁芯的轴线的一侧侧壁；第二凹槽，设于第一凹槽内，第二凹槽由第一凹槽的槽底朝向定子铁芯的轴线延伸；其中，第一凹槽的深度不大于定子轭的厚度的一半，且第二凹槽的深度不大于定子轭的厚度的一半。

根据本发明第一方面的实施例提供的定子结构，包括定子铁芯以及设置在定子铁芯上的两种凹槽，具体为第一凹槽和第二凹槽，需要补充的是，定子铁芯自身包括两种常规结构，即定子轭和定子齿，二者之间的位置关系为定子齿设于定子轭的径向内侧，也即定子轭沿径向向内延伸形成定子齿。而对于第一凹槽和第二凹槽而言，第一凹槽作为槽状基础，由定子轭的外侧壁，也即远离定子铁芯的轴线的一侧侧壁向内凹陷形成，第二凹槽则是在第一凹槽的基础上继续向内凹陷，也即第二凹槽由第一凹槽的槽底朝向定子铁芯的轴线延伸，从而形成两层凹槽叠加的设置方案，进而一方面可对噪音起到抑制作用，另一方面还可保证电机效率，进一步地，第一凹槽的深度和第二凹槽的深度均不大于定子轭的厚度的一半，从而可极大的改善电机噪音，特别是对于高频载波噪音而言，有极大地降低作用。

其中，定子轭的厚度即为定子轭在定子铁芯的径向方向上的尺寸。

其中，第一凹槽的深度即为由定子铁芯的外缘沿径向向内延伸的尺寸。

进一步地，由于第二凹槽是在第一凹槽的基础上继续向内延伸形成的，故而一般地，第二凹槽的槽宽不大于第一凹槽的槽宽。

上述技术方案中，第二凹槽包括：第一槽和第二槽；其中，第一槽和第二槽沿定子铁芯的周向间隔设置，在定子铁芯的端面上，第一槽的投影轮廓线与第二槽的投影轮廓线不同。

在该技术方案中，第二凹槽主要包括两种槽，两种槽的形状不同，具具体为在定子铁芯的端面上投影轮廓线不同，同时第一槽和第二槽之间间隔设置，由于第一槽和第二槽之间并不连通，相互独立，以便于不同的第一槽和第二槽会分别与第一凹槽相结合形成不同的槽结构，进而在第一凹槽和第二凹槽的共同作用下可极大的改善在运行过程中出现的高频载波噪音。

上述技术方案中，第一槽为矩形槽，第二槽为弧形槽。

在该技术方案中，通过限制第一槽为矩形槽，第二槽为弧形槽，采用常规结构更便于加工制造。

进一步地，矩形槽的数量不小于三个，弧形槽和矩形槽的数量之和与第一凹槽相等。

上述技术方案中，在定子铁芯的端面上，第一凹槽的投影轮廓线具体包括：槽底轮廓线和分别与槽底轮廓线的一端相连的槽壁轮廓线；其中，每个槽壁轮廓线的另一端延伸至定子轭远离定子铁芯的轴线的一侧侧壁上。

在该技术方案中，对于第一凹槽而言，对其形状进行限制，将第一凹槽的投影轮廓线分为槽底轮廓线以及两个槽壁轮廓线，可以理解，槽底轮廓线对应的立体结构即为第一凹槽的槽底，槽壁轮廓线对应的立体结构则为与槽底相连的槽壁，通过组合即可形成第一凹槽。

需要强调的是，槽壁轮廓线的一端与槽底轮廓线相连，但另一端会直接延伸至定子轭的外壁。

上述技术方案中，槽底轮廓线与任一槽壁轮廓线之间的夹角为钝角。

在该技术方案中，通过限制槽底轮廓线和槽壁轮廓线之间形成钝角，使得整个第一凹槽呈外扩型，更有利于在运行过程中对载波频段声音的降低效果。

上述技术方案中，槽底轮廓线的两端分别与定子铁芯的轴线之间的连线所呈的夹角不大于360°/Q；其中，Q为定子齿的数量。

在该技术方案中，通过限制槽底轮廓线所在位置与定子齿的位置相对应，二者之间的对应关系为，槽底轮廓线的两端相对于定子铁芯的轴线而言会形成一定的夹角，由于定子齿为均匀设置，故而相邻两个定子齿之间相对于定子铁芯的轴线所成的夹角即为360°/Q，通过限制上述槽底轮廓线对应的夹角不大于定子齿所成夹角，也即槽底轮廓线的宽度受限制，减少发生两个相邻的槽底轮廓线之间接触导致电机性能受损的可能性，同时也利于槽壁轮廓线呈外扩型延伸的设计，以保证对高频载波噪音的降低效果。

上述技术方案中，定子铁芯具体包括：多个定子冲片，多个定子冲片沿定子铁芯的轴向层叠设置。

在该技术方案中，定子铁芯是由多个定子冲片轴向层叠设置而成的，在每个定子冲片上均设置有定子轭、定子齿以及绕线槽，定子齿设置在定子轭上，相邻的两个定子齿之间形成有绕线槽，以便于定子绕组绕在绕线槽上，可对转子产生磁场，以实现定子作用。

进一步地，定子冲片的材质选为硅钢片或其他软磁材料片，厚度不大于0.35mm。

上述技术方案中，第一凹槽的深度不小于定子轭的厚度的0.2倍；第二凹槽的深度不小于定子轭的厚度的0.2倍。

在该技术方案中，通过限制第一凹槽和第二凹槽的深度下限值为定子轭的厚度的0.2倍，以保证在工作过程中可以起到有效的降噪效果，尤其是针对高频载波的降噪效果。

根据本发明第二方面实施例提供的电机结构，包括上述任一实施例中的定子结构；转子结构，与定子结构同轴设置，转子结构包括转子铁芯以及设于转子铁芯上的永磁体。

根据本发明提供的电机结构，包括定子结构和转子结构两个部分，其中，对于定子铁芯而言，在将定子齿上绕线以在绕线槽内设置定子绕组时，可对转子结构起到正常的磁场驱动作用，进而实现转子结构的旋转。具体地，转子结构与定子结构同轴设置，主要包括转子铁芯以及永磁体两个部分，在定子结构通电产生矢量磁场时，磁性件会在磁作用下发生转动，从而实现转子结构的移动。

需要说明的是，定子铁芯的轴线与转子铁芯的轴线共线，定子齿和永磁体均为绕该轴线布置的，一般来说都是均匀设置。

上述技术方案中，在转子铁芯的端面上，永磁体的投影轮廓线关于相邻两个定子齿的中心轴线对称；其中，永磁体包括以下之一或其组合：直线段、曲线段。

在该技术方案中，通过限制永磁体的截面形状属于对称图形，以便于加工和安装，具体地，永磁体包括三种形状的任意组合，可以为纯直线段，此时，在限制对称的情况下，永磁体的投影轮廓线应垂直于中心轴线。另一种情况下，永磁体可以为对称的直线段，或者可以理解为折线段，此时投影轮廓线的可能性较多，包括但不限于V形、W形等。再一种情况下，永磁体为纯曲线段，此时仍需要保持对称形状，可以为单弧线，也可以为多弧线的组合形状。

当然，还可以为曲线段和直线段的组合，只要是对称结构即可。

上述技术方案中，定子齿的数量Q与永磁体的极对数p以及电机结构的相数m之间的关系为：

在该技术方案中，通过限制定子齿的数量不大于转子的极对数和电机相数的乘积的2倍，从而可使得整体形成分数槽电机，在分数槽电机的作用下，可有效削弱磁极磁场非正弦分布所产生的高次谐波电势，同时还可削弱齿谐波电势的幅值，改善波形。此外，由于采用分数槽形势的电机，还可有效减小磁通的脉振幅值，进而减少磁极表面的脉振损耗。

本发明第三方面的实施例提供了一种压缩机结构，包括：壳体；如上述第二方面的电机结构，设于壳体内。

根据本发明第三方面实施例提供的压缩机结构，包括壳体以及设于壳体内的电机结构，压缩机结构内设有上述第二方面中的电机结构，故而具有上述电机结构的有益效果，在此不再赘述。

本发明第四方面的实施例提供了一种制冷设备，包括：箱体；如上述第三方面的压缩机，设于箱体内。

根据本发明第四方面实施例提供的制冷设备，包括箱体以及设于箱体内的压缩机结构，制冷设备内设有上述第三方面中的压缩机结构，故而具有上述压缩机结构的有益效果，在此不再赘述。

其中，制冷设备包括但不限于冰箱、冰柜、空调等具有制冷功能的设备。

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

图1示出了根据本发明的一个实施例的定子结构的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的电机结构的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的定子结构的局部结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的定子铁芯的结构示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的转子铁芯的结构示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的电机结构的结构示意图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的压缩机结构的结构示意图；

图8示出了根据本发明的一个实施例的制冷设备的结构示意图。

其中，图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100：电机结构；102：定子结构；1022：定子铁芯；1023：定子轭；1024：定子齿；1026：第一凹槽；1027：槽底轮廓线；1028：槽壁轮廓线；1030：第二凹槽；1031：第一槽；1032：第二槽；1034：定子冲片；104：转子结构；1042：转子铁芯；1044：永磁体；1046：转子冲片；200：压缩机结构；202：壳体；300：制冷设备；302：箱体。

具体实施方式

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

下面参照图1至图8描述根据本发明的一些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提出的一种定子结构102，包括定子铁芯1022以及设置在定子铁芯1022上的两种凹槽，具体为第一凹槽1026和第二凹槽1030，需要补充的是，定子铁芯1022自身包括两种常规结构，即定子轭1023和定子齿1024，二者之间的位置关系为定子齿1024设于定子轭1023的径向内侧，也即定子轭1023沿径向向内延伸形成定子齿1024。而对于第一凹槽1026和第二凹槽1030而言，第一凹槽1026作为槽状基础，由定子轭1023的外侧壁，也即远离定子铁芯1022的轴线的一侧侧壁向内凹陷形成，第二凹槽1030则是在第一凹槽1026的基础上继续向内凹陷，也即第二凹槽1030由第一凹槽1026的槽底朝向定子铁芯1022的轴线延伸，从而形成两层凹槽叠加的设置方案，进而一方面可对噪音起到抑制作用，另一方面还可保证电机效率，进一步地，第一凹槽1026的深度和第二凹槽1030的深度均不大于定子轭1023的厚度的一半，从而可减少极大的改善电机噪音，特别是对于高频载波噪音而言，有极大地降低作用。

其中，定子轭1023的厚度即为定子轭1023在定子铁芯1022的径向方向上的尺寸。

其中，第一凹槽1026的深度即为由定子铁芯1022的外缘沿径向向内延伸的尺寸。

进一步地，由于第二凹槽1030是在第一凹槽1026的基础上继续向内延伸形成的，故而一般地，第二凹槽1030的槽宽不大于第一凹槽1026的槽宽。

进一步地，如图4所示，定子铁芯是由多个定子冲片1034轴向层叠设置而成的，在每个定子冲片上均设置有定子轭、定子齿以及绕线槽，定子齿设置在定子轭上，相邻的两个定子齿之间形成有绕线槽，以便于定子绕组绕在绕线槽上，可对转子产生磁场，以实现定子作用。

进一步地，定子冲片1034的材质选为硅钢片或其他软磁材料片，厚度不大于0.35mm。

在一个具体的实施例中，除了上述限定第一凹槽1026和第二凹槽1030的深度上限值，还限定了第一凹槽1026和第二凹槽1030的深度下限值为定子轭1023的厚度的0.2倍，以保证在工作过程中可以起到有效的降噪效果，尤其是针对高频载波的降噪效果。

实施例二

如图1和图2所示，本实施例提出的一种定子结构102，包括定子铁芯1022以及设置在定子铁芯1022上的两种凹槽，具体为第一凹槽1026和第二凹槽1030，需要补充的是，定子铁芯1022自身包括两种常规结构，即定子轭1023和定子齿1024，二者之间的位置关系为定子齿1024设于定子轭1023的径向内侧，也即定子轭1023沿径向向内延伸形成定子齿1024。而对于第一凹槽1026和第二凹槽1030而言，第一凹槽1026作为槽状基础，由定子轭1023的外侧壁，也即远离定子铁芯1022的轴线的一侧侧壁向内凹陷形成，第二凹槽1030则是在第一凹槽1026的基础上继续向内凹陷，也即第二凹槽1030由第一凹槽1026的槽底朝向定子铁芯1022的轴线延伸，从而形成两层凹槽叠加的设置方案，进而一方面可对噪音起到抑制作用，另一方面还可保证电机效率，进一步地，第一凹槽1026的深度和第二凹槽1030的深度均不大于定子轭1023的厚度的一半，从而可减少极大的改善电机噪音，特别是对于高频载波噪音而言，有极大地降低作用。

其中，定子轭1023的厚度即为定子轭1023在定子铁芯1022的径向方向上的尺寸。

其中，第一凹槽1026的深度即为由定子铁芯1022的外缘沿径向向内延伸的尺寸。

进一步地，由于第二凹槽1030是在第一凹槽1026的基础上继续向内延伸形成的，故而一般地，第二凹槽1030的槽宽不大于第一凹槽1026的槽宽。

第二凹槽1030主要包括两种槽，两种槽的形状不同，具体为在定子铁芯1022的端面上投影轮廓线不同，同时第一槽1031和第二槽1032之间间隔设置，由于第一槽1031和第二槽1032之间并不连通，相互独立，以便于不同的第一槽1031和第二槽1032会分别与第一凹槽1026相结合形成不同的槽结构，进而在第一凹槽1026和第二凹槽1030的共同作用下可极大的改善在运行过程中出现的高频载波噪音。

在一个具体的实施例中，第一槽1031为矩形槽，第二槽1032为弧形槽，采用常规结构更便于加工制造。

进一步地，矩形槽的数量不小于三个，弧形槽和矩形槽的数量之和与第一凹槽1026的数量相等。

更进一步地，矩形槽的数量为三个，弧形槽的数量为Q-3个。

实施例三

如图1和图2所示，本实施例提出的一种定子结构102，包括定子铁芯1022以及设置在定子铁芯1022上的两种凹槽，具体为第一凹槽1026和第二凹槽1030，需要补充的是，定子铁芯1022自身包括两种常规结构，即定子轭1023和定子齿1024，二者之间的位置关系为定子齿1024设于定子轭1023的径向内侧，也即定子轭1023沿径向向内延伸形成定子齿1024。而对于第一凹槽1026和第二凹槽1030而言，第一凹槽1026作为槽状基础，由定子轭1023的外侧壁，也即远离定子铁芯1022的轴线的一侧侧壁向内凹陷形成，第二凹槽1030则是在第一凹槽1026的基础上继续向内凹陷，也即第二凹槽1030由第一凹槽1026的槽底朝向定子铁芯1022的轴线延伸，从而形成两层凹槽叠加的设置方案，进而一方面可对噪音起到抑制作用，另一方面还可保证电机效率，进一步地，第一凹槽1026的深度和第二凹槽1030的深度均不大于定子轭1023的厚度的一半，从而可减少极大的改善电机噪音，特别是对于高频载波噪音而言，有极大地降低作用。

其中，定子轭1023的厚度即为定子轭1023在定子铁芯1022的径向方向上的尺寸。

其中，第一凹槽1026的深度即为由定子铁芯1022的外缘沿径向向内延伸的尺寸。

进一步地，由于第二凹槽1030是在第一凹槽1026的基础上继续向内延伸形成的，故而一般地，第二凹槽1030的槽宽不大于第一凹槽1026的槽宽。

如图3所示，对于第一凹槽1026而言，对其形状进行限制，将第一凹槽1026的投影轮廓线分为槽底轮廓线1027以及两个槽壁轮廓线1028，可以理解，槽底轮廓线1027对应的立体结构即为第一凹槽1026的槽底，槽壁轮廓线1028对应的立体结构则为与槽底相连的槽壁，通过组合即可形成第一凹槽1026。

需要强调的是，槽壁轮廓线1028的一端与槽底轮廓线1027相连，但另一端会直接延伸至定子轭1023的外壁。

在一个具体的实施例中，限制槽底轮廓线1027和槽壁轮廓线1028之间形成钝角，使得整个第一凹槽1026呈外扩型，更有利于在运行过程中对载波频段声音的降低效果。

更进一步地，通过限制槽底轮廓线1027所在位置与定子齿1024的位置相对应，二者之间的对应关系为，槽底轮廓线1027的两端相对于定子铁芯1022的轴线而言会形成一定的夹角，由于定子齿1024为均匀设置，故而相邻两个定子齿1024之间相对于定子铁芯1022的轴线所成的夹角即为360°/Q，通过限制上述槽底轮廓线1027对应的夹角不大于定子齿1024所成夹角，也即槽底轮廓线1027的宽度受限制，减少发生两个相邻的槽底轮廓线1027之间接触导致电机性能受损的可能性，同时也利于槽壁轮廓线1028呈外扩型延伸的设计，以保证对高频载波噪音的降低效果。

更具体地，如图2所示，凹槽A(即第一凹槽1026)由线1(即槽底轮廓线1027)、线2和线3(即槽壁轮廓线1028)构成，线1垂直于齿中心线，线1和定子铁芯1022外圆与定子齿1024中心线交点的距离为L1，线2与线1相交于点1，线2与线1的夹角为α1，线3和线1相交于点2，线3与线1夹角为α2，点1、点2与圆心的夹角为α3，凹槽B为矩形，长度为W，宽度为L2，凹槽C为圆弧，半径为R。定子轭1023厚度y与上述尺寸满足公式：0.2≤L1/y≤0.5；0.2≤L2/y≤0.5；α1>90°；α2>90°；0°<α2<360°/Q；第一凹槽1026均匀的分布在定子轭1023外侧，第二凹槽1030均匀分布在第一凹槽1026之间，且N1＝3；N2＝Q-3其中：定子轭1023厚度y，单位mm、L1单位mm、L2单位mm、α1单位为°、α2单位为°、定子槽数Q、第一凹槽1026个数N1、第二凹槽1030个数N2。本发明可以改善电机和压缩机的高频载波噪音。

实施例四

如图5和图6所示，本实施例提出的一种电机结构100，包括定子结构102和转子结构104两个部分，其中，如图2所示，定子结构102即为上述任一实施例所提及的结构，对于定子铁芯1022而言，在将定子齿1024上绕线以在绕线槽内设置定子绕组时，可对转子结构104起到正常的磁场驱动作用，进而实现转子结构104的旋转。具体地，转子结构104与定子结构102同轴设置，主要包括转子铁芯1042以及永磁体1044两个部分，在定子结构102通电产生矢量磁场时，磁性件会在磁作用下发生转动，从而实现转子结构104的移动。

需要说明的是，定子铁芯1022的轴线与转子铁芯1042的轴线共线，定子齿1024和永磁体1044均为绕该轴线布置的，一般来说都是均匀设置。

进一步地，永磁体1044的截面形状属于对称图形，以便于加工和安装，具体地，永磁体1044包括三种形状的任意组合，可以为纯直线段，此时，在限制对称的情况下，永磁体1044的投影轮廓线应垂直于中心轴线。另一种情况下，永磁体1044可以为对称的直线段，或者可以理解为折线段，此时投影轮廓线的可能性较多，包括但不限于V形、W形等。再一种情况下，永磁体1044为纯曲线段，此时仍需要保持对称形状，可以为单弧线，也可以为多弧线的组合形状。

当然，还可以为曲线段和直线段的组合，只要是对称结构即可。

更进一步地，定子齿1024的数量Q与永磁体的极对数p以及电机结构100的相数m之间的关系为：

通过限制定子齿1024的数量不大于转子的极对数和电机相数的乘积的2倍，从而可使得整体形成分数槽电机，在分数槽电机的作用下，可有效削弱磁极磁场非正弦分布所产生的高次谐波电势，同时还可削弱齿谐波电势的幅值，改善波形。此外，由于采用分数槽形势的电机，还可有效减小磁通的脉振幅值，进而减少磁极表面的脉振损耗。

其中，进一步地，如图5所示，转子铁芯是由多个转子冲片1046轴向层叠设置而成的，转子冲片1046的材质选为硅钢片或其他软磁材料片，厚度不大于0.35mm。

进一步地，转子铁芯长度大于或等于定子铁芯1022长度。

进一步地，定子槽数Q不小于6。

进一步地，转子极对数p≥2。

进一步地，定子槽数、转子极数和电机相数满足：Q/2mp<1。

进一步地，绕组由漆包线组成。

进一步地，定子铁芯1022和转子铁芯均由硅钢片层叠而成。

实施例五

如图7所示，本实施例提出的一种压缩机结构200，包括壳体202以及设于壳体202内的电机结构100，壳体202内设有上述任一实施例中的电机结构100，故而具有上述电机结构100的有益效果，在此不再赘述。

实施例六

如图8所示，本实施例提出的一种制冷设备300，包括箱体302以及设于箱体302内的压缩机结构200，制冷设备300内设有上述实施例五的压缩机结构200，故而具有上述压缩机结构200的有益效果，在此不再赘述。

其中，制冷设备300包括但不限于冰箱、冰柜、空调等具有制冷功能的设备。

根据本发明提供的定子结构、电机结构、压缩机结构和制冷设备，可极大的改善电机噪音，特别是对于高频载波噪音而言，有极大地降低作用。

在本发明中，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发明中的具体含义。

本发明的描述中，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发明和简化描述，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，不能理解为对本发明的限制。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。