CN103051135A - 旋转压缩机的永磁同步电动机 - Google Patents

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Abstract

一种旋转压缩机的永磁同步电动机，包括由多片定子、转子冲片叠压而成的定子铁芯、转子铁芯，定子绕组，永磁体，设置于转子铁芯中心用于放置转子轴的转轴孔，以及置于铁芯两端的非导磁转子端板。定子铁芯内径采用偏心结构，在每个齿所对应的内圆弧的中心(o)处形成最小气隙δmin，两端形成最大气隙δmax；转子铁芯外圆不是整圆结构，由多段圆弧构成，且圆弧以转子圆心(o)为中心呈对称均布，构成一个环状整体，每段圆弧的中心(o”)均偏离转子圆心相同的距离。通过定子与转子的偏心结构，形成易于产生正弦波磁场的不均匀气隙，能明显改善电机的反电势波形，减小负载时的纹波转矩，降低电动机的转矩脉动，实现压缩***的高效率、低振动、低噪音。

Description

旋转压缩机的永磁同步电动机
技术领域
本发明涉及一种永磁同步电动机，具体是一种用于旋转压缩机的永磁同步电动机。
背景技术
压缩机的噪声主要来源于二个方面：机械本身(泵体)、驱动压缩机的旋转电机。对于采用永磁同步电动机驱动机械部分时，其理想运行状态是，正弦波电机施加正弦波电流激励，产生平稳的转矩输出。而对于采用铁氧体磁石的永磁同步电动机来讲，为考虑磁场的利用率，通常采用径向磁化方式，这无疑增大了磁场的脉动，其反电势波形并不呈正弦分布，降低了电机性能。
目前已有文献中，对于改善采用稀土材料的永磁同步电动机噪音方面做了很多工作，但在铁氧体仕样上面，则较少关注。随着稀土材料价格的不断上涨，对铁氧体仕样的优化工作需进一步加强。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、调节快捷、操作方便、性能可靠的旋转压缩机的永磁同步电动机，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种旋转压缩机的永磁同步电动机，包括由多片定子冲片叠压而成的定子铁芯，由多片转子冲片叠压而成的转子铁芯，定子绕组，永磁体，设置于转子铁芯中心用于放置转子轴的转轴孔，以及置于铁芯两端的非导磁转子端板，其结构特征在于定子绕组采用集中绕组形式(Y＝1)；定子铁芯内径采用偏心结构，在每个齿所对应的内圆弧的中心(o)处形成最小气隙δmin，两端形成最大气隙δmax。
所述定子铁芯内圆弧的段数与电机齿的个数相同；定子绕组绕制于电机齿内。
所述定子铁芯每段内圆弧的圆心(o’)偏离中心(o)的距离为：d1＝(0.02-0.2)×Dil，Dil为定子铁芯的内径。
所述转子铁芯外圆不是整圆结构，是由多段圆弧构成，且圆弧以转子圆心(o)为中心呈对称均布，构成一个环状整体，每段圆弧的中心(o”)均偏离转子圆心(o)相同的距离d2。d2＝(0.01-0.1)×Dil，Dil为定子铁芯的内径。
所述转子铁芯的外圆弧段数与电机极的个数相同，并且每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上，每段圆弧对应跨过的角度为：360/2P(P为极对数)。
所述转子铁芯采用磁石为铁氧体材料制成。
所述永磁体为弧形。
本发明旋转压缩机的永磁同步电动机，通过定子铁芯与转子铁芯的偏心结构，形成易于产生正弦波磁场的不均匀气隙，在永磁材料采用径向磁化的情况下，通过改变齿尖及极靴形状，利用不均匀气隙，能明显改善电机的反电势波形，减小负载时的纹波转矩，降低电动机的转矩脉动，实现压缩***的高效率、低振动、低噪音。具有结构简单合理，性能可靠，制造简单，运行平稳等优点。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为本发明的定子铁芯结构示意图。
图3为本发明的转子铁芯结构示意图。
图4为本发明的实测反电动势波形图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图4，一种旋转压缩机的永磁同步电动机，包括由多片定子冲片叠压而成的定子铁芯1，由多片转子冲片叠压而成的转子铁芯2，定子绕组3，永磁体4，设置于转子铁芯2中心用于放置转子轴的转轴孔5，以及置于铁芯两端的非导磁转子端板，并且在相邻的永磁体4之间设置有螺钉孔6。定子铁芯1内径采用偏心结构，在每个齿所对应的内圆弧的中心(o)处形成最小气隙δmin，两端形成最大气隙δmax，定子铁芯1内圆弧的段数与电机齿的个数相同，每段内圆弧的圆心o’偏离中心o的距离为：d1＝(0.02-0.2)×Dil，Dil为定子铁芯的内径。
转子铁芯2采用磁石为铁氧体材料制成，并且外圆不是整圆结构，是由多段圆弧构成，且圆弧以转子圆心(o)为中心呈对称均布，构成一个环状整体；转子铁芯2的外圆弧段数与电机极的个数相同，并且每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上，每段圆弧对应跨过的角度为：360/2P(P为极对数)，并且每段圆弧的中心(o”)均偏离转子圆心(o)相同的距离d2，d2＝(0.01-0.1)×Dil。
定子绕组3采用集中绕组形式(Y＝1)绕制于电机齿内。永磁体4为弧形。
本电动机的定子铁芯1与转子铁芯2各极上采用偏心圆结构，而转子铁芯2的每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上，偏心圆结构在电机定子铁芯1与转子铁芯2之间形成渐进式不均匀气隙，使反电势波形易于形成正弦波，并且可以增强磁极之间的隔磁，提高永磁材料的利用率。偏心圆的电机转子铁芯2使永磁体4产生的磁场沿气隙接近按正弦波分布，用正弦波控制板驱动电机，可以有效减少噪音、震动和力矩脉动。
上述为本发明的优选方案，本领域普通技术人员对其简单的变型或改造，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种旋转压缩机的永磁同步电动机，包括由多片定子冲片叠压而成的定子铁芯(1)，由多片转子冲片叠压而成的转子铁芯(2)，定子绕组(3)，永磁体(4)，设置于转子铁芯(2)中心用于放置转子轴的转轴孔(5)，以及置于铁芯两端的非导磁转子端板，其特征在于定子绕组(3)采用集中绕组形式(Y＝1)；定子铁芯(1)内径采用偏心结构，在每个齿所对应的内圆弧的中心(o)处形成最小气隙δmin，两端形成最大气隙δmax。
2.根据权利要求1所述旋转压缩机的永磁同步电动机，其特征在于所述定子铁芯(1)内圆弧的段数与电机齿的个数相同；定子绕组(3)绕制于电机齿内。
3.根据权利要求2所述旋转压缩机的永磁同步电动机，其特征在于所述定子铁芯(1)每段内圆弧的圆心(o’)偏离中心(o)的距离为：d1＝(0.02-0.2)×Dil，Dil为定子铁芯的内径。
4.根据权利要求1-3任一项所述旋转压缩机的永磁同步电动机，其特征在于所述转子铁芯(2)外圆不是整圆结构，是由多段圆弧构成，且圆弧以转子圆心(o)为中心呈对称均布，构成一个环状整体，每段圆弧的中心(o”)均偏离转子圆心(o)相同的距离d2＝(0.01-0.1)×Dil，Dil为定子铁芯的内径。
5.根据权利要求4所述旋转压缩机的永磁同步电动机，其特征在于所述转子铁芯(2)的外圆弧段数与电机极的个数相同，并且每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上，每段圆弧对应跨过的角度为：360/2P(P为极对数)。
6.根据权利要求5所述旋转压缩机的永磁同步电动机，其特征在于所述转子铁芯(2)采用磁石为铁氧体材料制成。
7.根据权利要求6所述旋转压缩机的永磁同步电动机，其特征在于所述永磁体(4)为弧形。
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