CN110875679A - 永磁同步电机和压缩机 - Google Patents

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徐飞
邱小华
江波
乔正忠
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Abstract

本发明提出了一种永磁同步电机和压缩机，其中，永磁同步电机包括：电机定子，包括定子铁芯与定子绕组，定子铁芯沿周向包括多个定子齿，至少一个定子齿上开设有抑制槽，任一相邻的两个定子齿之间限定出定子槽，定子槽用于容置绕设在定子齿上的定子绕组；电机转子，与电机定子套设配合，电机转子包括转子铁芯与多个永磁体，转子铁芯的端面上沿转子铁芯的周向开设多组插槽，多个永磁体对应嵌设于多组容纳槽内，其中，定子槽的数量与电机转子的极数中的一个为2的奇数倍，另一个为2的偶数倍。通过本发明的技术方案，在提升电机效率的同时，能够有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波，进而使电机中的中低频噪音得到改善，以达到改善听感的目的。

Description

永磁同步电机和压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种永磁同步电机和一种压缩机。
背景技术
旋转式直流变频压缩机中其永磁同步电机多采用永磁体内置式结构的永磁电动机，定子绕组的各个线圈缠绕定子齿上。
图1示出了相关技术中电机定子的定子铁芯的平面结构示意图，以使永磁同步电机具有较高的绕组系数，进而可以提升电机效率，但这种结构的永磁存在以下缺陷：
(1)电机定子与电机转子的间隙中存在电枢绕组电流产生的空间谐波磁动势，尤其是低次谐波磁动势。由于这种谐波的透入深度大，会在电机转子中产生较大的涡流损耗，增加电机额外温升，导致电机性能恶化，功率因数变低。
(2)由于定子电枢所产生的低次谐波还会导致电机内部磁场分布不均，使电机出现局部饱和现象，且幅值大，频率低，会使电机的振动恶化，噪音超标，听感变差。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种永磁同步电机。
本发明的另一个目的在于提供一种永磁同步电机。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种永磁同步电机，包括：电机定子，包括定子铁芯与定子绕组，定子铁芯沿周向包括多个定子齿，至少一个定子齿上开设有抑制槽，任一相邻的两个定子齿之间限定出定子槽，定子槽用于容置绕设在定子齿上的定子绕组；电机转子，与电机定子套设配合，电机转子包括转子铁芯与多个永磁体，转子铁芯的端面上沿转子铁芯的周向开设多组插槽，多个永磁体对应嵌设于多组容纳槽内，其中，定子槽的数量与电机转子的极数均为2的倍数，并且其中一个为2的奇数倍，另一个为2的偶数倍。
在该技术方案中，通过在定子齿上开设至少抑制槽，结合电机定子上定子槽的数量与电机转子上的极数之间具有限定的比值形成的特定极槽搭配方案，相较于现有技术中的定子铁芯，在同样能够提升电机效率的同时，能够有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波，进而使电机中的中低频噪音得到改善，以达到改善听感的目的。
另外，特定极槽搭配方案具体为定子槽的数量与电机转子的极数之间的最大公约数为2，即其中一个为2的奇数倍，另一个为2的偶数倍，当使用这种极槽配合时，结合开设的抑制槽，可以更有针对性地抑制定子绕组的空间低次电枢磁势谐波，进而降低电机转子中的涡流损耗，以达到提升电机性能的目的。
本发明提供的上述实施例中的永磁同步电机还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，定子齿沿径向依次包括相互连接的磁轭部、齿部与极靴部，其中，齿部与极靴部的径向尺寸之和为Th，齿部的宽度为Tw，抑制槽的周向宽度为Sw，抑制槽的径向长度为Sh，0.06≤Sw/Tw≤0.7，0.16≤Sh/Th≤1.38。
在该技术方案中，通过限定齿部与极靴部的径向尺寸之和以及开设的抑制槽的径向尺寸之间的比值，以及齿部的宽度与抑制槽的周向宽度之间的比值，一方面，在齿部与极靴部的径向尺寸之和、以及齿部的宽度为已知量的前提下，能够对抑制槽的轮廓的尺寸范围进行限定，另一方面，通过限定了该比值范围，可以提升低次谐波的抑制效果，同时降低绕组磁势的基波损失，进而降低抑制槽对对电机性能影响。此外，还可以减小电机转子中永磁体的涡流损耗。
在上述任一技术方案中，优选地，0.016≤Sw/Sh≤1.8。
在该技术方案中，通过限定抑制槽的长度与宽度之间的比值范围，结合上述比值范围的限定，实现的对抑制槽的结构的优化，以进一步提升对低次谐波的抑制效果。
在上述任一技术方案中，优选地，在定子齿上，抑制槽为开设于磁轭部与极靴部之间的区域内的封闭槽结构，并能够沿径向延伸。
在该技术方案中，通过在磁轭部与极靴部之间的区域内开设抑制槽，即抑制槽为封闭的槽结构，在有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波的同时，能够增加定子齿的机械强度。
在上述任一技术方案中，优选地，在定子齿上，抑制槽沿磁轭部的外侧壁开设，并能够沿径向向极靴部延伸；和/或抑制槽沿极靴部的内侧壁开设，并能够沿径向向磁轭部延伸。
在该技术方案中，通过在定子齿的一端沿径向延伸开设抑制槽，以构造形成一端为开口端的抑制槽，在有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波的同时，不影响现有的制造工艺与工序。
另外，在定子的内环侧沿径向延伸以开设抑制槽，还可以有效抑制电机的振动噪音。
具体地，在电机为内转子电机时，磁轭部设置于电机定子远离轴心的一侧，极靴部设置于电机定子靠近轴心的一侧。
在上述任一技术方案中，优选地，在定子齿上，抑制槽能够沿径向延伸，并分别贯穿磁轭部的外侧壁与极靴部的内侧壁。
在该技术方案中，通过在电机定子上设置能够贯穿磁轭部的外侧壁，以及极靴部的内侧壁的呈通槽形式的抑制槽，该电机定子的定子贴心结构可以在采用分块铁芯或链式定子铁芯时采用，从而满足不同结构的定子贴心设置抑制槽的需求。
在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯由多个定子冲片沿轴向堆叠构造形成，其中，至少一个定子冲片上开设有抑制槽。
在该技术方案中，作为定子铁芯的一种制备方式，定子铁芯可以由多个定子冲片沿轴向堆叠形成，在堆叠之前，可以在至少一个定子冲片的端面上开设抑制槽，一方面，与在定子贴心的外表面上开设抑制槽的结构的方式相比，在定子铁芯的两端的定子冲片上未开设抑制槽时，从外部能够看不到抑制槽结构，通过控制定子齿部开槽的冲片数量，可以有效控制定子铁芯的机械强度，另一方面，在冲压的时候开设抑制槽的定子冲片与未开设定子槽的定子冲片可以交替铆接在一起，也能够保证定子铁芯的机械强度。
在上述任一技术方案中，优选地，多个定子齿包括交错排布的第一定子齿与第二定子齿，多个抑制槽沿周向分布在第二定子齿上。
在该技术方案中，由于抑制槽设置的数量越多会对电机的运行效率造成影响，因此可以在一半定子齿向开设抑制槽，一方面，在实现抑制谐波的功能的同时，对电机效率的影响较低，另一方面，通过每相邻的两个抑制槽之间间隔一个定子齿，使抑制槽沿周向均匀并呈对称性排布，进而能够提升磁场的圆度，从而对电机性能和振动噪音都有好的效果。
在上述任一技术方案中，优选地，每个定子齿上均开设有抑制槽。
在该技术方案中，也可以在每个定子齿上都至少开设一个抑制槽，开槽的定子齿的数量越多，抑制谐波的效果也越好，但会电枢磁势基波幅值会随之降低，会对效率有影响。
在上述任一技术方案中，优选地，多个定子齿包括6个齿群，6个齿群的每个齿群上绕设有同相的定子绕组，定子绕组根据电机转子的旋转方向顺序绕设在每个齿群中的第一个定子齿与第二个定子齿上，并且绕设方向相反；6个齿群包括三组同相的齿群，以将永磁同步电机构造为三相电机。
在该技术方案中，在电机定子上具有12个定子齿时，每个齿群中包括两个定子齿，沿电机转子的旋转方向从前至后将定子绕组绕射在两个定子齿上，以构造出满足极槽配合需求的电机定子。
在上述任一技术方案中，优选地，电机转子的磁极由径向式一字形永磁体、构造形成。
在上述任一技术方案中，优选地，电机转子的磁极由径向式V字形永磁体构造形成。
在该技术方案中，永磁体可以采用径向的一字形永磁体V字形永磁体，其中，采用V字形磁极或切向式永磁体可以实现聚磁效果，从而能够提高主磁通，进而提升反电势高，以达到提升电机运行效率的目的。
在上述任一技术方案中，优选地，定子槽与电机转子上的磁极之间的配合方式包括12槽10极配合，12槽14极配液与18槽16极配合。在上述任一技术方案中，优选地，定子铁芯的内径为Di，永磁同步电机的额定转矩为T、电机转子的单位体积转矩为TPV，其中，5.18×10-7≤T×Di -3×TPV -1≤1.17×10-6，T的单位为N·m，Di的单位为mm，TPV的单位为kN·m·m-3，TPV的取值范围为5kN·m·m-3≤TPV≤45kN·m·m-3。
在该技术方案中，通过限定永磁同步电机的额定转矩为T、定子铁芯的内径Di和转子的单位体积转矩TPV的组合变量的取值范围，结合对单位体积转矩TPV的取值范围的限定，一方面，能够使该永磁同步电机满足压缩机应用领域的动力需求，另一方面，对于采用该电机转子、电机定子的永磁电机及其压缩机，也可以有效地降低转子漏磁，增加转子铁芯上的永磁体的利用率，进而提升电机效率。
本发明第二方面的实施例提出了一种压缩机，包括本发明第一方面的任一实施例提出的一种永磁同步电机。
本申请技术方案中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
(1)通过在定子齿上开设至少抑制槽，结合电机定子上定子槽的数量与电机转子上的极数之间具有限定的比值形成的特定极槽搭配方案，相较于现有技术中的定子铁芯，在同样能够提升电机效率的同时，能够有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波，进而使电机中的中低频噪音得到改善，以达到改善听感的目的。另外，特定极槽搭配方案具体为定子槽的数量与电机转子的极数之间的最大公约数为2，即其中一个为2的奇数倍，另一个为2的偶数倍，当使用这种极槽配合时，结合开设的抑制槽，可以更有针对性地抑制定子绕组的空间低次电枢磁势谐波，进而降低电机转子中的涡流损耗，以达到提升电机性能的目的。
(2)通过限定齿部与极靴部的径向尺寸之和以及开设的抑制槽的径向尺寸之间的比值，以及齿部的宽度与抑制槽的周向宽度之间的比值，一方面，在齿部与极靴部的径向尺寸之和、以及齿部的宽度为已知量的前提下，能够对抑制槽的轮廓的尺寸范围进行限定，另一方面，通过限定了该比值范围，可以提升低次谐波的抑制效果，同时降低绕组磁势的基波损失，进而降低抑制槽对对电机性能影响。此外，还可以减小电机转子中永磁体的涡流损耗。
(3)通过不同的抑制槽的开槽方式，在有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波的同时，还能够保证定子铁芯的机械强度。
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示出了相关技术中定子铁芯的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的定子铁芯的平面结构示意图；
图3示出了图2中的定子铁芯第一种立体结构示意图；
图4示出了图2中的定子铁芯第二种立体结构示意图；
图5示出了图2中的定子铁芯第三种立体结构示意图；
图6示出了根据本发明的另一个实施例的定子铁芯的平面结构示意图；
图7示出了图6中的定子铁芯第一种立体结构示意图；
图8示出了图6中的定子铁芯第二种立体结构示意图；
图9示出了图7中的定子铁芯第三种立体结构示意图；
图10示出了根据本发明的再一个实施例的定子铁芯的平面结构示意图；
图11示出了图10中的定子铁芯第一种立体结构示意图；
图12示出了图10中的定子铁芯第二种立体结构示意图；
图13示出了图10中的定子铁芯第三种立体结构示意图；
图14示出了根据本发明的又一个实施例的定子铁芯的平面结构示意图；
图15示出了根据本发明的一个实施例的电机转子的结构示意图；
图16示出了根据本发明的另一个实施例的电机转子的结构示意图；
图17示出了采用本发明的定子齿结构与现有技术中定子齿结构的气隙磁场谐波幅值的对比示意图；
图18示出了根据本发明的一个实施例的压缩机的结构示意图；
其中，图1至图18中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1永磁同步电机，102定子铁芯，1022定子齿，1024定子槽，1026抑制槽，20电机转子，202转子铁芯，204永磁体，2压缩机构，3密闭壳体。
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永磁同步电机。
如图1至图7所示，根据本发明的实施例的永磁同步电机10，包括：电机定子，包括定子铁芯102与定子绕组，定子铁芯102沿周向包括多个定子齿1022，至少一个定子齿1022上开设有抑制槽1026，任一相邻的两个定子齿1022之间限定出定子槽1024，定子槽1024用于容置绕设在定子齿1022上的定子绕组；电机转子20，与电机定子套设配合，电机转子20包括转子铁芯202与多个永磁体204，转子铁芯202的端面上沿转子铁芯202的周向开设多组插槽，多个永磁体204对应嵌设于多组容纳槽内，其中，定子槽1024的数量与电机转子20的极数均为2的倍数，并且其中一个为2的奇数倍，另一个为2的偶数倍。
在该实施例中，通过在定子齿1022上开设至少抑制槽1026，结合电机定子上定子槽1024的数量与电机转子20上的极数之间具有限定的比值形成的特定极槽搭配方案，相较于现有技术中的定子铁芯102，在同样能够提升电机效率的同时，能够有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波，进而使电机中的中低频噪音得到改善，以达到改善听感的目的。
另外，特定极槽搭配方案具体为定子槽1024的数量与电机转子20的极数之间的最大公约数为2，即其中一个为2的奇数倍，另一个为2的偶数倍，当使用这种极槽配合时，结合开设的抑制槽1026，可以更有针对性地抑制定子绕组的空间低次电枢磁势谐波，进而降低电机转子20中的涡流损耗，以达到提升电机性能的目的。
本发明提供的上述实施例中的永磁同步电机1还可以具有如下附加技术特征：
在上述实施例中，优选地，定子齿1022沿径向依次包括相互连接的磁轭部、齿部与极靴部，其中，齿部与极靴部的径向尺寸之和为Th，齿部的宽度为Tw，抑制槽1026的周向宽度为Sw，抑制槽1026的径向长度为Sh，0.06≤Sw/Tw≤0.7，0.16≤Sh/Th≤1.38。
在该实施例中，通过限定齿部与极靴部的径向尺寸之和以及开设的抑制槽1026的径向尺寸之间的比值，以及齿部的宽度与抑制槽1026的周向宽度之间的比值，一方面，在齿部与极靴部的径向尺寸之和、以及齿部的宽度为已知量的前提下，能够对抑制槽1026的轮廓的尺寸范围进行限定，另一方面，通过限定了该比值范围，可以提升低次谐波的抑制效果，同时降低绕组磁势的基波损失，进而降低抑制槽1026对对电机性能影响。此外，还可以减小电机转子20中永磁体204的涡流损耗。
在上述任一实施例中，优选地，0.016≤Sw/Sh≤1.8。
在该实施例中，通过限定抑制槽1026的长度与宽度之间的比值范围，结合上述比值范围的限定，实现的对抑制槽1026的结构的优化，以进一步提升对低次谐波的抑制效果。
如图2至图5所示，在上述任一实施例中，优选地，在定子齿1022上，抑制槽1026为开设于磁轭部与极靴部之间的区域内的封闭槽结构，并能够沿径向延伸。
如图3所示，定子铁芯102由多个定子冲片堆叠形成，开设有抑制槽1026与未开设抑制槽1026的定子冲片交错堆叠。
如图4所示，定子铁芯102由多个定子冲片堆叠形成，除了两端之外的定子冲片，其它定子冲片均开设有抑制槽1026。
如图5所示，每个定子冲片上均开设有抑制槽1026，对应形成长槽结构。
在该实施例中，通过在磁轭部与极靴部之间的区域内开设抑制槽1026，即抑制槽1026为封闭的槽结构，在有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波的同时，能够增加定子齿1022的机械强度。
如图6至9所示，在上述任一实施例中，优选地，在定子齿1022上，抑制槽1026沿磁轭部的外侧壁开设，并能够沿径向向极靴部延伸。
如图7所示，定子铁芯102由多个定子冲片堆叠形成，开设有抑制槽1026与未开设抑制槽1026的定子冲片交错堆叠。
如图8所示，定子铁芯102由多个定子冲片堆叠形成，除了两端之外的定子冲片，其它定子冲片均开设有抑制槽1026。
如图9所示，每个定子冲片上均开设有抑制槽1026，对应形成长槽结构。
如图10至图13所示，优选地，抑制槽1026沿极靴部的内侧壁开设，并能够沿径向向磁轭部延伸。
如图11所示，定子铁芯102由多个定子冲片堆叠形成，开设有抑制槽1026与未开设抑制槽1026的定子冲片交错堆叠。
如图12所示，定子铁芯102由多个定子冲片堆叠形成，除了两端之外的定子冲片，其它定子冲片均开设有抑制槽1026。
如图13所示，每个定子冲片上均开设有抑制槽1026，对应形成长槽结构。
在该实施例中，通过在定子齿1022的一端沿径向延伸开设抑制槽1026，以构造形成一端为开口端的抑制槽1026，在有效抑制定子绕组上的低次电枢磁势谐波的同时，不影响现有的制造工艺与工序。
另外，在定子的内环侧沿径向延伸以开设抑制槽1026，还可以有效抑制电机的振动噪音。
具体地，在电机为内转子电机时，磁轭部设置于电机定子远离轴心的一侧，极靴部设置于电机定子靠近轴心的一侧。
如图14所示，在上述任一实施例中，优选地，在定子齿1022上，抑制槽1026能够沿径向延伸，并分别贯穿磁轭部的外侧壁与极靴部的内侧壁。
在该实施例中，通过在电机定子上设置能够贯穿磁轭部的外侧壁，以及极靴部的内侧壁的呈通槽形式的抑制槽1026，该电机定子的定子贴心结构可以在采用分块铁芯或链式定子铁芯102时采用，从而满足不同结构的定子贴心设置抑制槽1026的需求。
在上述任一实施例中，优选地，定子铁芯102由多个定子冲片沿轴向堆叠构造形成，其中，至少一个定子冲片上开设有抑制槽1026。
在该实施例中，作为定子铁芯102的一种制备方式，定子铁芯102可以由多个定子冲片沿轴向堆叠形成，在堆叠之前，可以在至少一个定子冲片的端面上开设抑制槽1026，一方面，与在定子贴心的外表面上开设抑制槽1026的结构的方式相比，在定子铁芯102的两端的定子冲片上未开设抑制槽1026时，从外部能够看不到抑制槽1026结构，通过控制定子齿1022部开槽的冲片数量，可以有效控制定子铁芯102的机械强度，另一方面，在冲压的时候开设抑制槽1026的定子冲片与未开设定子槽1024的定子冲片可以交替铆接在一起，也能够保证定子铁芯102的机械强度。
在上述任一实施例中，优选地，多个定子齿1022包括交错排布的第一定子齿1022与第二定子齿1022，多个抑制槽1026沿周向分布在第二定子齿1022上。
在该实施例中，由于抑制槽1026设置的数量越多会对电机的运行效率造成影响，因此可以在一半定子齿1022向开设抑制槽1026，一方面，在实现抑制谐波的功能的同时，对电机效率的影响较低，另一方面，通过每相邻的两个抑制槽1026之间间隔一个定子齿1022，使抑制槽1026沿周向均匀并呈对称性排布，进而能够提升磁场的圆度，从而对电机性能和振动噪音都有好的效果。
在上述任一实施例中，优选地，每个定子齿1022上均开设有抑制槽1026。
在该实施例中，也可以在每个定子齿1022上都至少开设一个抑制槽1026，开槽的定子齿1022的数量越多，抑制谐波的效果也越好，但会电枢磁势基波幅值会随之降低，会对效率有影响。
在上述任一实施例中，优选地，多个定子齿1022包括6个齿群，6个齿群的每个齿群上绕设有同相的定子绕组，定子绕组根据电机转子20的旋转方向顺序绕设在每个齿群中的第一个定子齿1022与第二个定子齿1022上，并且绕设方向相反；6个齿群包括三组同相的齿群，以将永磁同步电机1构造为三相电机。
在该实施例中，在电机定子上具有12个定子齿1022时，每个齿群中包括两个定子齿1022，沿电机转子20的旋转方向从前至后将定子绕组绕射在两个定子齿1022上，以构造出满足极槽配合需求的电机定子。
在上述任一实施例中，优选地，如图16所示，电机转子20的磁极由径向式一字形永磁体204构造形成。
如图15所示，电机转子20的磁极由径向式V字形永磁体204构造形成。
在该实施例中，永磁体204可以采用径向的一字形永磁体204或V字形永磁体204，其中，采用V字形磁极或切向式永磁体204可以实现聚磁效果，从而能够提高主磁通，进而提升反电势高，以达到提升电机运行效率的目的。
在上述任一实施例中，优选地，定子槽与电机转子上的磁极之间的配合方式包括12槽10极配合，12槽14极配液与18槽16极配合。
在上述任一实施例中，优选地，定子铁芯的内径为Di，永磁同步电机1的额定转矩为T、电机转子20的单位体积转矩为TPV，其中，5.18×10-7≤T×Di -3×TPV -1≤1.17×10-6，T的单位为N·m，Di的单位为mm，TPV的单位为kN·m·m-3，TPV的取值范围为5kN·m·m-3≤TPV≤45kN·m·m-3。
在该实施例中，通过限定永磁同步电机1的额定转矩为T、定子铁芯102的内径Di和转子的单位体积转矩TPV的组合变量的取值范围，结合对单位体积转矩TPV的取值范围的限定，一方面，能够使该永磁同步电机1满足压缩机应用领域的动力需求，另一方面，对于采用该电机转子20、电机定子的永磁电机及其压缩机，也可以有效地降低转子漏磁，增加转子铁芯202上的永磁体204的利用率，进而提升电机效率。
图17、表1至表9示出了采用本申请的技术方案对电枢绕组的磁势谐波改善效果，其中，如图17所示，以五次谐波作为基波，基波(5次)的下降幅度小，低次分数次谐波(1次)的降低幅度大，在本发明的一个实施例中，如图10所示，开设的抑制槽沿径向贯穿定子齿，在本发明的另一个实施例中，Sw/Sh＝1.2/4。
表1
Figure BDA0001784050130000111
如表1所示，定子齿开设的抑制槽的宽度/深度在表1所示范围内取值，对低次(分数次)绕组磁势谐波均有较好的抑制效果。
表2
Figure BDA0001784050130000121
如表2所示，与基波对应的谐波幅值降低比例控制在降低4％以内，控制在这个范围内，电机性能下降幅度小，由于内置式永磁同步电机的主磁场主要由永磁体产生，因此定子侧的磁场的降低只要在合理的范围内，对电机性能影响较小。
可以看出，定子齿开设的抑制槽的宽度限定在0.4-3.6mm内，对谐波都有较好的抑制效果，优选0.8mm～1.2mm之间的范围，槽宽太宽定子的机械强度差，不选0.4mm是因为制造性差，对冲压模具寿命影响大。
另外，在定子齿开设的抑制槽的深度过深，定子机械强度差，对性能影响大，因此优选6mm-10mm。
表3
Figure BDA0001784050130000122
表3示出了定子齿部开槽宽度/深度在表所示范围内取值下，对7次谐波稍有抑制效果。
表4
Figure BDA0001784050130000131
表4示出了定子齿部开槽宽度/深度在表所示范围内取值下，对11次谐波的抑制效果明显。
表5
Figure BDA0001784050130000132
表5示出了定子齿部开槽宽度/深度在表所示范围内取值下，对13次谐波的抑制效果明显。
表6
Figure BDA0001784050130000133
表7
Figure BDA0001784050130000141
表7示出了定子齿部开槽宽度/深度在表所示范围内取值下，对19次谐波稍有抑制效果。
表8
Figure BDA0001784050130000142
表8示出了定子齿部开槽宽度/深度在表所示范围内取值下，对23次谐波的抑制效果明显。
表9
Figure BDA0001784050130000143
表9示出了定子齿部开槽宽度/深度在表所示范围内取值下，对25次谐波的抑制效果明显。
如图18所示，根据本发明的实施例的压缩机，包括上述实施例提出的一种永磁同步电机1，压缩机构2以及密闭壳体3。
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。

Claims (15)

1.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：
电机定子，包括定子铁芯与定子绕组，所述定子铁芯沿周向包括多个定子齿，至少一个所述定子齿上开设有抑制槽，任一相邻的两个所述定子齿之间限定出定子槽，所述定子槽用于容置绕设在所述定子齿上的所述定子绕组；
电机转子，与所述电机定子相互套设配合，所述电机转子包括转子铁芯与多个永磁体，所述转子铁芯的端面上沿所述转子铁芯的周向开设多组插槽，所述多个永磁体对应嵌设于所述多组容纳槽内，
其中，所述定子槽的数量与所述电机转子的极数均为2的倍数，并且其中一个为2的奇数倍，另一个为2的偶数倍。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，
所述定子齿沿径向依次包括相互连接的磁轭部、齿部与极靴部，
其中，所述齿部与所述极靴部的径向尺寸之和为Th，所述齿部的宽度为Tw，所述抑制槽的周向宽度为Sw，所述抑制槽的径向长度为Sh，0.06≤Sw/Tw≤0.7，0.16≤Sh/Th≤1.38。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机，其特征在于，
0.016≤Sw/Sh≤1.8。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，
在所述定子齿上，所述抑制槽为开设于所述磁轭部与所述极靴部之间的区域内的封闭槽结构，并能够沿径向延伸。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，
在所述定子齿上，所述抑制槽沿所述磁轭部的外侧壁开设，并能够沿径向向所述极靴部延伸；和/或
所述抑制槽沿所述极靴部的内侧壁开设，并能够沿径向向所述磁轭部延伸。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，
在所述定子齿上，所述抑制槽能够沿径向延伸，并分别贯穿所述磁轭部的外侧壁与所述极靴部的内侧壁。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
所述定子铁芯由多个定子冲片沿轴向堆叠构造形成，
其中，至少一个所述定子冲片上开设有所述抑制槽。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
多个所述定子齿包括交错排布的第一定子齿与第二定子齿，多个所述抑制槽沿周向分布在所述第二定子齿上。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
每个所述定子齿上均开设有所述抑制槽。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
多个所述定子齿包括6个齿群，所述6个齿群的每个齿群上绕设有同相的所述定子绕组，所述定子绕组根据所述电机转子的旋转方向顺序绕设在每个所述齿群中的第一个定子齿与第二个定子齿上，并且绕设方向相反；
所述6个齿群包括三组同相的齿群，以将所述永磁同步电机构造为三相电机。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
所述电机转子的磁极由径向式一字形永磁体构造形成。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
所述电机转子的磁极由径向式V字形永磁体构造形成。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
所述定子槽与所述电机转子上的磁极之间的配合方式包括12槽10极配合，12槽14极配液与18槽16极配合。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的永磁同步电机，其特征在于，
所述定子铁芯的内径为Di，所述永磁同步电机的额定转矩为T、所述电机转子的单位体积转矩为TPV，
其中，5.18×10-7≤T×Di -3×TPV -1≤1.17×10-6，所述T的单位为N·m，所述Di的单位为mm，所述TPV的单位为kN·m·m-3，所述TPV的取值范围为5kN·m·m-3≤TPV≤45kN·m·m-3。
15.一种压缩机，其特征在于，包括：
如权利要求1至14中任一项所述的永磁同步电机。
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CN111697717A (zh) * 2020-06-30 2020-09-22 珠海凯邦电机制造有限公司 电机定子冲片及电机
WO2022110305A1 (zh) * 2020-11-30 2022-06-02 安徽美芝精密制造有限公司 定子铁芯、定子、永磁同步电机、压缩机和制冷设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111697717A (zh) * 2020-06-30 2020-09-22 珠海凯邦电机制造有限公司 电机定子冲片及电机
WO2022110305A1 (zh) * 2020-11-30 2022-06-02 安徽美芝精密制造有限公司 定子铁芯、定子、永磁同步电机、压缩机和制冷设备

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