永磁電機、制冷壓縮機及空調(diào)機組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種永磁電機、制冷壓縮機及空調(diào)機組，永磁電機包括機殼、定子和轉(zhuǎn)子，定子和轉(zhuǎn)子安裝于機殼內(nèi)，且將機殼的內(nèi)腔分隔成第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，定子的內(nèi)圓表面和轉(zhuǎn)子的外圓表面之間形成氣隙，所述定子包括定子鐵心，所述定子鐵心的齒部上設(shè)置有連通第一內(nèi)腔與第二內(nèi)腔的軸向通風孔，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和設(shè)置于該轉(zhuǎn)子鐵心軸向方向上兩側(cè)的轉(zhuǎn)子壓圈；在至少一個所述轉(zhuǎn)子壓圈與所述轉(zhuǎn)子鐵心之間設(shè)置有隔板，且該隔板的外緣伸入所述氣隙內(nèi)。由于隔板的外緣伸入氣隙內(nèi)，增加了氣阻塞效應，有利于阻止更多換熱流體進入氣隙，使軸向通風孔成為整個回路唯一通道，從而節(jié)省了冷卻永磁電機的換熱流體量，達到更高的冷卻比。
【專利說明】永磁電機、制冷壓縮機及空調(diào)機組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機，特別是涉及一種永磁電機、具有該永磁電機的制冷壓縮機及具有該壓縮機的空調(diào)機組。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有電機的軸向冷卻系統(tǒng)多是在電機定子軛部開設(shè)軸向通風孔，通過軛部冷卻降低電機溫升。由于電機運行過程中發(fā)熱最大為銅導線，其次是硅鋼片渦流，電機齒部是僅次于定子繞組溫度高的區(qū)域，因此在電機定子軛部開設(shè)軸向通風孔的冷卻方式無法快速散熱。
[0003]為了解決上述問題，有的永磁電機采用在電機定子齒部開設(shè)圓形軸向通風孔的冷卻方式，利用冷卻介質(zhì)經(jīng)過軸向通風孔對齒部進行散熱。這種冷卻方式雖然使換熱流體能在電機發(fā)熱最集中的齒部換熱，但是由于定子鐵心的內(nèi)圓表面和轉(zhuǎn)子鐵心的外圓表面之間有氣隙，這樣導致部分換熱流體從氣隙經(jīng)過，從而影響定子鐵心齒部的散熱，而且產(chǎn)生風磨損耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種永磁電機，其散熱效率高，且能減少電機風磨損耗。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題在于，提供一種具有該永磁電機的制冷壓縮機和具有該制冷壓縮機的空調(diào)機組。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供一種永磁電機，包括機殼、定子和轉(zhuǎn)子，所述定子和所述轉(zhuǎn)子安裝于所述機殼內(nèi)，且將所述機殼的內(nèi)腔分隔成第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，所述定子的內(nèi)圓表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓表面之間形成氣隙，所述定子包括定子鐵心，所述定子鐵心的齒部上設(shè)置有連通所述第一內(nèi)腔與所述第二內(nèi)腔的軸向通風孔，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和設(shè)置于該轉(zhuǎn)子鐵心軸向方向上兩側(cè)的轉(zhuǎn)子壓圈；在至少一個所述轉(zhuǎn)子壓圈與所述轉(zhuǎn)子鐵心之間設(shè)置有隔板，且該隔板的外緣伸入所述氣隙內(nèi)。
[0006]在其中一個實施例中，所述隔板為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且該隔板的外徑大于所述轉(zhuǎn)子的外圓表面的直徑、小于所述定子的內(nèi)圓表面的直徑。
[0007]在其中一個實施例中，所述隔板采用隔熱材料制成。
[0008]在其中一個實施例中，所述轉(zhuǎn)子壓圈背對所述隔板的表面上設(shè)置有凹槽或突起。
[0009]在其中一個實施例中，所述隔板采用絕緣材料制成。
[0010]在其中一個實施例中，所述軸向通風孔為沿所述齒部的高度方向延伸的錐形孔，且所述軸向通風孔靠近所述齒部頭部一端的寬度大于其靠近所述齒部根部一端的寬度。
[0011]在其中一個實施例中，所述軸向通風孔的橫截面輪廓線包括靠近所述齒部頭部一側(cè)的圓弧狀第一輪廓線、靠近所述齒部根部一側(cè)的圓弧狀第二輪廓線以及連接在該第一輪廓線兩端與該第二輪廓線兩端之間的直線狀第三輪廓線。
[0012]在其中一個實施例中，在所述機殼上設(shè)置有流體進口和流體出口，所述流體進口與所述第一內(nèi)腔連通，所述流體出口與所述第二內(nèi)腔連通。
[0013]本發(fā)明所提供的一種制冷壓縮機，包括電機和安裝在該電機轉(zhuǎn)軸上的葉輪，其特征在于，所述電機為上述的永磁電機，在所述機殼上設(shè)置有冷媒進口和冷媒出口，所述冷媒進口與所述第一內(nèi)腔連通，所述冷媒出口與所述第二內(nèi)腔連通。
[0014]在其中一個實施例中，所述制冷壓縮機為離心式制冷壓縮機或螺桿式制冷壓縮機。
[0015]本發(fā)明所提供的一種空調(diào)機組，包括壓縮機、冷凝器、主路節(jié)流元件及蒸發(fā)器，所述壓縮機、所述冷凝器、所述主路節(jié)流元件和所述蒸發(fā)器通過管道連接組成制冷劑循環(huán)回路，所述壓縮機為上述的制冷壓縮機，且所述流體進口經(jīng)輔路節(jié)流元件與所述冷凝器的出口連通，所述流體出口與所述壓縮機的吸氣口連通。
[0016]在其中一個實施例中，所述的空調(diào)機組還包括閃發(fā)器，該閃發(fā)器連接在所述冷凝器與所述蒸發(fā)器之間，或者所述流體進口經(jīng)所述輔路節(jié)流元件與所述閃發(fā)器的液體出口連通。
[0017]本發(fā)明所述提供的永磁電機，由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)在氣隙中形成的氣阻塞，且由于隔板的外緣伸入氣隙內(nèi)，增加了氣阻塞效應，有利于阻止更多換熱流體進入氣隙，使軸向通風孔成為整個回路唯一通道，從而節(jié)省了冷卻永磁電機的換熱流體量，達到更高的冷卻比；而且，還可以減小永磁電機風磨損耗。
[0018]本發(fā)明的附加技術(shù)特征的有益效果將在本說明書【具體實施方式】部分進行說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明其中一個實施例中的永磁電機的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1中所示永磁電機的隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖1中所示永磁電機的定子鐵心的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為圖1中所示永磁電機的定子鐵心的局部放大示意圖。
[0023]以上各圖中，10、機殼;10a、第一內(nèi)腔;10b、第二內(nèi)腔;10c、氣隙;20、定子;21、定子鐵心；211、軛部；212、齒部；212a、頭部；212b、根部；213、軸向通風孔；213a、第一輪廓線；213b、第二輪廓線；213c、第三輪廓線；22、線圈繞組；23、定子的內(nèi)圓表面；30、轉(zhuǎn)子；31、轉(zhuǎn)子鐵心；32、轉(zhuǎn)子壓圈；33、隔板；33a、隔板的外緣；34、轉(zhuǎn)軸；35、轉(zhuǎn)子的外圓表面。

【具體實施方式】
[0024]下面參考附圖并結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0025]本發(fā)明其中一個實施例中，提供一種永磁電機,如圖1所不，永磁電機包括機殼10、定子20和轉(zhuǎn)子30，所述定子20固定安裝在所述機殼10內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子30安裝在所述定子鐵心21的內(nèi)部，所述定子20和所述轉(zhuǎn)子30將所述機殼10的內(nèi)腔分隔成左側(cè)的第一內(nèi)腔1a和右側(cè)的第二內(nèi)腔1b,且所述定子的內(nèi)圓表面23和所述轉(zhuǎn)子的外圓表面35之間形成氣隙10c。所述定子包括定子鐵心21，所述定子鐵心21的齒部212上設(shè)置有連通所述第一內(nèi)腔1a與所述第二內(nèi)腔1b的軸向通風孔213，所述轉(zhuǎn)子30包括轉(zhuǎn)子鐵心31和設(shè)置于該轉(zhuǎn)子鐵心31軸向方向上兩側(cè)的轉(zhuǎn)子壓圈32，在一個或兩個(本實施例為兩個)所述轉(zhuǎn)子壓圈32與所述轉(zhuǎn)子鐵心31之間設(shè)置有隔板33，且該隔板33的外緣33a伸入所述氣隙1c內(nèi)。
[0026]電機工作過程中，換熱流體(如空氣、制冷劑)通過軸向通風孔213將齒部212上的熱量帶走，由于轉(zhuǎn)子30高速旋轉(zhuǎn)在氣隙1c中形成的氣阻塞，且由于隔板33的外緣33a伸入氣隙1c內(nèi)，增加了氣阻塞效應，有利于阻止更多換熱流體進入氣隙，使軸向通風孔213成為整個回路唯一通道，從而節(jié)省了冷卻電機的換熱流體量，達到更高的冷卻比；而且，還可以減小電機風磨損耗。
[0027]如圖2所示，較優(yōu)地，所述隔板33為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且該隔板33的外徑大于所述轉(zhuǎn)子30的外圓表面35的直徑、小于所述定子20的內(nèi)圓表面23的直徑。
[0028]較優(yōu)地，所述隔板33采用隔熱材料制成。當換熱流體(如冷媒、空氣)進入第一內(nèi)腔時，轉(zhuǎn)子壓圈32在相對低溫的條件下形成冷表面，此時在轉(zhuǎn)子壓圈32表面會有凝結(jié)效應，由于轉(zhuǎn)子30的高速旋轉(zhuǎn)，凝結(jié)的冷媒直接甩向線圈繞組22端部，冷卻線圈繞組22端部。較優(yōu)地，所述轉(zhuǎn)子壓圈32背對所述隔板33的表面上設(shè)置有凹槽或突起(圖中未示出)，以達到更好的凝結(jié)效果和帶液效果。
[0029]較優(yōu)地，所述隔板33采用絕緣材料制成，絕緣材料不導磁，不會被磁化，不會改變電機內(nèi)的磁場，不會增加額外的損耗。
[0030]較優(yōu)地，如圖3、4所示，所述定子鐵心21具有軛部211和多個徑向向內(nèi)伸出的齒部212，在定子鐵心21的齒部212上設(shè)置有供換熱流體通過的軸向通風孔213，該軸向通風孔213為沿所述齒部212的高度方向延伸的錐形孔，且該軸向通風孔213靠近所述齒部212頭部212a —端的寬度大于其靠近所述齒部212根部212b —端的寬度。換熱流體(如空氣、制冷劑)通過軸向通風孔213將齒部212上的熱量帶走。由于軸向通風孔213為錐形孔，使得齒部212與換熱流體充分接觸，提高了散熱效率，可以保證電機溫度場均勻，溫度恒定；而且，由于軸向通風孔213為錐形，這樣浸漆過程的殘留漆在物體表面張力效應下向軸向通風孔213的窄端集中，使軸向通風孔213的寬端保持通暢，保證了電機在浸漆過程中不堵塞軸向通風孔213。
[0031]較優(yōu)地，所述軸向通風孔213的橫截面輪廓線包括靠近所述齒部212頭部212a —側(cè)的圓弧狀第一輪廓線213a、靠近所述齒部212根部212b —側(cè)的圓弧狀第二輪廓線213b以及連接在該第一輪廓線213a兩端與該第二輪廓線213b兩端之間的直線狀第三輪廓線213c。這樣，該軸向通風孔213各邊之間圓弧過渡，一方面可以保持齒部212的強度，另一方面避免尖角導致電荷聚集。
[0032]較優(yōu)地，所述第一輪廓線213a的半徑Rl不大于所述齒部212寬度L2的1/3，以保持定子鐵心21的齒部212的強度。
[0033]較優(yōu)地，所述第一輪廓線213a的中心01與所述定子20的內(nèi)圓表面23之間的距離L大于0.5mm,使軸向通風孔213盡量靠近氣隙處。
[0034]較優(yōu)地，所述第一輪廓線213a的中心01與所述第二輪廓線213b的中心02之間的間距LI大于或等于所述第一輪廓線213a的半徑R1，以盡量使軸向通風孔213保持錐形。
[0035]較優(yōu)地，所述第二輪廓線213b的半徑R2不大于所述第一輪廓線213a的半徑Rl的1/3，保證電機在浸漆過程中，液體表面張力存在使油漆盡量黏附在通風孔的窄端，不至堵住軸向通風孔213。
[0036]較優(yōu)地，在所述機殼10上設(shè)置有流體進口(圖中未示出)和流體出口(圖中未示出)，所述流體進口與所述第一內(nèi)腔1a連通，所述流體出口與所述第二內(nèi)腔1b連通。使用時，液態(tài)換熱流體(優(yōu)選為液體制冷劑)從流體進口進入第一內(nèi)腔1a內(nèi)，然后通過軸向通風孔213換熱，在此過程中，換熱流體吸收熱量發(fā)生相變，通過相變帶走熱量，進一步提高了電機換熱比。
[0037]本發(fā)明另一個實施例中，提供一種制冷壓縮機，包括電機，所述電機為上述實施例中的電機，在所述機殼10上設(shè)置有與所述第一內(nèi)腔1a連通的冷媒進口(圖中未示出)和與所述第二內(nèi)腔1b連通的冷媒出口(圖中未示出)。這樣，換熱流體從冷媒進口進入第一內(nèi)腔1a內(nèi)，經(jīng)過軸向通風孔213與齒部212換熱后，流入第二內(nèi)腔1b內(nèi)，最后從冷媒出口排出，這樣電機內(nèi)部冷媒在壓縮機作用下形成獨立的循環(huán)體系。所述制冷壓縮機優(yōu)選為離心式制冷壓縮機或螺桿式制冷壓縮機。
[0038]本發(fā)明另一個實施例中，提供一種空調(diào)機組(圖中未示出)，包括壓縮機、冷凝器、主路節(jié)流元件、閃發(fā)器及蒸發(fā)器，壓縮機、冷凝器、主路節(jié)流元件、閃發(fā)器及蒸發(fā)器通過管道連接組成制冷劑循環(huán)回路，所述壓縮機為上述的制冷壓縮機，且所述冷媒進口經(jīng)輔路節(jié)流元件與所述冷凝器或所述閃發(fā)器的液體出口連通，所述冷媒出口與所述壓縮機的吸氣口連通。
[0039]液態(tài)冷媒經(jīng)輔路節(jié)流元件節(jié)流后形成霧態(tài)低溫冷媒噴入第一內(nèi)腔1a中，一部分霧態(tài)低溫冷媒通過軸向通風孔213，與齒部212直接進行換熱，帶走定子上的熱量。由于電機運行過程中熱量主要來自定子銅耗和定子鐵耗，而轉(zhuǎn)子30由永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)子30發(fā)熱可以忽略，那么在電機運行過程中導致轉(zhuǎn)子30溫度升高主要原因是傳熱引起。因此本實施例中的電機將定子熱損直接交換，使電機達到溫度場均勻分布的效果，可以消除因永磁電機存在高溫退磁等隱患和電機絕緣熱損隱患。另一部分霧態(tài)低溫冷媒在轉(zhuǎn)子壓圈32表面上凝結(jié)成液態(tài)，由于轉(zhuǎn)子30的高速旋轉(zhuǎn)，凝結(jié)的冷媒直接甩向線圈繞組22端部，冷卻線圈繞組22端部。
[0040]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁電機，包括機殼、定子和轉(zhuǎn)子，所述定子和所述轉(zhuǎn)子安裝于所述機殼內(nèi)，且將所述機殼的內(nèi)腔分隔成第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，所述定子的內(nèi)圓表面和所述轉(zhuǎn)子的外圓表面之間形成氣隙，所述定子包括定子鐵心，所述定子鐵心的齒部上設(shè)置有連通所述第一內(nèi)腔與所述第二內(nèi)腔的軸向通風孔，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和設(shè)置于該轉(zhuǎn)子鐵心軸向方向上兩側(cè)的轉(zhuǎn)子壓圈；其特征在于，在至少一個所述轉(zhuǎn)子壓圈與所述轉(zhuǎn)子鐵心之間設(shè)置有隔板，且該隔板的外緣伸入所述氣隙內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述隔板為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且該隔板的外徑大于所述轉(zhuǎn)子的外圓表面的直徑、小于所述定子的內(nèi)圓表面的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述隔板采用隔熱材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子壓圈背對所述隔板的表面上設(shè)置有凹槽或突起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述隔板采用絕緣材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的永磁電機，其特征在于，所述軸向通風孔為沿所述齒部的高度方向延伸的錐形孔，且所述軸向通風孔靠近所述齒部頭部一端的寬度大于其靠近所述齒部根部一端的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的永磁電機，其特征在于，所述軸向通風孔的橫截面輪廓線包括靠近所述齒部頭部一側(cè)的圓弧狀第一輪廓線、靠近所述齒部根部一側(cè)的圓弧狀第二輪廓線以及連接在該第一輪廓線兩端與該第二輪廓線兩端之間的直線狀第三輪廓線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的永磁電機，其特征在于，在所述機殼上設(shè)置有流體進口和流體出口，所述流體進口與所述第一內(nèi)腔連通，所述流體出口與所述第二內(nèi)腔連通。
9.一種制冷壓縮機，包括電機，其特征在于，所述電機為根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的永磁電機。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷壓縮機，其特征在于，所述制冷壓縮機為離心式制冷壓縮機或螺桿式制冷壓縮機。
11.一種空調(diào)機組，包括壓縮機、冷凝器、主路節(jié)流元件及蒸發(fā)器，所述壓縮機、所述冷凝器、所述主路節(jié)流元件和所述蒸發(fā)器通過管道連接組成制冷劑循環(huán)回路，其特征在于，所述壓縮機為根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制冷壓縮機，且所述冷媒進口經(jīng)輔路節(jié)流元件與所述冷凝器的出口連通，所述冷媒出口與所述壓縮機的吸氣口連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的空調(diào)機組，其特征在于，還包括閃發(fā)器，該閃發(fā)器連接在所述冷凝器與所述蒸發(fā)器之間，或者所述流體進口經(jīng)所述輔路節(jié)流元件與所述閃發(fā)器的液體出口連通。
【文檔編號】F24F5/00GK104377851SQ201310351977
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】樊釗, 丁亞斌, 陳穎, 劉懷燦 申請人:珠海格力電器股份有限公司