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      永磁同步電機(jī)及具有其的壓縮機(jī)的制作方法

      文檔序號(hào):8668388閱讀:517來源:國(guó)知局
      永磁同步電機(jī)及具有其的壓縮機(jī)的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,尤其涉及一種永磁同步電機(jī)及具有其的壓縮機(jī)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]永磁同步電機(jī)根據(jù)永久磁鐵在轉(zhuǎn)子上安裝位置的差異通常可分為表貼式永磁同步電機(jī)(SMPM)和內(nèi)置式永磁同步電機(jī)(IPM)。內(nèi)置永磁同步電機(jī)因?yàn)橛谰么盆F埋在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi),轉(zhuǎn)子的牢固性增強(qiáng)并且可減小永磁體內(nèi)部的渦流。此外,永久磁鐵內(nèi)置式永磁同步電機(jī)d軸(直軸)、q軸(交軸)之間電感存在差異,除了可利用電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)矩之外還可以利用電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩,得以提高電機(jī)的效率。因此其應(yīng)用越來越廣泛,內(nèi)置永磁同步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩由永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩構(gòu)成,其電磁轉(zhuǎn)矩公式如下:
      [0003]T = pX WPMXiq+pX (Ld-Lq) XidXiq
      [0004]式中第一項(xiàng)為永磁轉(zhuǎn)矩,第二項(xiàng)為磁阻轉(zhuǎn)矩;
      [0005]其中,P為電機(jī)極對(duì)數(shù),ΨΡΜ為轉(zhuǎn)子永磁體在定子繞組上產(chǎn)生的磁鏈,Ld、Lq分別為d軸和q軸電感,id、iq是定子電流空間向量在d、q軸方向上的分量。
      [0006]因此,通過增加第一項(xiàng)中間的ΨΡΜ以及通過提高電機(jī)d軸電感與q軸電感的差值(提高q軸電感或減小d軸電感)都可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的提高。
      [0007]永磁輔助型同步磁阻電機(jī)作為永磁同步電機(jī)和同步磁阻電機(jī)的結(jié)合體,最大限度的利用了電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩,并采用永磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行輔助,綜合了兩種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),其電機(jī)效率和功率因數(shù)都較高,因此越來越受到重視。相關(guān)技術(shù)中,單層磁鐵槽結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī),其交軸電感與直軸電感的差值不大,導(dǎo)致磁阻轉(zhuǎn)矩不夠理想。
      【實(shí)用新型內(nèi)容】
      [0008]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本實(shí)用新型提出一種永磁同步電機(jī),所述永磁同步電機(jī)具有輸出轉(zhuǎn)矩高、輸出功率高的優(yōu)點(diǎn)。
      [0009]本實(shí)用新型還提出一種壓縮機(jī),所述壓縮機(jī)具有如上所述的永磁同步電機(jī)。
      [0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供了一種永磁同步電機(jī),包括:定子;以及設(shè)在所述定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子具有沿周向分布的多組磁鐵槽,每組所述磁鐵槽包括外層槽和內(nèi)層槽,在所述轉(zhuǎn)子的橫截面上,所述外層槽沿所述轉(zhuǎn)子的周向延伸,所述內(nèi)層槽位于所述外層槽的徑向內(nèi)側(cè)且所述內(nèi)層槽呈V型。
      [0011]根據(jù)本實(shí)用新型的永磁同步電機(jī),通過在轉(zhuǎn)子上設(shè)置沿轉(zhuǎn)子的周向延伸的外層槽和位于外層槽的徑向內(nèi)側(cè)且呈V型的內(nèi)層槽,可以有效地增大電機(jī)的q軸電感,進(jìn)而增大交軸電感和直軸電感的差值,從而可以增大永磁同步電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩。
      [0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,所述外層槽包括:用于盛放永磁體的外層盛放空間;以及兩個(gè)外層側(cè)邊槽,所述兩個(gè)外層側(cè)邊槽設(shè)在所述外層盛放空間的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上,每個(gè)所述外層側(cè)邊槽的開口朝向所述外層盛放空間內(nèi)部,每個(gè)所述外層側(cè)邊槽的至少一個(gè)側(cè)壁抵在所述永磁體的外周壁上。
      [0013]優(yōu)選地,所述外層側(cè)邊槽設(shè)在所述外層槽的寬度方向上的側(cè)壁上。
      [0014]可選地,所述外層側(cè)邊槽的靠近所述轉(zhuǎn)子徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁抵在所述永磁體的外周壁上。
      [0015]優(yōu)選地,所述兩個(gè)外層側(cè)邊槽內(nèi)填充有非導(dǎo)磁層。
      [0016]優(yōu)選地,所述磁鐵槽關(guān)于所述磁鐵槽的中心與所述轉(zhuǎn)子中心的連線對(duì)稱。
      [0017]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中,所述內(nèi)層槽包括第一支槽和與所述第一支槽連通的第二支槽,在所述轉(zhuǎn)子的橫截面上,所述第一支槽和所述第二支槽均沿直線延伸,所述第一支槽與所述第二支槽的夾角為鈍角。
      [0018]進(jìn)一步地,所述第一支槽包括用于盛放永磁體的第一內(nèi)層盛放空間、位于所述第一內(nèi)層盛放空間的一端的第一內(nèi)層側(cè)邊槽和位于所述第一內(nèi)層盛放空間的另一端的第一內(nèi)層側(cè)邊半槽,所述第一內(nèi)層側(cè)邊槽的開口朝向所述第一內(nèi)層盛放空間內(nèi)部且所述第一內(nèi)層側(cè)邊槽的至少一個(gè)側(cè)壁抵在所述永磁體的外周壁上;所述第二支槽包括用于盛放永磁體的第二內(nèi)層盛放空間、位于所述第二內(nèi)層盛放空間的一端的第二內(nèi)層側(cè)邊槽和位于所述第二內(nèi)層盛放空間的另一端的第二內(nèi)層側(cè)邊半槽,所述第二內(nèi)層側(cè)邊槽的開口朝向所述第二內(nèi)層盛放空間內(nèi)部,所述第二內(nèi)層側(cè)邊槽的至少一個(gè)側(cè)壁抵在所述永磁體的外周壁上,所述第二內(nèi)層側(cè)邊半槽和所述第一內(nèi)層側(cè)邊半槽連通。
      [0019]優(yōu)選地,所述第一內(nèi)層側(cè)邊槽和所述第二內(nèi)層側(cè)邊槽內(nèi)填充有非導(dǎo)磁層。
      [0020]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面提供了一種壓縮機(jī),包括如上所述的永磁同步電機(jī)。
      [0021]根據(jù)本實(shí)用新型的壓縮機(jī),通過在轉(zhuǎn)子上設(shè)置沿轉(zhuǎn)子的周向延伸的外層槽和位于外層槽的徑向內(nèi)側(cè)且呈V型的內(nèi)層槽,可以有效地增大電機(jī)的q軸電感,進(jìn)而增大交軸電感和直軸電感的差值,從而可以增大永磁同步電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩。
      【附圖說明】
      [0022]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的剖面圖;
      [0023]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0024]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0025]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0026]附圖標(biāo)記:
      [0027]永磁同步電機(jī)100,
      [0028]定子110,
      [0029]轉(zhuǎn)子120,磁鐵槽121,
      [0030]外層槽122,外層盛放空間1221,外層側(cè)邊槽1222,
      [0031]內(nèi)層槽123,第一支槽1231,第一內(nèi)層盛放空間1232,第一內(nèi)層側(cè)邊槽1233,第一內(nèi)層側(cè)邊半槽1234,
      [0032]第二支槽1235,第二內(nèi)層盛放空間1236,第二內(nèi)層側(cè)邊槽1237,第二內(nèi)層側(cè)邊半槽 1238,
      [0033]非導(dǎo)磁層124,
      [0034]永磁體130。
      【具體實(shí)施方式】
      [0035]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
      [0036]下面參照?qǐng)D1-圖4詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁同步電機(jī)100。需要說明的是,在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,僅列舉了定子槽數(shù)為48槽、轉(zhuǎn)子極數(shù)為8極的情況,但本實(shí)用新型并不局限于此。其它的定子槽數(shù)、轉(zhuǎn)子極數(shù)的組合,采用與本實(shí)用新型的實(shí)施例的相同的實(shí)施方法,也可以達(dá)到同樣的有益效果。
      [0037]如圖1-圖4所示,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁同步電機(jī)100,包括:定子110和轉(zhuǎn)子120。
      [0038]具體而言,如圖1所示,轉(zhuǎn)子120設(shè)在定子110內(nèi)部,且轉(zhuǎn)子120具有沿周向分布的多組磁鐵槽121。需要說明的是,每組磁鐵槽121沿著轉(zhuǎn)子120的軸線延伸且貫穿轉(zhuǎn)子120。磁鐵槽121可以包括外層槽122和內(nèi)層槽123,在轉(zhuǎn)子120的橫截面上,外層槽122沿轉(zhuǎn)子120的周向延伸。外層槽122可以形成為直線型外層槽,直線型外層槽所在的直線垂直于轉(zhuǎn)子120的一條半徑。例如,如圖2所示,OL為轉(zhuǎn)子120的一條半徑,直線型外層槽所在的直線垂直與直線OL。換言之,直線型外層槽所在的直線與轉(zhuǎn)子120上的一條切線平行。
      [0039]內(nèi)層槽123位于外層槽122的徑向內(nèi)側(cè)(如圖1_圖4所示內(nèi)、外側(cè)方向)且內(nèi)層槽123呈V型。優(yōu)選地,V型內(nèi)層槽將直線型外層槽包絡(luò)在V型內(nèi)層槽的內(nèi)部。如圖2和圖3所示,內(nèi)層槽123和外層槽122之間具有間隙,由此,便于形成可供q軸磁通(如圖2和圖3中箭頭q所示)流過的良好通路,從而增大了 q軸電感Lq,進(jìn)而增大了 q軸電感Lq與直軸電感Ld的差值,增大了永磁同步電機(jī)100的磁阻轉(zhuǎn)矩(這里,磁阻轉(zhuǎn)矩可表述為:PX (Lq-Ld) XidX iq)。
      [0040]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的永磁同步電機(jī)100,通過在轉(zhuǎn)子120上設(shè)置沿轉(zhuǎn)子120的周向延伸的外層槽122和位于外層槽122的徑向內(nèi)側(cè)且呈V型的內(nèi)層槽123,可以有效地增大電機(jī)的q軸電感,進(jìn)而增大交軸電感和直軸電感的差值,從而可以增大永磁同步電機(jī)100的磁阻轉(zhuǎn)矩。
      [0041]如圖3所示,在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,外層槽122可以包括:外層盛放空間1221和兩個(gè)外層側(cè)邊槽1222。其中,外層盛放空間1221可以用于盛放永磁體130。兩個(gè)外層側(cè)邊槽1222設(shè)在外層盛放空間1221的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上,外層側(cè)邊槽1222的開口朝向外層盛放空間1221內(nèi)部,外層側(cè)邊槽1222的至少一個(gè)側(cè)壁抵在永磁體130的外周壁上。由此,可以將永磁體130限定在外層盛放空間1221內(nèi),防止轉(zhuǎn)子120在旋轉(zhuǎn)時(shí)永磁體130在外層盛放空間1221內(nèi)晃動(dòng)。優(yōu)選地,如圖2-圖4所示,外層側(cè)邊槽1222設(shè)在外層槽122的寬度方向上的側(cè)壁上。這里,外層槽122的寬度方向可以指圖2和圖4中所示的a_a方向??蛇x地,外層側(cè)邊槽1222的靠近轉(zhuǎn)子120徑向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁抵在永磁體130的外周壁上。由此,轉(zhuǎn)子120在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,外層側(cè)邊槽1222可以限定永磁體130的位置,從而可以將永磁體130限定在外層盛放空間1221內(nèi)。
      [0042]進(jìn)一步地,如圖2-圖4所示,內(nèi)層槽123可以包括:第一支槽1231和與第一支槽1231連通的第二支槽1235。其中,第一支槽1231和第二支槽1235均沿直線延伸,在轉(zhuǎn)子120的橫截面上,第一支槽1231的延伸方向與第二支槽1235的延伸方向之間的夾角為鈍角。如圖4所示,第一支槽1231與第二支槽1235共同構(gòu)造成V型內(nèi)層
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