本發(fā)明涉及壓縮設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種壓縮機(jī)、電機(jī)及其定子機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
目前,大多數(shù)的定子結(jié)構(gòu)的外圓開有較多的定位孔及流通孔,定位孔及流通孔的數(shù)量與定子齒數(shù)相等,且定位孔及流通孔處于定子齒頂處。當(dāng)具有上述定子結(jié)構(gòu)的電機(jī)用于壓縮機(jī)中時,需要將定子結(jié)構(gòu)與殼體通過熱套方式加以固定,定子結(jié)構(gòu)與殼體間具有一定的過盈量,為保證一定的抱緊力,殼體冷卻后會對定子結(jié)構(gòu)施以一定的壓應(yīng)力,該壓應(yīng)力的存在將破壞定子外圓處硅鋼片的晶格,影響硅鋼片的磁特性(b-h曲線)及損耗特性(b-p曲線),由此惡化定子的磁感應(yīng)強(qiáng)度、增大定子結(jié)構(gòu)鐵損,進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)工作于壓縮機(jī)環(huán)境下時的鐵損增大,效率下降。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對目前的定子結(jié)構(gòu)在熱套時易增加鐵損的問題,提供一種能夠降低熱套時因壓應(yīng)力造成的鐵損的定子機(jī)構(gòu),同時還提供了一種含有上述定子機(jī)構(gòu)的電機(jī),以及含有上述電機(jī)的壓縮機(jī)。
上述目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種定子機(jī)構(gòu),包括:
多個齒部,所述齒部的寬度為bc;及
多個軛部,多個所述齒部與多個所述軛部交錯設(shè)置連接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu),且,所述軛部的寬度為be;
且,所述齒部的寬度bc與多個所述軛部的寬度be之間的關(guān)系為
在其中一個實施例中,所述定子機(jī)構(gòu)的外周面上設(shè)置有定位孔,所述定位孔沿所述定子機(jī)構(gòu)的軸線方向貫通設(shè)置。
在其中一個實施例中,所述定位孔為矩形凹槽,且,所述矩形凹槽的數(shù)量等于所述齒部的數(shù)量。
在其中一個實施例中,所述矩形凹槽的寬度為b,且,b≤2bc。
在其中一個實施例中,所述矩形凹槽的深度為h,且,
在其中一個實施例中,部分所述矩形凹槽位于所述齒部的外周面上,其余所述矩形凹槽位于與所述齒部相鄰的所述軛部的外周面上。
在其中一個實施例中,一半的所述矩形凹槽位于所述齒部的外周面上,另一半的所述矩形凹槽位于與所述齒部相鄰的所述軛部的外周面上。
在其中一個實施例中,所述定位孔為半圓形的流通孔,且,所述半圓形的流通孔的數(shù)量等于所述齒部的數(shù)量。
在其中一個實施例中,所述流通孔位于所述齒部的外周面上。
在其中一個實施例中,所述流通孔的半徑為r,且,
在其中一個實施例中,多個所述齒部與多個所述軛部為一體結(jié)構(gòu)。
還涉及一種電機(jī),其特征在于,包括轉(zhuǎn)子及如權(quán)利要求1至11任一項所述的定子機(jī)構(gòu);
所述轉(zhuǎn)子安裝于所述定子機(jī)構(gòu)中;
所述轉(zhuǎn)子由釹鐵硼永磁體制成。
還涉及一種壓縮機(jī),包括如上述技術(shù)特征所述的電機(jī)。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的壓縮機(jī)、電機(jī)及其定子機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理,根據(jù)定子機(jī)構(gòu)熱套與殼體中時的應(yīng)力分布情況來增加定子機(jī)構(gòu)的軛部的寬度,這樣在增加軛部的寬度的同時,具有減小定子機(jī)構(gòu)與殼體熱套時的平均應(yīng)力的作用和降低定子機(jī)構(gòu)的軛部磁密幅值的作用,兩者共同作用進(jìn)而減小電機(jī)的鐵損,避免因熱套時的壓應(yīng)力造成的鐵損惡化,進(jìn)而保證壓縮機(jī)的性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實施例的定子機(jī)構(gòu)的示意圖;
圖2為本發(fā)明另一實施例的定子機(jī)構(gòu)的示意圖;
其中:
100-定子機(jī)構(gòu);
110-齒部;120-軛部;130-矩形凹槽;140-流通孔。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下通過實施例,并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的壓縮機(jī)、電機(jī)及其定子機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
參見圖,本發(fā)明提供了一種定子機(jī)構(gòu)100,包括多個齒部110及多個軛部120。
在本發(fā)明中,齒部110與軛部120均由硅鋼片沖制而成,齒部110的數(shù)量等于軛部120的數(shù)量,且,多個齒部110與多個軛部120交錯設(shè)置連接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。即一個齒部110位于相鄰的兩個軛部120之間,一個軛部120位于相鄰的兩個齒部110之間,通過齒部110與軛部120的交錯設(shè)置,形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的定子結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子安裝于定子機(jī)構(gòu)100的環(huán)形結(jié)構(gòu)的內(nèi)孔中。
記齒部110的寬度為bc,軛部120的寬度為be;且,齒部110的寬度bc與多個軛部120的寬度be之間的關(guān)系為
目前,大多數(shù)的定子結(jié)構(gòu)的外圓開有較多的定位孔及流通孔,定位孔及流通孔的數(shù)量與定子齒數(shù)相等,且定位孔及流通孔處于定子齒頂處。當(dāng)具有上述定子結(jié)構(gòu)的電機(jī)用于壓縮機(jī)中時,需要將定子結(jié)構(gòu)與殼體通過熱套方式加以固定,定子結(jié)構(gòu)與殼體間具有一定的過盈量,為保證一定的抱緊力,殼體冷卻后會對定子結(jié)構(gòu)施以一定的壓應(yīng)力,該壓應(yīng)力的存在將破壞定子外圓處硅鋼片的晶格,影響硅鋼片的磁特性(b-h曲線)及損耗特性(b-p曲線),由此惡化定子的磁感應(yīng)強(qiáng)度、增大定子結(jié)構(gòu)鐵損,進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)工作于壓縮機(jī)環(huán)境下時的鐵損增大,效率下降。本發(fā)明根據(jù)定子機(jī)構(gòu)100熱套與殼體中時的應(yīng)力分布情況來增加定子機(jī)構(gòu)100的軛部120的寬度,這樣在增加軛部120的寬度的同時,具有減小定子機(jī)構(gòu)100與殼體熱套時的平均應(yīng)力的作用和降低定子機(jī)構(gòu)100的軛部120磁密幅值的作用,兩者共同作用進(jìn)而減小電機(jī)的鐵損,避免因熱套時的壓應(yīng)力造成的鐵損惡化,保證硅鋼片的磁特性(b-h曲線)及損耗特性(b-p曲線),進(jìn)而保證壓縮機(jī)的性能。
作為一種可實施方式,定子機(jī)構(gòu)100的外周面上設(shè)置有定位孔,定位孔沿定子機(jī)構(gòu)100的軸線方向貫通設(shè)置。定位孔能夠便于定子機(jī)構(gòu)100與殼體的配合,保證定子機(jī)構(gòu)100與殼體配合準(zhǔn)確,進(jìn)而保證電機(jī)的性能。同時,定位孔沿定子結(jié)構(gòu)的軸線方向貫通設(shè)置,能夠保證定位孔位于殼體及定子機(jī)構(gòu)100之間,這樣,定位孔能夠便于壓縮機(jī)環(huán)境下冷媒和潤滑油的流通,降低定子機(jī)構(gòu)100的鐵損。
作為一種可實施方式,在本發(fā)明的一實施例中,定位孔為矩形凹槽130,且,矩形凹槽130的數(shù)量等于齒部110的數(shù)量。矩形凹槽130能夠增加磁感線的流通面積,進(jìn)一步降低定子機(jī)構(gòu)100的鐵損。進(jìn)一步地,矩形凹槽130的寬度為b,且,b≤2bc;矩形凹槽130的深度為h,且,
再進(jìn)一步地,部分矩形凹槽130位于齒部110的外周面上,其余矩形凹槽130位于與齒部110相鄰的軛部120的外周面上。在本實施例中,一半的矩形凹槽130位于齒部110的外周面上,另一半的矩形凹槽130位于與齒部110相鄰的軛部120的外周面上。
在本實施例中,對定子機(jī)構(gòu)100與殼體在熱套下進(jìn)行壓應(yīng)力模擬仿真,確認(rèn)熱套造成的壓應(yīng)力主要集中作用在定子機(jī)構(gòu)100的軛部120,因此,要保證定子機(jī)構(gòu)100的軛部120的寬度,保證定子機(jī)構(gòu)100具有足夠的強(qiáng)度與剛度,降低定子機(jī)構(gòu)100的鐵損,提高定子機(jī)構(gòu)100的性能,進(jìn)而保證電機(jī)的性能。
本實施例中定子機(jī)構(gòu)100與殼體熱套時產(chǎn)生的壓應(yīng)力在定子軛部120上的分布情況可知,熱套時產(chǎn)生的壓應(yīng)力主要集中在定子機(jī)構(gòu)100的環(huán)形內(nèi)表面上,且從環(huán)形內(nèi)表面到定子機(jī)構(gòu)100的環(huán)形外表逐漸減小。相比現(xiàn)有技術(shù)中,定子機(jī)構(gòu)100的軛部120的尺寸設(shè)計主要基于電磁上滿足磁密不高于硅鋼片的磁導(dǎo)率飽和值,本發(fā)明的定子機(jī)構(gòu)100的軛部120的尺寸在設(shè)計時還考慮到定子機(jī)構(gòu)100與殼體在熱套時產(chǎn)生的壓應(yīng)力對硅鋼片磁特性參數(shù)(b-h及b-p)的影響,通過定子機(jī)構(gòu)100的軛部120寬度與齒部110寬度的設(shè)計來解決上述問題,使得電機(jī)的定子機(jī)構(gòu)100的鐵損在無壓應(yīng)力和有壓應(yīng)力情況下的鐵損均急劇減小。
作為一種可實施方式,在本發(fā)明的另一實施例中,定位孔為半圓形的流通孔140,且,半圓形的流通孔140的數(shù)量等于齒部110的數(shù)量。進(jìn)一步地,流通孔140位于齒部110的外周面上。更進(jìn)一步地,流通孔140的半徑為r,且,r≤25be。這樣能夠限制流通孔140的尺寸,在保證定子結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度的同時,減小流通孔140的頂端與齒部110接壤處的平均應(yīng)力,由此來實現(xiàn)降低鐵損。究其原因是因為隨著流通孔140的尺寸增大,流通孔140的頂端與齒部110接壤處變窄,熱套后應(yīng)力會在此集中導(dǎo)致應(yīng)力過大,由此增大電機(jī)的鐵損。因此,通過限定流通孔140的尺寸來減小電機(jī)的鐵損。
下表為不同流通孔140半徑下的定子機(jī)構(gòu)100安裝于電機(jī)中的鐵損對比。從結(jié)果來看,隨著流通孔140的半徑的增大,定子機(jī)構(gòu)100與殼體在熱套時產(chǎn)生的壓應(yīng)力下的鐵損值增大,而電機(jī)在無壓應(yīng)力的鐵損值基本不變。本發(fā)明的定子機(jī)構(gòu)100將齒部110頂部的外周面的流通孔140的半徑與軛部120寬度設(shè)置為
作為一種可實施方式,多個齒部110與多個軛部120為一體結(jié)構(gòu)。這樣能夠保證定子機(jī)構(gòu)100的強(qiáng)度與剛度,提高定子機(jī)構(gòu)100的可靠性,進(jìn)而保證電機(jī)的性能。
本發(fā)明還提供了一種電機(jī),包括殼體、轉(zhuǎn)子及上述實施例中的定子機(jī)構(gòu)100;轉(zhuǎn)子安裝于定子機(jī)構(gòu)100中,定子機(jī)構(gòu)100安裝于殼體中;轉(zhuǎn)子由釹鐵硼永磁體制成。定子機(jī)構(gòu)100安裝于殼體中,定子機(jī)構(gòu)100與殼體之間為過盈配合,為保證一定的抱緊力,殼體冷卻后會對定子結(jié)構(gòu)施以一定的壓應(yīng)力,本發(fā)明的電機(jī)通過齒部110寬度及軛部120寬度為
本發(fā)明還提供了一種壓縮機(jī),包括上述實施例中的電機(jī)。本發(fā)明的壓縮機(jī)除電機(jī)外均為現(xiàn)有技術(shù),為防止贅述,就不一一解釋了。本發(fā)明的電機(jī)安裝于壓縮機(jī)中,電機(jī)通過定子機(jī)構(gòu)100的軛部120的寬度的增加來降低定子機(jī)構(gòu)100與殼體之間的壓應(yīng)力,防止該壓應(yīng)力破壞定子機(jī)構(gòu)100的硅鋼片的晶格,保證硅鋼片的磁特性(b-h曲線)及損耗特性(b-p曲線),防止定子機(jī)構(gòu)100的磁感應(yīng)強(qiáng)度惡化,降低定子機(jī)構(gòu)100的鐵損,進(jìn)而保證壓縮機(jī)的性能。
以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)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(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。