專利名稱：一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于制冷壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及制冷壓縮機使用的內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機。
背景技術(shù)：
制冷壓縮機使用的電機一般以鼠籠式交流感應(yīng)電動機為主，鼠籠式交流感應(yīng)電動機具有成本低，可靠性高的優(yōu)點，因此一直被廣泛應(yīng)用在制冷壓縮機上，但由于其本身效率較低，已經(jīng)不能滿足目前提出的對制冷壓縮機的能效要求，近年來興起的異步起動永磁同步電機也具有較高的效率，但是由于其成本較高同時生產(chǎn)工藝復(fù)雜，并且其效率較內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機低，因此并沒有進(jìn)行大規(guī)模的使用。內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機是替代制冷壓縮機的鼠籠式感應(yīng)交流電動機以及異步起動永磁同步電動機理想的產(chǎn)品。內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機在運轉(zhuǎn)效率上要高于傳統(tǒng)交流感應(yīng)電動機5% _8%，高于異步啟動永磁同步電動機3%左右，同時其生產(chǎn)工藝較傳統(tǒng)的鼠籠式交流感應(yīng)電機與異步啟動永磁同步電動機簡單很多，首先轉(zhuǎn)子不需要鑄鋁，由此也避免了由于鑄鋁產(chǎn)生的不良，其次定子生產(chǎn)使用集中式卷線方式，大大簡化了生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在成本上也要比異步啟動永磁同步電動機便宜?！，F(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)嵌磁石永磁同步電機需要良好隔磁措施和良好的機械強度?，F(xiàn)有技術(shù)的不足在于良好的隔磁性和良好的機械強度兩者之間兼顧比較困難；在驅(qū)動內(nèi)嵌磁石永磁同步電機時，需要精確判定轉(zhuǎn)子位置，才可以使電機獲得最佳的運轉(zhuǎn)性能，但是，電機在運轉(zhuǎn)過程中由于自身磁路以及電磁干擾的影響，使精確判斷轉(zhuǎn)子位置(尤其是過零信號)比較困難，導(dǎo)致內(nèi)嵌磁石永磁同步電機無法發(fā)揮最佳的運轉(zhuǎn)性能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有內(nèi)嵌磁石永磁同步電機存在的不足，提供一種可有效兼顧轉(zhuǎn)子隔磁和機械強度，可以精確判斷內(nèi)嵌磁石永磁同步電機的轉(zhuǎn)子位置的內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機。為了達(dá)到本實用新型的技術(shù)目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，包括定子、轉(zhuǎn)子和永磁體，其特征在于所述定子開有6個定子槽，6個定子槽沿定子內(nèi)圓周均布；所述轉(zhuǎn)子開4個矩形永磁體埋入槽，4個矩形永磁體埋入槽沿轉(zhuǎn)子圓周互相垂直布置，構(gòu)成6槽4極電機；所述永磁體是與轉(zhuǎn)子的矩形永磁體埋入槽相配合的矩形永磁體，矩形永磁體埋在轉(zhuǎn)子的矩形永磁體埋入槽中；所述轉(zhuǎn)子上每個矩形永磁體埋入槽的外側(cè)設(shè)調(diào)磁孔，每個矩形永磁體埋入槽的兩端設(shè)有隔磁橋，相鄰兩個隔磁橋之間開有圓弧形磁路修正槽。所述定子槽為扇形槽。所述轉(zhuǎn)子上的η個調(diào)磁孔，0 ^η^ 7，調(diào)磁孔以永磁體埋入槽長度方向中心線為基準(zhǔn)對稱均布。所述轉(zhuǎn)子上的調(diào)磁孔的面積為2mm2以上。所述轉(zhuǎn)子上矩形永磁體埋入槽兩端的隔磁橋的寬度為0. 5-1. 5mm。所述矩形永磁體由稀土類永磁材料制成。所述一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，其特征在于所述磁路修正槽靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)圓弧與轉(zhuǎn)子圓同心，圓弧延長線與磁石埋入槽靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)邊的端部相交，磁路修正槽靠近轉(zhuǎn)子外徑側(cè)圓弧的圓心在相鄰的2個隔磁橋的中心線上，根據(jù)磁路需要選取圓心位置與圓弧半徑，使磁路修正槽在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的反電動勢波形接近正弦波。本實用新型的技術(shù)進(jìn)步在于1、電機采用6槽4極，能夠最大限度的降低電機成本，同時使電機具有很高的效率；2、通過定子與轉(zhuǎn)子、電機與驅(qū)動器的匹配優(yōu)化，可有效降低電機的附加轉(zhuǎn)矩，減小電機的振動噪音；3、轉(zhuǎn)子隔磁橋與轉(zhuǎn)子磁路修正槽相互作用，可以使隔磁橋不必過窄，滿足轉(zhuǎn)子較好的機械強度的要求，同時依然可保證良好的隔磁與分磁效果，保證較高的磁石利用率；4、通過磁路修正槽與轉(zhuǎn)子外圓形成非線性變化的結(jié)構(gòu)與調(diào)磁孔共同作用，使轉(zhuǎn)子得到較好的正弦反電動勢波形，同時具有清晰的過零點，使內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機能夠精確判定轉(zhuǎn)子所在位置，使其發(fā)揮良好的運轉(zhuǎn)性能，在啟動完成后，轉(zhuǎn)子達(dá)到同步轉(zhuǎn)速，由于無鋁籠存在，消除了二次銅損，且由于是同步轉(zhuǎn)速，因此消除了轉(zhuǎn)子鐵心基波鐵損。5、轉(zhuǎn)子磁石埋入槽上方的調(diào)磁孔可以通過調(diào)磁孔的位置、大小、形狀、數(shù)量來精確修正轉(zhuǎn)子反電動勢波形，來獲得較好的正弦波形6、永久磁石采用矩形結(jié)構(gòu)，磁石加工簡單、材料利用率高，且永磁體的安裝也較方便。

本實用新型共有附圖三幅，其中圖1是本實用新型定子鐵芯沖片示意圖，圖2是本實用新型轉(zhuǎn)子鐵芯沖片示意圖，圖3是本實用新型轉(zhuǎn)子隔磁橋以及磁路修正槽局部示意圖。圖中標(biāo)注1-1定子沖片 1-2定子槽 2-1轉(zhuǎn)子沖片 2_2永磁體埋入槽 2_3 轉(zhuǎn)子調(diào)磁孔3-1隔磁橋3-2磁路修正槽
具體實施方式
以下結(jié)合附圖的實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。定子開有六個扇形定子槽1-2，六個扇形定子槽沿定子內(nèi)圓周均布；轉(zhuǎn)子開四個矩形永磁體埋入槽2-2，四個矩形永磁體埋入槽沿轉(zhuǎn)子圓周互相垂直布置，構(gòu)成六槽四極電機；永磁體是與轉(zhuǎn)子的矩形永磁體埋入槽相配合的矩形永磁體，矩形永磁體埋在轉(zhuǎn)子的矩形永磁體埋入槽2-2中；轉(zhuǎn)子上每個矩形永磁體埋入槽的外側(cè)設(shè)三個調(diào)磁孔2-3，其中中
4間調(diào)磁孔孔徑為4mm，兩邊的調(diào)磁孔孔徑為2mm，每個矩形永磁體埋入槽的兩端設(shè)有隔磁橋 3-1，隔磁橋?qū)挾葹?mm，相鄰兩個隔磁橋之間開有圓弧形磁路修正槽3_2，圓弧形磁路修正槽3-2靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)圓弧與轉(zhuǎn)子圓同心，圓弧延長線與磁石埋入槽靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)邊的端部相交，磁路修正槽靠近轉(zhuǎn)子外徑側(cè)圓弧的圓心在相鄰的2個隔磁橋的中心線上，根據(jù)磁路設(shè)計需要選取圓心位置與圓弧半徑，使設(shè)計的圓弧形磁路修正槽在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的反電動勢波形接近正弦波。圖1為實施例的定子鐵芯沖片1-1，定子鐵芯下線方式采用集中繞線方式，為防止繞線困難，扇形定子槽1-2的大圓弧的弧度不要太平緩。圖2為轉(zhuǎn)子沖片2-1，永磁體埋入槽2-2與磁路修正槽3_2互相配合，在永磁體埋入槽2-2與磁路修正槽3-2之間的隔磁橋3-1，能夠減少漏磁，由于不需要隔磁橋3-1充分隔磁，因此隔磁橋3-1不必很窄，可不降低轉(zhuǎn)子的機械強度，就能達(dá)到隔磁效果。轉(zhuǎn)子磁路修正槽3-2與轉(zhuǎn)子外圓構(gòu)成的非線性結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子調(diào)磁孔2-3共同作用使轉(zhuǎn)子反電動勢波形符合正弦波變化趨勢。永磁體選用稀土類永磁材料制成，永磁體埋入永磁體埋入槽2-2中。圖3為轉(zhuǎn)子隔磁橋3-1與磁路修正槽3-2的局部示意圖，由于磁路修正槽3_2與轉(zhuǎn)子外圓形成的非線性結(jié)構(gòu)，需要隔磁橋3-1存在部分漏磁以保證在電機運轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子外磁場分布變化均勻，反電動勢波形成良好的正弦態(tài)并具有清晰的過零點，從而保證電機在運轉(zhuǎn)過程中精確判定轉(zhuǎn)子位置，以實現(xiàn)內(nèi)嵌磁石永磁同步電機的最優(yōu)控制。本實施例中，電機采用六槽四極形式，可以大幅度降低電機成本，并且電機一次銅損也會有較大降低，通過定轉(zhuǎn)子槽型與驅(qū)動優(yōu)化匹配，有效降低附加損耗，顯著降低振動噪音，同時提高效率。定子鐵芯下線方式采用集中繞線方式，大幅度簡化生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)工藝，并能夠提高生產(chǎn)效率。隔磁橋與磁路修正槽以及調(diào)磁孔共同作用優(yōu)化轉(zhuǎn)子反電動勢波形，使驅(qū)動與電機配合性大幅度提高。稀土類永磁材料的永磁體，在滿足電機工作溫度的同時，具有合適的剩磁和較高的內(nèi)稟矯頑力，同時有較小的溫度系數(shù)，并要滿足一定的機械強度和耐腐蝕性。
權(quán)利要求1.一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，包括定子、轉(zhuǎn)子和永磁體，其特征在于所述定子開有6個定子槽(1-2)，6個定子槽(1- 沿定子內(nèi)圓周均布；所述轉(zhuǎn)子開4個矩形永磁體埋入槽0-2)，4個矩形永磁體埋入槽(2- 沿轉(zhuǎn)子圓周互相垂直布置， 構(gòu)成6槽4極電機；所述永磁體是與轉(zhuǎn)子的矩形永磁體埋入槽相配合的矩形永磁體，矩形永磁體埋在轉(zhuǎn)子的矩形永磁體埋入槽0-2)中；所述轉(zhuǎn)子上每個矩形永磁體埋入槽的外側(cè)設(shè)調(diào)磁孔0-3)，每個矩形永磁體埋入槽的兩端設(shè)有隔磁橋(3-1)，相鄰兩個隔磁橋之間開有圓弧形磁路修正槽(3-2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，其特征在于所述定子槽(1-2)為扇形槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子上的η個調(diào)磁孔(2- ,O^n^ 7，調(diào)磁孔Q-3)以永磁體埋入槽(2- 長度方向中心線為基準(zhǔn)對稱均布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子上的調(diào)磁孔0-3)的面積為2mm2以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子上矩形永磁體埋入槽兩端的隔磁橋(3-1)的寬度為0. 5-1. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，其特征在于所述矩形永磁體由稀土類永磁材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，其特征在于所述磁路修正槽(3- 靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)圓弧與轉(zhuǎn)子圓同心，圓弧延長線與磁石埋入槽 (2-2)靠近轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)邊的端部相交，磁路修正槽靠近轉(zhuǎn)子外徑側(cè)圓弧的圓心在相鄰的2 個隔磁橋(3-1)的中心線上，根據(jù)磁路需要選取圓心位置與圓弧半徑，使磁路修正槽(3-2) 在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的反電動勢波形接近正弦波。
專利摘要一種制冷壓縮機使用的四極內(nèi)嵌磁石永磁同步電動機，電動機定子開有6個定子槽，轉(zhuǎn)子開4個矩形永磁體埋入槽，構(gòu)成6槽4極電機；轉(zhuǎn)子上每個矩形永磁體埋入槽的外側(cè)設(shè)調(diào)磁孔，每個矩形永磁體埋入槽的兩端設(shè)有隔磁橋，相鄰兩個隔磁橋之間開有圓弧形磁路修正槽。本實用新型有益效果是能夠最大限度的降低電機成本，并具有很高的效率；可有效降低電機的附加轉(zhuǎn)矩，減小電機的振動噪音；可以使隔磁橋不必過窄，滿足轉(zhuǎn)子較好機械強度的要求，同時具有良好的隔磁與分磁效果，保證較高的磁石利用率；轉(zhuǎn)子具有較好的正弦反電動勢波形和清晰的過零點，能夠精確判定轉(zhuǎn)子所在位置，消除了二次銅損和轉(zhuǎn)子鐵心基波鐵損。磁石加工簡單、材料利用率高，安裝方便。
文檔編號H02K1/14GK202121470SQ201120218308
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者曲準(zhǔn)德, 李毅, 王廷奇, 趙楊, 陳亮 申請人:大連三洋壓縮機有限公司