用于旋轉式壓縮機的電機及具有該電機的旋轉式壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于旋轉式壓縮機的電機及具有該電機的旋轉式壓縮機。該電機包括：定子，定子包括定子鐵芯和繞組，定子鐵芯包括齒部和軛部，繞組設在齒部上，其中軛部的寬度為W，定子的定子外圓的直徑為D，軛徑比i=W/D，i滿足關系式：0.05＜i＜0.25。本發(fā)明的電機，通過合理地設計定子軛部寬度和定子外圓直徑，使軛徑比控制在適宜的范圍內(nèi)，從而可以將定子徑向振動固有頻率控制在較大徑向電磁力頻率以上，這樣便可降低電磁振動噪聲的總體水平，同時可以將電磁力引起的共振往高頻段轉移，以便在將壓縮機裝配于空調系統(tǒng)上時，可以采用隔音棉將噪聲大幅度阻隔掉。
【專利說明】用于旋轉式壓縮機的電機及具有該電機的旋轉式壓縮機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于旋轉式壓縮機的電機及具有該電機的旋轉式壓縮機。
【背景技術】
[0002]旋轉式壓縮機廣泛應用于空調、冰箱等制冷設備中，旋轉式壓縮機包括壓縮機構和驅動電機，驅動電機驅動壓縮機構的曲軸旋轉，以對進入氣缸內(nèi)的冷媒進行壓縮。旋轉式壓縮機在運行時，其驅動電機會產(chǎn)生很大的噪音，現(xiàn)有的旋轉式壓縮機上設置有隔音棉，但是隔音效果有限，驅動電機工作噪音大是本領域的技術人員一直渴望解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請是基于發(fā)明人對以下事實和問題的認知與發(fā)現(xiàn)作出的:
[0004]電磁噪聲主要是由于徑向電磁力作用于定子內(nèi)徑，導致定子發(fā)生周期性變形從而形成振動而輻射噪聲。因此較大徑向電磁力頻率和定子徑向固有頻率越接近，電磁振動噪聲越大。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，較大電磁力頻率屬于中低頻，而定子徑向固定頻率也屬于中低頻，這樣電磁力頻率與定子較大徑向固有頻率接近，從而引起較大的振動噪聲，特別是在電磁力頻率與定子徑向固有頻率一致或基本一致時，將會引起定子共振。因此發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過改進定子的結構，使得定子徑向固有頻率增加，從而可以改善振動噪音。
[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題之一。
[0006]為此,本發(fā)明的一個目的在于提出一種用于旋轉式壓縮機的電機，該電機具有改進的定子結構，可以改善電磁噪聲。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種旋轉式壓縮機，該旋轉式壓縮機包括上述的電機。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于旋轉式壓縮機的電機，包括:定子，所述定子包括定子鐵芯和繞組，所述定子鐵芯包括齒部和軛部，所述繞組設在所述齒部上，其中所述軛部的寬度為W，所述定子的定子外圓的直徑為D，軛徑比i=W/D，i滿足關系式:0.05 < i < 0.25。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于旋轉式壓縮機的電機，通過合理地設計定子軛部寬度和定子外圓直徑，使軛徑比控制在適宜的范圍內(nèi)，從而可以將定子徑向振動固有頻率控制在較大徑向電磁力頻率以上，這樣便可降低電磁振動噪聲的總體水平，同時可以將電磁力引起的共振往高頻段轉移，以便在將壓縮機裝配于空調系統(tǒng)上時，可以采用隔音棉將噪聲大幅度阻隔掉。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于旋轉式壓縮機的電機，還可以具有如下附加技術特征:
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述軛徑比i進一步滿足關系式:0.07 < i < 0.25。由此,可以改善電機的電磁噪聲。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述軛徑比i進一步滿足關系式:0.09 < i < 0.25。由此,可以進一步改善電機的電磁噪聲。[0013]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述軛徑比i=0.08。由此，電機的電磁噪聲較小。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的橫截面由多段線段依次相連構成。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的橫截面由多段曲線依次相連構成。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的橫截面由至少一段線段和至少一段曲線相連構成。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的數(shù)量為N，N為大于零的自然數(shù)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述定子鐵芯由至少一片硅鋼沖片疊成。
[0019]根據(jù)本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機，包括根據(jù)本發(fā)明上述實施例中的用于旋轉式壓縮機的電機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機的定子的立體圖；
[0021]圖2是定子鐵芯的截面圖；
[0022]圖3是傳統(tǒng)旋轉式六槽四極壓縮機的電磁力幅值與電磁力頻率的示意圖。
[0023]附圖標記:
[0024]定子100 ；
[0025]定子鐵芯I，繞組2;
[0026]齒部11，軛部12，槽部13，定子切邊槽14。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0029]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0030]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]本申請是基于發(fā)明人對以下事實和問題的認知與發(fā)現(xiàn)作出的:電磁噪聲主要是由于徑向電磁力作用于定子100內(nèi)徑，導致定子100發(fā)生周期性變形從而形成振動而輻射噪聲。因此較大徑向電磁力頻率和定子100徑向固有頻率越接近，電磁振動噪聲越大。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，較大電磁力頻率屬于中低頻，而定子100徑向固定頻率也屬于中低頻,這樣電磁力頻率與定子100徑向固有頻率接近，從而引起較大的振動噪聲，特別是在電磁力頻率與定子100徑向固有頻率一致或基本一致時，將會引起定子100共振。在此基礎上，通過改進定子100的結構，使得定子100徑向固有頻率增加，從而可以改善振動噪音。
[0033]下面參照圖1-圖3詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于旋轉式壓縮機的電機。
[0034]根據(jù)本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機包括定子100和轉子，轉子可轉動地設置在定子100的內(nèi)部。定子100包括定子鐵芯I和繞組2，定子鐵芯I包括多個齒部11和軛部12，繞組2纏繞在齒部11上，軛部12用于連接多個齒部11。相鄰的齒部11與軛部12之間限定出槽部13，其中在圖2的示例中，由ab段、be段、Cd段、de段和ef段依次相連構成的空間即為槽部13。
[0035]其中，軛部12的寬度為W，這里，需要說明的是，軛部12的寬度W為相鄰的兩個齒部11之間的軛部部分的內(nèi)側面上(即圖2示例中的Cd段)任意一點到定子外圓的最小距離，如圖2所示。
[0036]如圖2所示，定子100的定子外圓的直徑為D，這里，需要說明的是，定子外圓指的是以定子外圓的中心為圓心，且通過定子100外周面上任意一點所形成的外接圓中最大的一個。一般地，由于定子100的外周面上需要設置定子切邊槽14，因此定子100的外周面為非圓周面，此時定子100的定子外圓指的是未去除定子切邊槽14的定子100的外周面。應當理解，軛部12的寬度和定子外圓均為本領域通用的技術術語。
[0037]由于發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，電磁力頻率屬于中低頻且定子100徑向固有頻率也屬于中低頻，因此可以通過改進定子100的結構，增加定子100徑向固有頻率，從而可以有效改善電機的振動噪音。
[0038]發(fā)明人通過多年的行業(yè)經(jīng)驗和大量實驗發(fā)現(xiàn)，定子100徑向振動的固有頻率基本上與軛徑比成線性關系，因此通過增加定子100的軛徑比，可以改善電機的振動噪音。
[0039]在行業(yè)內(nèi)，一般是以電機轉速為5400轉時衡量定子100的振動噪音，參照圖3所示，圖3示出了現(xiàn)有旋轉式壓縮機的電磁力頻率和幅值的示意圖，從圖3中可以看出，定子100所受到的徑向電磁力的幅值(縱坐標)是隨頻率(橫坐標)的增大而減小的，當定子100的徑向振動固有頻率較低如約為1000Hz時(業(yè)內(nèi)電機定子100的徑向振動固有頻率一般為IOOOHz左右)，定子100會發(fā)生共振，產(chǎn)生較大的噪音，而1000Hz附近左右的噪聲對于人耳而言，可以清楚地聽見，另外壓縮機設置的隔音棉對1000Hz頻段附近及以下的噪聲幾乎起不到有效阻隔作用，因此在現(xiàn)有壓縮機在運行時，電機的振動噪音很大。
[0040]發(fā)明人通過仿真實驗發(fā)現(xiàn)，將定子100的軛徑比控制在0.05以上，便可使定子100的徑向振動固有頻率提聞到IlOOHz以上，而從圖3的不意圖中可以看出，在定子100的徑向固有頻率為IlOOHz以上時，電機產(chǎn)生的噪音較小。
[0041]例如，軛徑比為0.08時，定子100的徑向固有頻率約為1750Hz，而從圖3中可以看出，在1750Hz處電磁力的幅值比1000Hz小得多，而且在定子100的徑向固有頻率約為1750Hz，壓縮機上設置的消音棉可以很好地吸收振動噪音。
[0042]出于電機的整體尺寸以及成本等因素的考慮，軛徑比優(yōu)選有一個上限值，該上限值優(yōu)選為0.25，換言之，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，軛徑比i=W/D滿足關系式:0.05 < i< 0.25。
[0043]由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于旋轉式壓縮機的電機，通過合理地設計定子100軛部12寬度和定子外圓直徑，使軛徑比控制在適宜的范圍內(nèi)，從而可以將定子100徑向振動固有頻率控制在較大徑向電磁力頻率以上，這樣便可降低電磁振動噪聲的總體水平，同時可以將電磁力引起的共振往高頻段轉移，以便在將壓縮機裝配于空調系統(tǒng)上時，可以采用隔音棉將噪聲大幅度阻隔掉。
[0044]需要說明一點，在行業(yè)內(nèi)，上述作用于定子100內(nèi)徑的徑向電磁力是指定子100和轉子相互作用的電磁力中垂直于電機軸線、同時作用方向為從圓心指向圓外的力，上述定子100徑向振動固有頻率是指定子100振動時定子100的變形只發(fā)生在垂直于軸線的平面內(nèi)。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例，軛徑比i進一步滿足關系式:0.07 < i < 0.25。由此，可以進一步改善電機的振動噪音。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的更進一步實施例，軛徑比i進一步滿足關系式:0.09 < i < 0.25。由此，可以更好地改善電機的振動噪音。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，軛徑比i取0.08。由此電機徑向固有頻率與徑向電磁力頻率相差較大，電磁振動較小，可以很好地降低電機的工作噪音。
[0048]參照圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，相鄰的齒部11與軛部12之間限定出槽部13，槽部13可用于走線，即容納銅線，槽部13的橫截面由多段線段依次相連構成。
[0049]但是，本發(fā)明并不限于此，在發(fā)明的另一些實施例，槽部13的橫截面可由多段曲線依次相連。
[0050]或者，根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，如圖2所示，槽部13的橫截面由至少一段線段和(或)至少一段曲線相連構成。例如在圖2的示例中，線段為四段即ab段、be段以及de段和ef段，曲線為一段即Cd段，
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，槽部13的數(shù)量為N，N為大于零的自然數(shù)，換言之，N為正整數(shù)。例如在圖1和圖2的示例中，定子100具有六個齒部11和六個槽部13，但是，本發(fā)明并不限于此。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，定子鐵芯I由至少一片硅鋼沖片疊成。由此，結構簡單，制造方便。但是，本發(fā)明并不限于此。
[0053]下面簡單描述根據(jù)本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機。
[0054]根據(jù)本發(fā)明實施例的旋轉式壓縮機可以包括殼體、上述實施例中描述的電機、壓縮機構等，壓縮機構可以是單缸結構，當然也可以是雙缸結構，以單缸壓縮機構為例，壓縮機構可以包括氣缸，設在氣缸上面的主軸承，設在氣缸下面的副軸承，曲軸貫穿主軸承、氣缸和副軸承且由主軸承和副軸承支承，曲軸上設置有偏心部，偏心部外套設有活塞，活塞位于氣缸內(nèi)，氣缸內(nèi)還設置有滑片槽和可移動地設在滑片槽內(nèi)的滑片，滑片的先端伸入到氣缸內(nèi)且抵靠在活塞的外周面上。轉子與曲軸固定，用于驅動曲軸繞曲軸的中心軸線旋轉，以對進入氣缸內(nèi)的冷媒進行壓縮。
[0055]應當理解，上述的壓縮機構等均已為現(xiàn)有技術，且可采用與現(xiàn)有技術中相同或相近的結構，因此這里對于壓縮機除去電機之外的其它部件不作特殊限定。
[0056]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。
[0057]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，包括: 定子，所述定子包括定子鐵芯和繞組，所述定子鐵芯包括齒部和軛部，所述繞組設在所述齒部上，其中所述軛部的寬度為W，所述定子的定子外圓的直徑為D，軛徑比i=W/D，i滿足關系式:0.05 < i < 0.25。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，所述軛徑比i進一步滿足關系式:0.07 < i < 0.25。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，所述軛徑比i進一步滿足關系式:0.09 < i < 0.25。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，所述軛徑比i=0.08。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的橫截面由多段線段依次相連構成。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的橫截面由多段曲線依次相連構成。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的橫截面由至少一段線段和至少一段曲線相連構成。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，相鄰的所述齒部與所述軛部之間限定出槽部，所述槽部的數(shù)量為N，N為大于零的自然數(shù)。
9.根據(jù)權利要求1所述的用于旋轉式壓縮機的電機，其特征在于，所述定子鐵芯由至少一片娃鋼沖片疊成。
10.一種旋轉式壓縮機，其特征在于，包括根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的用于旋轉式壓縮機的電機。
【文檔編號】H02K1/14GK103683567SQ201310655800
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】左正發(fā) 申請人:廣東美芝制冷設備有限公司