一种电机、压缩机及空调器的制作方法

本发明属于空调器，具体涉及一种电机、压缩机及空调器，属于一种节能型电动机。

背景技术：

1、随着空调能效标准升级以及成本竞争发展，对空调压缩机内部电机的性能要求日益严苛，特别是需要在高功率密度、高效率与低成本之间取得最佳平衡。目前，传统的永磁同步电机设计往往侧重于单一维度的优化，例如单纯追求高转矩密度而忽略材料成本，或者在铜价高涨时过度依赖减少铜线用量而导致电机发热严重、效率下降。

2、现有的电机设计方法中，对于转子磁钢宽度、数量、定子槽数、极数以及气隙大小等关键几何参数的耦合关系缺乏系统性的量化模型。特别是在采用多槽极分数槽集中绕组时，如铜价价格涨高，如何合理分配铜线与磁钢的用量比例以应对原材料价格波动，同时保证电机在恶劣工况下的抗干扰能力和稳定性，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明提供一种电机、压缩机及空调器，属于一种节能型电动机，能够解决现有的电机结构缺乏几何参数的耦合关系，来合理分配铜线与磁钢的用量比例的技术问题。

2、本发明提供一种电机包括定子组件以及转子组件；

3、所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯具有多个定子齿，多个所述定子齿绕所述定子铁芯的轴线周向分布，相邻两个所述定子齿之间形成定子槽，在垂直于电机轴线的截面内，所述定子铁芯的外径为d1，所述定子铁芯的内径为d2，所述定子槽的数量为q，单个所述定子槽的槽面积为s；

4、所述转子组件与所述定子组件同轴设置，所述转子组件包括转子铁芯以及设于所述转子铁芯上的多个磁钢，在垂直于电机轴线的截面内，所述磁钢具有靠近所述转子铁芯圆心的内侧壁和靠近所述转子铁芯外缘设置的外侧壁，所述内侧壁和所述外侧壁之间的距离为宽度，垂直于所述宽度的最大尺寸为厚度，单个所述磁钢的厚度为h，单个所述磁钢的宽度为w，所述磁钢的数量为a，所述转子组件的极数为p；

5、所述外径d1、所述内径d2、所述数量q、所述槽面积s、所述厚度h、所述宽度w、所述数量a以及所述极数p满足：

6、55≤≤90。

7、其中，gcd(q、p)为所述数量q和所述极数p的最大公约数，所述外径d1、所述内径d2、所述厚度h和所述宽度w的单位为mm，所述槽面积s的单位为mm2。

8、在一些实施方式中，所述磁钢的横截面呈矩形，所述厚度方向为短边方向，所述宽度方向为长边方向，所述宽度方向的尺寸大于所述厚度方向的尺寸。

9、在一些实施方式中，所述定子组件和所述转子组件之间的气隙为b，所述气隙b满足：0.45≤b≤0.6mm。

10、在一些实施方式中，所述磁钢呈v型设置，且所述转子组件的每个磁极均设置有一个所述磁钢，在垂直于电机轴线的截面内，所述磁钢包括第一磁钢臂和第二磁钢臂，所述第一磁钢臂与所述第二磁钢臂的一端相互靠近并朝向所述转子铁芯的圆心，所述第一磁钢臂与所述第二磁钢臂的另一端朝向所述转子铁芯的外缘。

11、在一些实施方式中，所述第一磁钢臂与所述第二磁钢臂朝向所述转子铁芯外缘一侧的夹角为磁钢夹角θ，且所述磁钢厚度h和所述磁钢夹角θ满足：1mm≤h≤1.3mm，80°≤θ≤120°。

12、在一些实施方式中，所述电机为18槽12极电机结构或15槽10极电机结构。

13、在一些实施方式中，当所述磁钢为v型磁钢时，所述磁钢的尖角端靠近所述转子铁芯圆心，所述磁钢的开口端靠近所述转子铁芯外缘，所述磁钢的尖角端与所述转子铁芯圆心之间的直线距离为h1，所述磁钢的开口端两侧端点之间的直线距离为h2，所述转子铁芯的半径为r1，所述转子铁芯每磁极的所述磁钢片数为b，所述直线距离h1、所述直线距离h2、所述半径r1和所述片数b满足：0.7≤h1*h/r1≤0.95，且1.3≤w*b/h2≤1.5。

14、在一些实施方式中，所述转子组件的每个磁极均设置有第一梳磁孔和第二梳磁孔，且所述磁极的中心线的每一侧均设置有一个第一梳磁孔和一个第二梳磁孔，所述第一梳磁孔和所述第二梳磁孔位于所述磁钢的径向外侧，在所述磁极中心线的每一侧，所述第一梳磁孔均比所述第二梳磁孔靠近所述磁极的中心线；在垂直于电机轴线的截面内，同一侧的所述第一梳磁孔与所述第二梳磁孔相对的边缘均为凹弧段，两个所述凹弧段的凹入方向相向而对，所述第一梳磁孔的横截面积大于所述第二梳磁孔的横截面积。

15、在一些实施方式中，在垂直于电机轴线的截面内，所述第一梳磁孔包括第一圆弧段、第二圆弧段和第三圆弧段，所述第一圆弧段位于所述第一梳磁孔靠近所述转子铁芯外缘的一端，所述第二圆弧段位于所述第一梳磁孔靠近所述磁钢的一端，所述第一圆弧段与所述第二圆弧段之间通过所述第三圆弧段过渡连接，所述第三圆弧段为所述凹弧段；

16、所述第一圆弧段的半径为r3，所述第二圆弧段的半径为r4，所述第一圆弧段的半径大于所述第二圆弧段的半径；所述第一圆弧段的圆心和所述第二圆弧段的圆心连线与所述磁极的中心线之间具有夹角g，所述夹角g、所述半径r3和所述半径r4满足：25°≤g≤30°，1.3≤r3/r4≤1.8。

17、在一些实施方式中，在垂直于电机轴线的截面内，所述转子铁芯的外缘设置有切边，所述切边为直线形边；所述第二梳磁孔包括两个第四圆弧段和一个第五圆弧段，两个所述第四圆弧段分别位于所述第二梳磁孔的两端，且两个所述第四圆弧段通过所述第五圆弧段过渡连接，所述第五圆弧段为所述凹弧段，两个所述第四圆弧段的圆心之间的连线与所述切边平行。

18、在一些实施方式中，所述电机为18槽12极电机结构。

19、一种压缩机，包括电机，所述电机为上述的电机。

20、一种空调器，包括压缩机，所述压缩机为上述的压缩机。

21、本发明提供的一种电机、压缩机及空调器，属于一种节能型电动机，具有以下有益效果：

22、本发明的公式是由多个设计约束组合而成的综合性电机参数匹配指标，用于表征电机在定子裂比、铜线用量、磁钢用量以及磁钢形状之间的平衡关系，公式的本质是在在单位体积下实现较大的裂比、较少的铜线用量、适中且宽度较大厚度较小的磁钢用量，从而获得高转矩密度、高效率和低成本兼顾的电机方案。具体而言，磁钢总宽度与磁钢厚度的比值关系是在分子中的w*a表示磁钢沿转子周向的总宽度，分母中的h表示单个磁钢在充磁方向上的厚度，将w*a放在分子、h放在分母，体现了相同磁钢体积下采用宽度较大厚度较小的磁钢设计思路。磁钢的有效励磁面积主要由长度方向和宽度方向构成，增大磁钢宽度可在相同磁钢体积下提供更大的永磁磁通，提高永磁体的利用效率；减小磁钢厚度则可降低稀土永磁材料的用量，同时结合v形磁路设计增大直轴磁阻、降低直轴电感，有利于提升磁阻转矩占比，在不增加永磁体用量的前提下提高转矩输出和电机性价比。

23、本发明的公式是由多个设计约束组合而成的综合性电机参数匹配指标，用于表征电机在定子裂比、铜线用量、磁钢用量以及磁钢形状之间的平衡关系，公式的本质实在在单位体积下实现较大的裂比、较少的铜线用量、适中且宽度较大厚度较小的磁钢用量，从而获得高转矩密度、高效率和低成本兼顾的电机方案。