电机和压缩机的制作方法

摘要: 本技术涉及压缩机,特别涉及一种电机和压缩机。背景技术:1、随着人们生活水平的提高以及双碳目标的提出,对空调压缩机能效要求越来越高。采用非晶合金材料制作定子铁芯,...
电机和压缩机的制作方法

本技术涉及压缩机,特别涉及一种电机和压缩机。

背景技术:

1、随着人们生活水平的提高以及双碳目标的提出,对空调压缩机能效要求越来越高。采用非晶合金材料制作定子铁芯,能够极大地提高电机能效,但非晶合金材料成本高且利用率低,导致压缩机成本大幅增加。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种电机和压缩机,旨在实现控制压缩机制造成本的同时,提升压缩机的能效。

2、为实现上述目的,本实用新型提出的电机,包括:

3、转子,所述转子包括转子铁芯和永磁体,所述转子铁芯沿其周向上间隔设有多个永磁体槽,所述永磁体嵌设于所述永磁体槽内,所述永磁体沿充磁方向的厚度为hm,矫顽力为hcj,所述转子的极对数为p;

4、定子,套设于所述转子的外周,所述定子定子包括定子铁芯,所述定子铁芯包括多个沿其周向相拼接的铁芯块,每个所述铁芯块包括沿所述定子铁芯的轴向层叠设置的多个定子冲片,所述定子冲片包括第一定子冲片和第二定子冲片,所述第一定子冲片的材质为硅钢材料,所述第二定子冲片的材质为非晶合金材料;

5、其中,所述第一定子冲片在所述定子铁芯轴向上的积厚为a1,所述第一定子冲片的最大相对磁导率为u1,所述第二定子冲片在所述定子铁芯轴向上的积厚为a2,所述第二定子冲片的最大相对磁导率为u2,满足:0.5≤a2/(a1+a2)≤0.9,3.2≤((a1*u1+a2*u2)/(a1+a2))^2/(hm*hcj*p)≤ 10.5。

6、在一实施方式中,所述第一定子冲片包括第一定子轭部和自所述第一定子轭部朝向所述定子铁芯轴线延伸的第一定子齿部,至少一个所述第一定子冲片的所述第一定子齿部和/或所述第一定子轭部嵌设有第三定子冲片,所述第三定子冲片的最大相对磁导率为u3,满足u3>u1。

7、在一实施方式中,所述第一定子冲片外圆半径为r,单个所述第一定子冲片内的第三定子冲片在垂直于所述定子铁芯的叠压方向的平面所截的截面积为s1,相邻两个所述铁芯块之间形成有定子槽,所述定子槽的数量为c,所述永磁体的剩磁为br,单个磁极下的所述永磁体在垂直于所述转子铁芯的叠压方向的平面所截的截面积为s2,满足10≤(br*s2)/(s1*p/(π*r^2/c))≤ 22。

8、在一实施方式中,所述第一定子冲片包括第一定子轭部和自所述第一定子轭部朝向所述定子铁芯轴线延伸的第一定子齿部,所述第一定子轭部在所述定子铁芯的周向上具有相对的第一侧缘和第二侧缘,所述第一侧缘设有定位缺口,所述第二侧缘设有与所述定位缺口相适配的凸出部,一所述铁芯块的凸出部插接适配于相邻所述铁芯块的定位缺口中。

9、在一实施方式中,所述凸出部和所述定位缺口呈弧形。

10、在一实施方式中,所述凸出部和所述定位缺口呈多边形。

11、在一实施方式中,所述凸出部包括一个第一子部和两个第二子部,所述第一子部连接所述第二侧缘,两个所述第二子部连接于所述第一子部远离所述第二侧缘的一端,并沿所述定子铁芯的径向背离所述第一子部延伸,两个所述第二子部均与所述第二侧缘形成有间隙;所述定位缺口包括与所述第一子部适配的第一缺口和与所述第二子部适配的第二缺口。

12、在一实施方式中,所述第二定子冲片包括第二定子轭部和自所述第二定子轭部朝向所述定子铁芯轴线延伸的第二定子齿部,所述第二定子轭部在所述定子铁芯的周向上具有相对的第三侧缘和第四侧缘,所述第三侧缘与所述第四侧缘的形状互补。

13、在一实施方式中,所述第三侧缘与所述第四侧缘包括直线段和弧线段中的至少一者。

14、在一实施方式中,所述定子铁芯在其轴向上包括两个第一叠片区段和一个第二叠片区段,所述两个第一叠片区段分设于所述第二叠片区段的轴向两端,所述第一叠片区段和所述第二叠片区段中的一者由多个所述第一定子冲片叠压形成,另一者由多个所述第二定子冲片叠压形成。

15、在一实施方式中,在所述定子铁芯的轴向相邻的两个所述第一定子冲片之间通过铆扣连接或胶粘剂粘接,在所述定子铁芯的轴向相邻的两个所述第二定子冲片之间通过胶粘剂粘接,所述第一定子冲片与所述第二定子冲片之间通过胶粘剂粘接。

16、在一实施方式中,所述第一定子冲片与所述第二定子冲片沿所述定子铁芯的轴向交替设置。

17、在一实施方式中,相邻的所述第一定子冲片与所述第二定子冲片之间通过胶粘剂粘接。

18、在一实施方式中,所述胶粘剂为环氧类胶粘剂。

19、本实用新型还提出一种压缩机,包括前述的电机。

20、本实用新型的技术方案通过将定子铁芯设计为由多个沿周向拼接的铁芯块组成的分体式结构,并在每个铁芯块的轴向上采用硅钢材料的第一定子冲片与非晶合金材料的第二定子冲片相层叠设置,实现了控制压缩机制造成本的同时,提升压缩机的能效。具体而言,通过引入非晶合金材料作为第二定子冲片,利用非晶合金材料低铁损、高磁导率的特性,显著降低了电机运行时的铁芯损耗,从而提升了整体能效;同时,通过铁芯块的分体式拼接设计,优化了材料排样,大幅提高了昂贵且不可回收的非晶合金材料的利用率,减少了冲压加工中的边角废料。此外,合理控制非晶合金冲片与硅钢冲片在轴向的积厚比例(0.5≤a2/(a1+a2)≤0.9),在确保能效提升的前提下,有效平衡了材料成本。其中,采用机械强度高、成本较低且可回收的硅钢材料制成第一定子冲片,不仅有助于降低成本,还在结构上起到连接和稳定各铁芯块的作用,确保拼接后的定子铁芯整体结构牢固、运行可靠。

21、同时,通过对定子材料参数(硅钢材料的第一定子冲片与非晶合金材料的第二定子冲片的积厚及磁导率)与转子永磁体关键参数(厚度、矫顽力、极对数)进行限定,使其满足:3.2≤((a1*u1+a2*u2)/(a1+a2))^2/(hm*hcj*p)≤ 10.5,使得转子的永磁体的抗退磁能力维持在合理的水平,从而确保了定子铁芯具备较高的等效磁导率以高效传导磁通,有效降低了磁阻和铁芯损耗,提升了电机整体能效。

22、也即,本实用新型的技术方案通过限定0.5≤a2/(a1+a2)≤0.9,利用第二定子冲片非晶合金材料的低铁损、高磁导率的特性在控制压缩机制造成本的同时,提升了压缩机的能效。同时,还通过限定3.2≤((a1*u1+a2*u2)/(a1+a2))^2/(hm*hcj*p)≤ 10.5,使定子铁芯的等效磁导率与转子永磁体的抗退磁能力之间达到良好匹配,不仅有效抑制了永磁体在复杂工况下的退磁风险,还进一步优化了电机的电磁性能,从而协同提升了电机整机能效。

1.一种电机,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一定子冲片包括第一定子轭部和自所述第一定子轭部朝向所述定子铁芯轴线延伸的第一定子齿部,至少一个所述第一定子冲片的所述第一定子齿部和/或所述第一定子轭部嵌设有第三定子冲片,所述第三定子冲片的最大相对磁导率为u3,满足u3> u1。

3.如权利要求2所述的电机,其特征在于,所述第一定子冲片外圆半径为r,单个所述第一定子冲片内的第三定子冲片在垂直于所述定子铁芯的叠压方向的平面所截的截面积为s1,相邻两个所述铁芯块之间形成有定子槽,所述定子槽的数量为c,所述永磁体的剩磁为br,单个磁极下的所述永磁体在垂直于所述转子铁芯的叠压方向的平面所截的截面积为s2,满足10≤(br*s2)/ (s1*p/(π*r^2/c))≤ 22。

4.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一定子冲片包括第一定子轭部和自所述第一定子轭部朝向所述定子铁芯轴线延伸的第一定子齿部,所述第一定子轭部在所述定子铁芯的周向上具有相对的第一侧缘和第二侧缘,所述第一侧缘设有定位缺口,所述第二侧缘设有与所述定位缺口相适配的凸出部,一所述铁芯块的凸出部插接适配于相邻所述铁芯块的定位缺口中。

5.如权利要求4所述的电机,其特征在于,所述凸出部和所述定位缺口呈弧形或多边形;或

6.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第二定子冲片包括第二定子轭部和自所述第二定子轭部朝向所述定子铁芯轴线延伸的第二定子齿部,所述第二定子轭部在所述定子铁芯的周向上具有相对的第三侧缘和第四侧缘,所述第三侧缘与所述第四侧缘的形状互补。

7.如权利要求6所述的电机,其特征在于,所述第三侧缘与所述第四侧缘包括直线段和弧线段中的至少一者。

8.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述定子铁芯在其轴向上包括两个第一叠片区段和一个第二叠片区段,所述两个第一叠片区段分设于所述第二叠片区段的轴向两端,所述第一叠片区段和所述第二叠片区段中的一者由多个所述第一定子冲片叠压形成,另一者由多个所述第二定子冲片叠压形成。

9.如权利要求8所述的电机,其特征在于,在所述定子铁芯的轴向相邻的两个所述第一定子冲片之间通过铆扣连接或胶粘剂粘接,在所述定子铁芯的轴向相邻的两个所述第二定子冲片之间通过胶粘剂粘接,所述第一定子冲片与所述第二定子冲片之间通过胶粘剂粘接。

10.如权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一定子冲片与所述第二定子冲片沿所述定子铁芯的轴向交替设置。

11.如权利要求10所述的电机,其特征在于,相邻的所述第一定子冲片与所述第二定子冲片之间通过胶粘剂粘接。

12.如权利要求9或11所述的电机,其特征在于,所述胶粘剂为环氧类胶粘剂。

13.一种压缩机,其特征在于,包括如权利要求1至12任一项所述的电机。