压缩机及制冷设备的制作方法
本发明涉及压缩机,特别涉及一种压缩机及制冷设备。
背景技术:
1、相关技术中,在提升电机的扭矩时,通常采用增大铁芯的轴向尺寸或增加永磁体的用量的方式实现。然而,采用前者会增大电机体积与转子转动惯量,进而削弱了压缩机的动态响应能力,并增大了电机所需的安装空间,采用后者则会大幅增加材料成本。现有的电机往往仅从单一维度对槽极配合或永磁体用量进行优化,难以在输出转矩、永磁体用量与压缩机排量之间取得平衡。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种压缩机,能够在无需增大铁芯的轴向尺寸的情况下,使电机在铁芯轴向尺寸较小且结构紧凑的同时,满足了压缩机所需的输出扭矩。
2、本发明还提出一种包含上述压缩机的制冷设备。
3、根据本发明第一方面实施例的压缩机,包括:壳体、电机组件和泵体组件,所述电机组件设于所述壳体内,所述电机组件包括定子铁芯、转子铁芯和多个永磁体,所述转子铁芯设于所述定子铁芯的内孔,所述定子铁芯包括定子轭和多个定子齿,多个所述定子齿沿所述定子轭的周向间隔布置,沿所述定子轭的周向相邻的两个所述定子齿之间限定出定子槽,所述定子槽的数量为q,所述转子铁芯的极对数为p,所述定子槽的数量q和所述转子铁芯的极对数p的最大公约数为g;所述转子铁芯沿自身的转动轴线的最大高度为h1,所述转子铁芯的最大外接圆的直径为d1,所述转子铁芯包括2p个铁芯单元,2p个所述铁芯单元沿所述转动轴线的周向布置,每个所述铁芯单元设有a个安装槽,多个所述永磁体一一对应地安装于a个所述安装槽,在垂直于所述转动轴线的投影面上,每个所述永磁体的最大长度为l;所述泵体组件设于所述壳体内并位于所述电机组件轴向一侧,所述泵体组件包括气缸和滚子,所述气缸沿所述转动轴线的最大高度为h2,所述气缸设有压缩腔,所述滚子转动设于所述压缩腔内,所述滚子的外径为d2,所述压缩腔的内径为d3,满足:
4、0.95≤≤1.85。
5、根据本发明实施例的压缩机,至少具有如下有益效果:
6、本发明实施例的压缩机通过将转子铁芯的极对数p、定子槽数q、二者的最大公约数g、每个铁芯单元的安装槽数a与永磁体的最大长度l进行关联设计,并使上述参数与转子铁芯的最大外接圆直径d1、转子铁芯的轴向最大高度h1,以及气缸的轴向最大高度h2、滚子的外径d2、压缩腔的内径d3之间满足关系式:0.95≤≤1.85,从而在无需增大铁芯的轴向尺寸的情况下,通过优化最大公约数g与安装槽数a、永磁体最大长度l的组合方式,提升了转子单位体积内的有效磁负荷,使电机在铁芯轴向尺寸较小且结构紧凑的前提下满足了压缩机所需的输出扭矩,从而避免了因增大铁芯轴向尺寸而导致的电机体积增大、转子转动惯量增加等问题;同时,上述关系式将转子磁负荷参数2gal与压缩机泵体的气缸高度h2、滚子外径d2、压缩腔内径d3相关联,使电机的磁密设计与压缩机实际排量需求相匹配,在满足输出扭矩需求的同时避免了永磁体用量的过度增加,从而避免了因过度增加永磁体用量而导致的材料成本大幅上升。
7、根据本发明的一些实施例,所述电机组件还包括漆包线,所述漆包线通过所述定子槽绕设于所述定子齿以形成绕组,每相所述绕组的串联匝数为m,满足:
8、2.2≤≤4。
9、根据本发明的一些实施例,每个所述定子齿的所述绕组的匝数为n,所述绕组的并联支路数为b,所述绕组的接线方式系数为c,当所述绕组为星接串联时,接线方式系数c=1;当所述绕组为角接串联时,接线方式系数c=1.732,满足:
10、。
11、根据本发明的一些实施例,每相所述绕组的串联匝数m满足:150≤m≤400。
12、根据本发明的一些实施例,驱动所述电机组件(200)的直流母线电压为udc,满足:
13、34≤≤55。
14、根据本发明的一些实施例,所述永磁体的剩磁为br,满足:195≤2×g×a×l×br≤250。
15、根据本发明的一些实施例,所述定子铁芯的最大内接圆的直径为d4,满足:
16、4.76≤≤6.5。
17、根据本发明的一些实施例,所述定子槽的数量为q,满足:15≤q≤18;和/或,
18、所述转子铁芯的极对数p,满足:5≤p≤6;和/或,
19、所述定子槽的数量q和所述转子铁芯的极对数p的最大公约数为g,满足:4≤g≤6;和/或,
20、所述电机组件的每极每相槽数为q,所述电机组件的相数为m,满足:
21、。
22、根据本发明的一些实施例,所述转子铁芯沿自身的转动轴线的最大高度h1和所述转子铁芯的最大外接圆的直径d1,满足:0.65≤d1/h1≤3.6。
23、根据本发明第二方面实施例的制冷设备,包括第一方面实施例所述的压缩机。
24、根据本发明实施例的制冷设备,至少具有如下有益效果:
25、本发明实施例的制冷设备采用了第一方面实施例的压缩机,通过优化压缩机的参数设计,使得压缩机在紧凑的轴向尺寸下即可输出与大排量泵体相匹配的驱动转矩,从而减少了压缩机在制冷设备中的安装空间占用,有利于制冷设备的小型化,而且制冷设备的整机制造成本下降;此外,制冷设备的综合能效比得到改善。
26、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.压缩机,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述电机组件还包括漆包线,所述漆包线通过所述定子槽绕设于所述定子齿以形成绕组,每相所述绕组的串联匝数为m,满足:
3.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,每个所述定子齿的所述绕组的匝数为n,所述绕组的并联支路数为b,所述绕组的接线方式系数为c,当所述绕组为星接串联时,接线方式系数c=1;当所述绕组为角接串联时,接线方式系数c=1.732,满足:
4.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,每相所述绕组的串联匝数m满足:150≤m≤400。
5.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,驱动所述电机组件的直流母线电压为udc,满足:
6.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述永磁体的剩磁为br,满足:
7.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述定子铁芯的最大内接圆的直径为d4,满足:
8.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,
9.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述转子铁芯沿自身的转动轴线的最大高度h1和所述转子铁芯的最大外接圆的直径d1,满足:0.65≤d1/h1≤3.6。
10.制冷设备,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的压缩机。
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