电机、压缩机以及具有其的冰箱的制作方法

1.本技术属于冰箱技术领域，具体涉及一种电机、压缩机以及具有其的冰箱。


背景技术：

2.目前，冰箱用活塞压缩机的排量选取范围多为5.0cc～11.0cc不等，根据应用场合的需要选取不同的活塞压缩机排量。当应用场合发生改变，活塞压缩机排量随之变化时，压缩机内部电机的输出转矩也会随之变化。
3.但是，现有方法可采用重新设计电机方案，来保证电机输出转矩改变后电机效率的高效，这存在设计过程繁琐、电机重新加工周期长等问题。如果保持电机结构参数不发生改变，通过调整输入电流改变电机输出转矩，从而适应压缩机排量降低后的需要功率，会使电机效率降低。
4.因此，如何提供一种能简单有效的调节电机效率的电机、压缩机以及具有其的冰箱成为本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

5.因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种电机、压缩机以及具有其的冰箱，能简单有效的调节电机效率。
6.为了解决上述问题，本技术提供一种电机，包括定子结构，定子结构包括多个周向布置的定子模块，相邻两个定子模块之间具有间隙δ1；定子模块的内周壁上设置有定子槽；相邻两个定子模块上的定子槽拼合形成槽体，间隙δ1位于槽体处，间隙δ1相对于槽体周向上的位置可调，且间隙δ1的大小可调以调节电机的效率。
7.进一步地，定子模块上设置有定子齿，定子齿上绕设有绕组；当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差小于或等于预设值时，间隙δ1位于槽体的周向中心线上；
8.和/或，当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差大于预设值时，间隙δ1位于槽体的周向中心线靠近绕组匝数少的一侧。
9.进一步地，当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差2％以内时，槽体的周向中心线与间隙δ1的周向中心线重合；
10.和/或，当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差2％
‑
10％时，间隙δ1位于槽体的周向中心线靠近绕组匝数少的一侧；且两个定子槽槽底的弧长比值为9：11；
11.和/或，当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差10％
‑
20％时，间隙δ1位于槽体的周向中心线靠近绕组匝数少的一侧；且两个定子槽槽底的弧长比值为2：3。
12.进一步地，定子模块包括定子轭部；以电机的圆心与定子模块的外径中点的连线所在的直线为定子模块的中心线，定子轭部在中心线两侧的长度不同。
13.进一步地，定子模块的周向长度可调节进而调节间隙δ1的大小。
14.进一步地，定子模块的周向侧面可切割以调节定子模块的周向长度进而调节间隙δ1的大小。
15.进一步地，定子模块的周向侧面上切割后形成切割面，相邻两个切割面之间形成间隙δ1；切割面自定子模块的外周延伸至定子槽的底部。
16.进一步地，在定子结构的横截面上，切割面与定子模块中心线之间的夹角为qa；相邻两个定子模块的中心线夹角为j；当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差2％以内时，qa＝j/2；
17.和/或，当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差2％
‑
10％时，j/2<qa<j*3/2；
18.和/或，当相邻两个定子模块的定子齿上的绕组的匝数相差10％
‑
20％，j/2<qa<j*4/3；
19.和/或，j＝360
°
/s；其中s为定子模块的个数；
20.进一步地，电机还包括转子结构(2)；定子结构和转子结构(2)之间具有气隙δ，其中，0<δ1/δ≤1。
21.进一步地，在定子结构的横截面上，所有的定子模块的内径位于同一个圆上；
22.和/或，每相邻两个定子模块之间的间隙δ1均相等；
23.和/或，各个定子模块的结构均相同；
24.和/或，当电机还包括转子结构(2)时，转子结构(2)包括转子铁芯(21)，转子铁芯上设置有磁钢。
25.根据本技术的再一方面，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。
26.进一步地，当电机还包括转子结构；定子结构和转子结构之间具有气隙δ时，δ/δ1与压缩机排量呈正相关。
27.进一步地，当压缩机排量为5.0cc
‑
9.0cc时，δ/5<δ1<δ/2；
28.和/或，当压缩机排量为9.0cc
‑
11.0cc时，δ/10<δ1<δ/3。
29.根据本技术的再一方面，提供了一种冰箱，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
30.本技术提供的电机、压缩机以及具有其的冰箱，通过调节定子模块之间的间隙大小，可以在保证电机主要结构参数不变的前提下，根据需要调整电机性能，本技术能简单有效的调节电机效率。
附图说明
31.图1为本技术实施例的电机的结构示意图；
32.图2为本技术实施例的定子模块的结构示意图；
33.图3为本技术实施例的电机的结构示意图；
34.图4为本技术实施例的电机的局部示意图；
35.图5为本技术实施例的电机的结构示意图；
36.图6为本技术实施例的电机的结构示意图；
37.图7为本技术实施例的电机的结构示意图；
38.图8为本技术实施例的电机的结构示意图；
39.图9为本技术实施例的电机的结构示意图；
40.图10为本技术实施例的电机的结构示意图；
41.图11为本技术实施例的定子冲片的加工示意图；
42.图12为本技术实施例9.0cc的压缩机排量下，电机效率随间隙δ1变化趋势；
43.图13为本技术实施例6.0cc的压缩机排量下，电机效率随间隙δ1变化趋势；
44.图14为本技术实施例与对比例的电机效率的对比图。
45.附图标记表示为：
46.1、定子结构；11、定子模块；12、定子槽；13、定子齿部；14、定子轭部；15、定子冲片；2、转子结构；21、转子铁芯；3、绕组；4、磁钢。
具体实施方式
47.结合参见图1
‑
14所示，一种电机，包括定子结构1，定子结构1包括多个周向布置的定子模块11，相邻两个定子模块11之间具有间隙δ1；定子模块11的内周壁上设置有定子槽12；相邻两个定子模块11上的定子槽12拼合形成槽体，间隙δ1位于槽体处，间隙δ1相对于槽体周向上的位置可调，且间隙δ1的大小可调以调节电机的效率。即多个定子模块11围合形成定子结构1，通过调节相邻定子模块11之间的间隙大小，可以实现电机定子铁耗的改变，实现电机效率的变化，可以在保证电机主要结构参数不变的前提下，根据需要调整电机性能。因此，根据活塞压缩机的排量需求和各工况下的电机效率，选取最优模块化间隙即相邻两个定子模块11之间的间隙δ1，能够保证电机高效运行；解决了压缩机排量改变后需重新设计电机主要结构参数的问题；还解决了压缩机排量变化后，电机结构主要参数不变时，输出功率改变，电机效率降低的问题。本技术能够针对压缩机的实际运行的排量变化，合理选择定子模块11化间隙δ1和定转子之间的气隙大小，改善电机效率，不需改变电机其余的主要结构参数，如定子外径，定子内径，转子外径，磁钢4结构等，减少设计电机方案的计算量。本技术通过调整电机定子模块11之间的间隙大小，改变电机的定子铁耗，结合电机槽满率的提升，能够有效提升电机的运行效率，能简单有效的调节电机效率。并且本技术中定子采用模块化结构，可以方便定子绕组3下线，提升电机槽满率，进而提升电机效率。并且利用定子模块11化结构，在相同面积的硅钢片上，可切割出更多的定子结构1。如图12所示，面积相同情况下，模块化冲片可多加工50％以上的定子冲片15，并且随着冲片长度的增加可利用间隙会不断增加，利用率也会提示。并且调整间隙δ1相对于槽体周向上的位置，可以实现绕组3放置时有效槽面积的改变，方便绕线的同时，提高槽面积的利用率，有利于电机起动性能的提升。
48.本技术还公开了一些实施例，定子模块11上设置有定子齿，定子齿上绕设有绕组3；当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差小于或等于预设值时，间隙δ1位于槽体的周向中心线上。可以根据绕组3匝数的多少选取开槽位置，有效利用不同模块的槽面积，提升模块的利用率。
49.本技术还公开了一些实施例，当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差大于预设值时，间隙δ1位于槽体的周向中心线靠近绕组3匝数少的一侧，间隙在周向上的位置与相邻两个槽体内绕组3匝数的数值相差有关，即绕组3匝数小的一相所在的槽底部弧长小。通过调整间隙δ1相对于槽体周向上的位置，可以实现绕组3放置时有效槽面积的改变，方便绕线的同时，提高槽面积的利用率，有利于电机起动性能的提升。
50.本技术还公开了一些实施例，当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差2％以内时，槽体的周向中心线与间隙δ1的周向中心线重合；即相邻两个定子模块11的
切割面对称分布在周向中心线两侧。
51.本技术还公开了一些实施例，当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差2％
‑
10％时，间隙δ1位于槽体的周向中心线靠近绕组3匝数少的一侧；且两个定子槽12槽底的弧长比值为9：11；
52.本技术还公开了一些实施例，当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差10％
‑
20％时，间隙δ1位于槽体的周向中心线靠近绕组3匝数少的一侧；且两个定子槽12槽底的弧长比值为2：3，这种设置方式能够实现绕组3放置时有效槽面积的改变，方便绕线的同时，提高槽面积的利用率，有利于电机起动性能的提升。
53.本技术还公开了一些实施例，定子模块11包括定子轭部14；以电机的圆心与定子模块11的外径中点的连线所在的直线为定子模块11的中心线，定子轭部14在中心线两侧的长度不同。即每个定子模块11沿中心线分布的两侧的定子轭部14长度不同，一侧长，一侧短。
54.本技术还公开了一些实施例，定子模块11的周向长度可调节进而调节间隙δ1的大小。
55.本技术还公开了一些实施例，定子模块11的周向侧面可切割以调节定子模块11的周向长度进而调节间隙δ1的大小。
56.本技术还公开了一些实施例，定子模块11的周向侧面上切割后形成切割面，相邻两个切割面之间形成间隙δ1；切割面自定子模块11的外周延伸至定子槽12的底部。每个定子模块11具有内切割点与外切割点，位于定子外径上的间隙切点为外切割点，位于定子槽12底的间隙切割点为内切割点，即一个定子模块11整体，从外面切一刀，一直切到里面才切断，外周开始切的那个点为外切割点，和结束切割的收尾点为内切割点。这两个切割点之间形成切割面。通过改变内外切割点的切割位置，可以使模块化间隙开设在定子轭部14的不同位置，实现定子模块11的形状变化，根据不同应用场合，合理选择所需要的定子模块11形状，或使相邻模块的有效槽面积改变，根据相间绕组3匝数的不同，调整绕组3的放置面积，提高绕组3的下线方便性和绕组3匝数的利用率。
57.本技术还公开了一些实施例，在定子结构1的横截面上，切割面与定子模块11中心线之间的夹角为qa；相邻两个定子模块11的中心线夹角为j；当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差2％以内时，qa＝j/2；
58.本技术还公开了一些实施例，当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差2％
‑
10％时，j/2<qa<j*3/2；
59.本技术还公开了一些实施例，当相邻两个定子模块11的定子齿上的绕组3的匝数相差10％
‑
20％，j/2<qa<j*4/3；选取外切割点的切割位置，改变定子模块11的定子轭部14长度，不同定子模块11形状，根据切割场合进行调整。
60.本技术中所指的相差是：二者的差值除以二者的平均值再乘以100％。
61.本技术还公开了一些实施例，j＝360
°
/s；其中s为定子模块11的个数；
62.本技术还公开了一些实施例，电机还包括转子结构2(2)；定子结构1和转子结构2(2)之间具有气隙δ，其中，0<δ1/δ≤1。定转子结构2之间具有一定长度的气隙δ；定子结构1包括定子铁芯、绕制在定子铁芯齿部的绕组3，定子铁芯呈分块状态，每相邻两块之间具有间隙δ1；转子结构2包括转子铁芯21、磁钢44，转子结构2上可开设铆钉孔。
63.本技术还公开了一些实施例，在定子结构1的横截面上，所有的定子模块11的内径位于同一个圆上；即每个定子模块11沿半径为r的圆周分布，每个定子模块11内径与该圆重合。每个定子模块11位于半径为r的同心圆上，定子模块11内径与半径为r的同心圆的外径重合，同心圆的大小不随模块化间隙δ1大小的改变而改变，保证各模块所处同心圆不变。
64.本技术还公开了一些实施例，每相邻两个定子模块11之间的间隙δ1均相等；相邻两个定子模块11的切割面即模块边缘线，各个相邻定子模块11的边缘线为等距关系,边缘线的形状不局限于直线，线段上处处等距的曲线同样适用。可以实现模块化间隙均匀分布，定子磁场均匀分布，提升电机运行的稳定性。
65.本技术还公开了一些实施例，各个定子模块11的结构均相同；
66.本技术还公开了一些实施例，当电机还包括转子结构2时，转子结构2包括转子铁芯21，转子铁芯21上设置有磁钢4。定子铁芯通过硅钢片叠压而成，每个定子模块11包含定子齿部13，定子轭部14，绕组3，绕组3围绕定子齿部13进行多圈绕制，绕组3由铜线组成，铜线外围包裹一层绝缘漆，绕组3的选择材料不局限于铜线，铝线等材料同样适合。
67.本技术永磁同步电机定子外形为圆形，定子齿/槽的数量设计为6个。该永磁同步电机转子永磁体数量设计为4个，通过胶体粘结于转子铁芯21外壁上。本专利的转子结构2不局限于表贴式结构，同样适应于内置式和磁阻式等结构，不受转子结构2的限制。本技术可应用的定子槽1212数和永磁体极数不局限于所列举的数量，适合不同的极槽配合。本技术所提供的永磁同步电机定子铁芯的外形轮廓可以是多边形。
68.根据本技术的实施例，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。电机为的永磁同步电机。本技术永磁同步电机的定子铁芯的外形轮廓可为多边形，比如本技术永磁同步电机的定子铁芯的外形轮廓可为方形及不规则多边形。本技术转子结构2同样适用于内置式磁钢44结构，磁钢44槽同样可以选择弧型，一字型，v型、w型等多种形式中的一种，磁钢44可以采用钕铁硼永磁体。压缩机为活塞压缩机。
69.本技术还公开了一些实施例，当电机还包括转子结构2；定子结构1和转子结构2之间具有气隙δ时，δ/δ1与压缩机排量呈正相关。在压缩机排量固定的情况下，电机的输出转矩恒定，通过调整定子铁芯模块化间隙δ1的大小，改变电机定子铁耗，可实现电机效率的改变，选取合适的δ1的数值大小，可实现电机效率的最优化。
70.本技术还公开了一些实施例，当压缩机排量为5.0cc
‑
9.0cc时，δ/5<δ1<δ/2；当压缩机排量在9.0cc以下时，优选定子铁芯模块化间隙δ1与定转子之间的气隙δ满足关系δ/10<δ1<δ/3，此时通过改变等效气隙长度，改变气隙有效磁场强度，降低电机铁耗，可提升电机的工作效率，压缩机排量恒定时，电机效率随定子铁芯模块化间隙δ1的变化曲线如图13所示。
71.本技术还公开了一些实施例，当压缩机排量为9.0cc
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11.0cc时，δ/10<δ1<δ/3。当压缩机排量大于等于9.0cc时，优选定子铁芯模块化间隙δ1与定转子之间的气隙δ满足关系δ/10<δ1<δ/3，改变电机等效气隙宽度，改变电机磁场强度，模块化结构提升绕组3下线时的槽满率，在匝数相同的情况下，绕组3线径增加，电阻下降，以此降低电机的铜耗和铁耗，有效提升电机的工作效率。压缩机排量为恒定时，电机效率随定子铁芯模块化间隙δ1的变化曲线如图12所示。
72.当应用场合发生改变，需要用小排量压缩机代替已经使用的大排量压缩机，压缩
机排量降低，所需要的电机的输出功率随之降低，以压缩机变化后的排量范围作为标准，优选不同大小的定子铁芯模块化间隙δ1，调整电机的输出功率，满足目标工况的需求，电机效率要高于直接将原有电机方案应用于小排量压缩机，两者的关系对比如图14所示。不同排量压缩机在不同工况要求下，所需要的电机输出功率不同，因情况更为复杂，不易定义模块化间隙δ1的选取范围，所以仍以压缩机排量的变化情况，选取模块化间隙δ1的取值范围。图14中，大排量初始电机指的是:压缩机最初的大排量使用定子结构11；直接用于小排量指的是对定子结构11不做任何的改变，直接应用于减小排量后的压缩机；改变等效气隙指的是对定子模块11进行旋转后，应用于减小排量后的压缩机。大排量指的是11cc，小排量指的是5cc。当电机为大排量的时候，间隙为0，通过增加模块化间隙的大小，可以将大排量压缩机中的电机直接使用在小排量压缩机上。定转子间的气隙是最初状态时的数值，是根据电机参数要求，进行电机设计时确定的数值。在定转子间气隙确定后，对电机各模块进行旋转，改变模块间的间隙与定转子间气隙的比值，实现不同排量压缩机使用相同主要尺寸电机的目的。旋转角度的选择与定子的槽数有关，电机等分线夹角是通过槽数确定的，旋转角度的范围也是与等分线夹角呈比例关系。
73.电机设计需根据目标工况，极对数等参数来确定设计方向与方案，气隙或旋转角度，也根据具体电机进行设定。
74.根据本技术的实施例，提供了一种冰箱，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
75.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
76.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。