电机、压缩机和制冷设备的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机、压缩机和制冷设备。


背景技术：

2.目前对于冰箱、冰柜等制冷设备需要采用压缩机来实现其制冷功能，随着市场对于制冷设备能效等级要求的提升，设备中的压缩机类型需要从定速压缩机转为变频压缩机，而现有压缩机中的电机在变频控制下会产生较大的噪音，十分影响用户的使用体验感，而且目前的电机生产成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种电机，旨在降低电机产生的噪音，同时降低电机的成本。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的电机，包括：
5.定子，包括沿其轴向叠压设置的多个定子冲片，每一所述定子冲片具有12个定子齿；以及
6.转子，所述转子具有8个转子磁铁；
7.所述定子冲片具有相对的两第一侧边和相对的两第二侧边，两所述第一侧边之间的最大相对位置距离和两所述第二侧边之间的最大相对位置距离相等。
8.可选地，所述第二侧边包括第一直边段、第二直边段以及连接所述第一直边段和第二直边段的连接边段，两所述第二侧边的第二直边段之间的相对位置距离小于两所述第二侧边的第一直边段之间的相对位置距离。
9.可选地，所述第二直边段和连接边段的数量均为两个，所述第一直边段的两端各自通过一所述连接边段与一所述第二直边段连接。
10.可选地，两所述第二侧边的第一直边段之间的相对位置距离为a，两所述第二侧边的第二直边段之间的相对位置距离为b，0.75≤b/a《1。
11.可选地，所述第一直边段的长度小于两倍所述第二直边段的长度加上1.5毫米。
12.可选地，所述连接边段呈直边设置。
13.可选地，所述定子冲片的外缘具有4个安装孔，所述4个安装孔呈矩阵排布设置。
14.可选地，所述安装孔与距离其最近的所述第一侧边之间的距离大于或等于1mm，和/或，所述安装孔与距离其最近的所述第二侧边之间的距离大于或等于1mm。
15.可选地，所述定子冲片具有位于所述第一侧边和第二侧边连接处的对角，所述对角的数量为四个，四个所述对角呈倒角设置。
16.本实用新型还提出一种压缩机，包括如上述任意实施例所述的电机。
17.本实用新型还提出一种制冷设备，包括如上述的压缩机。
18.本实用新型技术方案的电机，包括定子和转子，定子具有12个定子齿，转子具有8个转子磁铁，即本实用新型的电机为12槽8级，其槽级比的最小公倍数为24，如此可有效增
大电机的齿槽转矩的基波频率，齿槽转矩基波频率的增加会导致基波幅值减小，进而有效的减小了电机运行中齿槽转矩所带来的噪音；本实施例的定子冲片具有相对的两第一侧边和相对的两第二侧边，且两第一侧边之间的最大相对位置距离和两第二侧边的最大相对距离相等，如此，使得定子冲片的定子轭部的宽度大致相同，避免局部磁密增大带来的效率损失和谐波畸变，利于变频控制，减小噪音的产生；而且，相比于现有技术中圆形的定子冲片，本实施例的定子冲片可以提高材料的利用率，降低材料成本，降低电机的生产成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型电机一实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型定子冲片一实施例的结构示意图；
22.图3为本实用新型定子冲片另一实施例的结构示意图；
23.图4为本实用新型定子冲片又一实施例的结构示意图；
24.图5为图2中定子冲片通过切割成型的排样图；
25.图6为图2中定子冲片在料带上通过冲压成型的排样图；
26.图7为图6中ⅰ处的放大图；
27.图8为本实用新型定子冲片再一实施例在料带上通过冲压成型的排样图。
28.附图标号说明：
29.标号名称标号名称10电机121第一直边段100定子122第二直边段100a定子冲片123连接边段101定子轭部130安装孔102定子齿140倒角103定子槽200转子110第一侧边20料带120第二侧边
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30.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可
以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
34.本实用新型提出一种电机。
35.具体而言，该电机适用于中小容积的冰箱冰柜等制冷设备中的压缩机，特别适用于往复式压缩机，下文将对该电机应用于往复式压缩机作详细说明。
36.目前，中小容积的冰箱冰柜等制冷设备中的压缩机通常采用6槽电机或9槽电机来实现制冷功能，而随着对于制冷设备要求的提高，中小容积的制冷设备需要从定速控制转变为变频控制，但6槽电机或9槽电机的电机结构并不适合变频控制，在变频控制时会产生过大的噪音。
37.而且，一般的电机定子呈圆形，且定子冲片通常通过冲压成型，由于定子冲片外形的限制，在冲压过程中定子冲片的排样距离较大，且相邻定子冲片之间存在过多材料未被利用，使得材料浪费较为严重，增加了材料成本，进而导致电机和制冷设备的生产成本提高。
38.对于中小容积此类多放于室内的制冷设备而言，噪音水平是影响使用舒适度的重要指标，过大的噪音十分影响用户的使用舒适度，同时制冷设备的生产成本决定其销售价格，过高的成本使得价格升高，因此如何降低中小容积的制冷设备产生的噪音以及降低生产成本，是当前所急需解决的问题。
39.为解决上述问题，参照图1至图2，在本实用新型实施例中，该电机10包括定子100和转子200；所述定子100包括沿其轴向叠压设置的多个定子冲片100a，每一所述定子冲片100a具有12个定子齿102；所述转子200具有8个转子磁铁；所述定子冲片100a具有相对的两第一侧边110和相对的两第二侧边120，两所述第一侧边110之间的最大相对位置距离和两所述第二侧边120之间的最大相对位置距离相等。
40.可以理解地，定子100包括定子铁芯和绕组，定子铁芯通过多个定子冲片100a叠压形成，可以降低涡流损耗，降低温升。定子铁芯包括定子轭部101和多个定子齿102；其中，定子轭部101可呈环状，多个定子齿102部均匀间隔设于定子轭部101上，并可分别朝向定子100中心延伸设置，任意相邻两定子齿102可与定子轭部101合围形成一具有开口朝向定子100中心的定子槽103，绕组嵌置于定子槽103中并缠绕于定子齿102的周部。本实施例的定子铁芯的每一个定子冲片100a具有12个定子齿102，即定子铁芯具有12个定子槽103。
41.转子200，包括转子铁芯和转子磁铁；相应地，同样是为了降低涡流损耗，降低温升，转子铁芯可由多个转子冲片轴向叠压形成。每一转子冲片具有8个磁铁安装孔，8个磁铁安装孔均匀间隔设置，在多个转子冲片叠压形成转子铁芯时，各转子冲片上的磁铁安装孔对应连通形成磁铁安装槽，8个转子磁铁一对一的安装于8个磁铁安装槽中。可以理解的是，
一个磁铁安装槽中安装放置的转子磁铁即为一极，而现有中小容积的制冷设备中压缩机的电机10通常为6槽4极或者9槽6极电机10，其槽极比的最小公倍数分别为12或者18，而申请技术方案通过采用12槽8极的电机10结构，槽极比的最小公倍数可达24，可有效增大电机10的齿槽转矩的基波频率，而由频谱函数特性可以知道，齿槽转矩基波频率的增加会导致基波幅值减小，因此可有效减小电机10运行中齿槽转矩所带来的噪音。
42.可以理解地，由于该电机10应用于往复式压缩机，为了适配往复式压缩机的曲轴箱的安装孔位，本实施例的定子冲片100a还具有相对的两第一侧边110和相对的两第二侧边120，且两第一侧边110之间的最大相对位置距离和两第二侧边120之间的最大相对位置距离相等，如此，本实施例的定子铁芯的形状大致呈“正方形”，使得定子轭部101的宽度大致相同，防止定子轭部101宽度相差较大，避免定子100局部磁密大，局部磁密小而导致定子齿102产生的磁力不均，避免电机10的变频控制效果不稳定而产生噪音。具体而言，在本实施例中，两第一侧边110之间的最大相对位置距离和两第二侧边120之间的最大相对位置距离均为84mm。
43.其中，需要说明的是，本说明书所述的定子冲片100a和转子冲片，可以通过冲压成型，还可以通过激光切割、或者水刀切割而形成。
44.而且，可以理解的是，由于定子冲片100a大致呈正方形，相比于目前圆形的定子冲片100a，无论是通过冲压成型，还是激光切割或者水刀切割，在对定子冲片100a进行排样时，每相邻的两个定子冲片100a之间的空隙少，可以提高材料的利用率，减少了材料的浪费，从而降低了材料成本，进而降低了电机10的生产成本。
45.本实用新型技术方案的电机10，包括定子100和转子200，定子100具有12个定子齿102，转子200具有8个转子磁铁，即本实用新型的电机10为12槽8级，其槽级比的最小公倍数为24，如此可有效增大电机10的齿槽转矩的基波频率，齿槽转矩基波频率的增加会导致基波幅值减小，进而有效的减小了电机10运行中齿槽转矩所带来的噪音；本实施例的定子冲片100a具有相对的两第一侧边110和相对的两第二侧边120，且两第一侧边110之间的最大相对位置距离和两第二侧边120的最大相对距离相等，如此，使得定子冲片100a的定子轭部101的宽度大致相同，避免局部磁密增大带来的效率损失和谐波畸变，利于变频控制，减小噪音的产生；而且，相比于现有技术中圆形的定子冲片100a，本实施例的定子冲片100a可以提高材料的利用率，降低材料成本，降低电机10的生产成本。
46.参照图3和图4，在一实施例中，所述第二侧边120包括第一直边段121、第二直边段122以及连接所述第一直边段121和第二直边段122的连接边段123，两所述第二侧边120的第二直边段122之间的相对位置距离小于两所述第二侧边120的第一直边段121之间的相对位置距离。
47.其中，定子100具有经过定子100中心的水平方向的中线和经过定子100中心的竖直方向的中线，在此定义前者为第一中线，定义后者为第二中线。其中，两第二侧边120的两第一直边段121可相对于定子冲片100a的第一中线对称设置，即两第二侧板的两第二直边段122位于定子冲片100a的第二中线的同一侧，如图3所示；两第二侧边120的两第二直边段122还可关于定子中心呈中心对阵设置，即两第二侧边120的两第二直边段122分别对应位于定子冲片100a的第二中线的两侧，如图4所示。
48.参照图2、图5以及图6，为了进一步提高材料的利用率，在另一实施例中，所述第二
直边段122和连接边段123的数量均为两个，所述第一直边段121的两端各自通过一所述连接边段123与一所述第二直边段122连接。其中，在本实施例中，为了同时保证定子轭部101的宽度的均匀性，两第二直边段122的长度相等，两连接边段123的长度相等，即每一第二侧边120的两第二直边段122和两连接边段123关于第二中线对称设置。
49.可以理解地，如此设置，当定子冲片100a通过激光切割或者水刀切割形成时，每相邻三个定子冲片100a可以“共边”排布，如图5所示，沿第二中线的方向(图中竖直方向)，位于上方的一个定子冲片100a的两连接边段123分别与位于下方的两个定子冲片100a各自对应的连接边段123重合，如此，相比于现有技术，消除了每相邻两个定子冲片100a之间的间隙，减少了材料浪费，从而提高了材料的利用率，降低了材料成本。
50.而且，如图6所示，在该实施例中，每相邻两个定子冲片100a的中心点可以处于同一排列轴线上，多个定子冲片100a可以排布形成规则的排列，使得定子冲片100a可以通过冲压成型。具体而言，在定子冲片100a冲压成型时，以图6中定子冲片100a排列为三排为例，定义定子冲片100a的两第二侧边120的第一直边段121之间的距离为a，两第二侧边120的第二直边段122之间的距离为b，定义每相邻两排定子冲片100a之间的间距为f(冲压成型无法共边，每相邻两个定子冲片100a之间需预留间隙)，定义料带20的最小宽度为l，则在该实施例中，料带20的最小宽度l1＝2*a b 4*f；而当第二侧边120为一整条直边段时，参照图8，料带20的最小宽度l2＝3*a 4*f，由于两第二侧边120的第二直边段122之间的相对位置距离小于两第二侧边120的第一直边段121之间的相对位置距离，即b＜a，显然l1＜l2，即后者在冲压时所需的料带20宽度要大于前者在冲压时所需的料带20宽度，因此，在相同排列数量的前提下，本实施例减小了料带20的宽度，从而提升了材料的利用率，减少了材料成本，进而降低了电机10的生产成本。而且，此时每相邻两排的定子冲片100a呈错开设置，相应地，冲压模具的相邻的两冲压头也为错开设置，可以简化冲压模具结构，避免冲压头排布拥挤而不方便冲压模具的组装。
51.进一步地，为了在提高材料的利用率的同时，避免影响定子轭部101的宽度，在一实施例中，两所述第二侧边120的第一直边段121之间的相对位置距离为a，两所述第二侧边120的第二直边段122之间的相对位置距离为b，0.75≤b/a《1。
52.进一步地，在定子冲片100a通过冲压成型时，为了保证相邻两个定子冲片100a之间排布的最小间距，减少冲压模具的磨损和定子冲片100a外缘的应力变化，在一实施例中，所述第一直边段121的长度小于两倍所述第二直边段122的长度加上1.5毫米。
53.具体而言，参照图6和图7，图6为图2中定子冲片100a在料带20上通过冲压成型的排样图，图7为图6中ⅰ处的放大图，在此定义定子冲片100a的第二侧边120的第一直边段121的长度为w，第二侧边120的第二直边段122的长度为h，定义每一排定子冲片100a中每相邻两个定子冲片100a之间的排样距离为d，定义每一排定子冲片100a中，每相邻的两个定子冲片100a的相邻两第二直边段122的端点之间的距离为e。可以理解地，由于每相邻两排定子冲片100a之间也存在间距，必然使w＜e，而根据图7可知，其中e＝2*h d，因此w＜2*h d。在本实施例中，为了保证相邻两定子冲片100a之间排布的最小间距，减少冲压模具的磨损，同时防止定子冲片100a的外缘受应力而发生变形，优选相邻两个定子冲片100a的排样间距d为1.5mm，即w＜2*h 1.5mm，因此第一直边段121的长度小于两倍第二直边段122的长度加上1.5毫米。
54.当然，在其他实施例中，根据不同需求，每一排定子冲片100a中每相邻两个定子冲片100a之间的排样距离d还可以是1mm、2mm等。
55.参照图2，在一实施例中，所述连接边段123呈直边设置。可以理解地，通过将连接边段123呈直边设置，一方面，当定子冲片100a通过激光切割或水刀切割形成时，可以保证相邻的定子冲片100a“共边”排布，提高材料的利用率；一方面，当定子冲片100a通过冲压成型时，可以减小相邻定子冲片100a的排布间距，提高材料的利用率。当然，在其他实施例中，连接边段123也可以是呈凹凸结构设置，例如连接边段123可以呈“波浪形”结构，或者呈“锯齿形”结构等。
56.参照图2，在一实施例中，所述定子冲片100a的外缘具有4个安装孔130，所述4个安装孔130呈矩阵排布设置。可以理解地，安装孔130与往复式压缩机的曲轴箱的孔位相对应，通过在安装孔130中插设有紧固件，定子铁芯通过紧固件与往复式压缩机的曲轴箱连接。
57.可以理解地，在定子冲片100a通过激光切割形成时，由于激光切割不可避免的会产生热影响，若安装孔130至其距离最近的第一侧边110和第二侧边120的距离过小，容易导致安装孔130与至其距离最近的第一侧边110和第二侧边120的部分烧穿而导致该定子冲片100a报废；在定子冲片100a通过冲压成型时，若安装孔130至其距离最近的第一侧边110和第二侧边120的距离过小，定子冲片100a的外缘容易发生变形而导致定子冲片100a无法叠压紧密。为防止出现上述问题，同时提高定子冲片100a的强度，在本实用新型一实施例中，所述安装孔130与距离其最近的所述第一侧边110之间的距离大于或等于1mm，和/或，所述安装孔130与距离其最近的所述第二侧边120之间的距离大于或等于1mm。
58.参照图2，在一实施例中，所述定子冲片100a具有位于所述第一侧边110和第二侧边120连接处的对角，所述对角的数量为四个，四个所述对角呈倒角140设置。可以理解地，通过使对角呈倒角140设置，可以避免定子铁芯四个对角过于尖锐而刮伤安装人员。
59.本实用新型还提出一种压缩机，该压缩机包括如上述的电机10，该电机10的具体结构参照上述实施例，由于本压缩机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，压缩机可包括转轴、压缩室以及位于压缩室的活塞组件，转轴的两端可分别与活塞组件和电机10转子200传动连接，以使电机10转子200在转动时，可通过转轴驱动活塞组件在压缩室中进行往返复式压缩，进而实现将压缩室接入的低温低压物质压缩为高温高压后输出。
60.本实用新型还提出一种制冷设备，该制冷设备包括如上述的压缩机，该压缩机的具体结构参照上述实施例，由于本制冷设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，制冷设备可以是冰箱、冰柜或者空调。
61.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。