定子组件、永磁同步电机、活塞式压缩机和冰箱的制作方法

1.本技术属于冰箱技术领域，具体涉及一种定子组件、永磁同步电机、活塞式压缩机和冰箱。


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，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；也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。
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，本技术提供一种定子组件、永磁同步电机、活塞式压缩机和冰箱，能够解决现有技术中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，会使电机效率降低的问题。
6.为了解决上述问题，本技术提供一种定子组件，包括：
7.定子铁芯，包括有多个铁芯块，多个所述铁芯块沿所述定子铁芯周向均匀分布设置，构成所述定子铁芯的环状结构；
8.相邻所述铁芯块之间沿周向设有间隙，且所述间隙大小设为可调。
9.可选地，所述间隙大小设为δ1，满足0《δ1≤2mm。
10.可选地，至少部分所述铁芯块上设有定位孔，能够对所述铁芯块在所述定子铁芯上的位置进行固定。
11.可选地，设有所述定位孔的所述铁芯块，由固定部、轭部和齿部构成的一体成型结构，所述固定部设于所述轭部的外侧，所述齿部设于所述轭部的内侧；所述定位孔设于所述固定部上。
12.可选地，所述固定部沿所述齿部的中心线对称设置；所述固定部的两侧边为倾斜设置，且沿所述转子铁芯径向向外延伸方向靠近所述中心线。
13.可选地，所述固定部的外边缘设为弧形段，所述定位孔的中心与所述弧形段的间距设为x1，满足1mm《x1《r2/8，r2为定子外径。
14.可选地，所述轭部所对应的最大圆心角设为α1，满足α1＝360
°
/s；所述铁芯块的最内侧设为弧形，该弧形的圆心角设为α2，满足360
°
/(s 1)《α2《360
°
/s，其中s为定子铁芯的槽数。
15.可选地，所述弧形段与所述侧边的夹角设为α3，满足α2/2《α3《α1。
16.可选地，所述弧线段长度为x2，满足r1 x1/2《x2《r1 x1，其中r1为所述定位孔的半径。
17.可选地，所述轭部的半径设为r3，满足x2＝r
3-r
1-x1，且0《δ1/x2《1/20mm。
18.可选地，所述侧边包括弧线、波浪线或直线中的一种。
19.根据本技术的另一方面，提供了一种永磁同步电机，包括如上所述的定子组件。
20.可选地，还包括有转子，所述转子设于所述定子铁芯内，两者的气隙设为δ；相邻所述铁芯块之间的所述间隙大小设为δ1时，满足0《δ1/δ≤1。
21.根据本技术的再一方面，提供了一种活塞式压缩机，包括如上所述的定子组件或如上所述的永磁同步电机。
22.可选地，根据活塞式压缩机的排量，调节相邻所述铁芯块之间的所述间隙大小δ1，以及转子和定子铁芯之间气隙δ，使之满足：排量为5.0cc-9.0cc时，δ/5《δ1《δ/2；排量为9.0cc-11.0cc时，δ/10《δ1《δ/3。
23.根据本技术的第三方面，提供了一种冰箱，包括如上所述的定子组件、如上所述的永磁同步电机或如上所述的活塞式压缩机。
24.本技术提供的一种定子组件，包括：定子铁芯，包括有多个铁芯块，多个所述铁芯块沿所述定子铁芯周向均匀分布设置，构成所述定子铁芯的环状结构；相邻所述铁芯块之间沿周向设有间隙，且所述间隙大小设为可调。
25.本技术定子铁芯采用模块化结构进行拼接构成，可实现电机的固定应用及批量化生产加工。针对不同的应用场合，可保证电机整体外观不受限制的前提下，提高电机的稳固性，同时减少冲片材料的使用，提高冲片利用率，降低成本。同时，模块化结构之间设置间隙，可以降低电机的铁耗，提升电机效率，符合绿色节能生产目标。
附图说明
26.图1为本技术实施例的转子铁芯的结构示意图；
27.图2为本技术实施例的转子铁芯的另一结构示意图；
28.图3为本技术实施例的转子铁芯的尺寸示意图；
29.图4为本技术实施例的铁芯块的结构示意图；
30.图5为本技术实施例的铁芯块的另外结构示意图；
31.图6为本技术实施例的压缩机9.0cc排量中电机效率随间隙δ1变化趋势图；
32.图7为本技术实施例的压缩机6.0cc排量中电机效率随间隙δ1变化趋势图；
33.图8为传统两种电机和本技术改变间隙的电机效果对比图。
34.附图标记表示为：
35.1、铁芯块；11、固定部；12、轭部；13、齿部；14、定位孔；15、外边缘；16、侧边；17、齿靴底面；2、转子。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一
部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
38.结合参见图1至图8所示，根据本技术的实施例，一种定子组件，包括：
39.定子铁芯，包括有多个铁芯块1，多个所述铁芯块1沿所述定子铁芯周向均匀分布设置，构成所述定子铁芯的环状结构；
40.相邻所述铁芯块1之间沿周向设有间隙，且所述间隙大小设为可调。
41.本技术定子铁芯采用模块化结构进行拼接构成，可实现电机的固定应用及批量化生产加工。针对不同的应用场合，可保证电机整体外观不受限制的前提下，提高电机的稳固性，同时减少冲片材料的使用，提高冲片利用率，降低成本。同时，模块化结构之间设置间隙，可以降低电机的铁耗，提升电机效率，符合绿色节能生产目标。
42.本技术可根据工作环境进行固定的模块化拼接电机，该结构的主要特点在于可调整模块化结构间的间隙，间隙大小设为δ1，满足0《δ1≤2mm，实现不同应用场合，可实现批量生产，通过拼接方式使电机定子连接成一个整体结构，可根据实际应用场合所需要的形状进行冲模，根据固定时所需要的体积，避免物体干涉，碰撞，设计合适的固定端模块化结构，达到降低使用材料的目的，节约电机成本，同时与固定位置进行紧密配合，固定定子位置，满足实际需要。通过固定端模块与非固定端模块的连接，实现整体定子的构建。
43.在一些实施例中，至少部分所述铁芯块1上设有定位孔14，能够对所述铁芯块1在所述定子铁芯上的位置进行固定。
44.在部分或所有铁芯块1上设置定位孔14，使得铁芯块1具有固定端模块及非固定端模块的两种结构，其中固定端模块是指带有定位孔14的铁芯块1，而不设定位孔14的铁芯块1为非固定端模块，非固定端模块与传统的铁芯块1，具有相同结构：包括轭部12和齿部13的一体结构，如图2所示，可实现批量生产，通过拼接方式使电机定子连接成一个整体结构，在固定端使用模块化手段，可根据实际应用场合所需要的形状进行冲模，根据固定时所需要的体积，避免物体干涉，碰撞，设计合适的固定端模块化结构，实现降低使用材料的目的，节约电机成本，同时与固定位置进行紧密配合，固定定子位置，满足实际需要。固定模块化结构上开孔，为定位孔14，通过螺钉，铆钉等材料实现定子与工装及实际应用场合的固定。
45.在一些实施例中，设有所述定位孔14的所述铁芯块1，由固定部11、轭部12和齿部13构成的一体成型结构，所述固定部11设于所述轭部12的外侧，所述齿部13设于所述轭部12的内侧；所述定位孔14设于所述固定部11上。更优选地，固定部11沿所述齿部13的中心线对称设置；所述固定部11的两侧边16为倾斜设置，且沿所述转子2铁芯径向向外延伸方向靠近所述中心线。
46.定位孔14优选为圆，其轮廓形状不局限于圆形，可以为四边形等多边形结构，因为
定位孔14的作用是用来实现电机与固定位置的连接，是为了使螺钉等通过电机。定位孔14外边缘15与固定模块化结构边缘距离，以实现结构强度的提升，提高电机结构的可靠性。
47.该种模块化电机具有特殊的固定端模块化结构，固定端可根据实际需要设计成相应的同一结构，固定端内侧为电机定子槽内侧，从定子槽底部中心线实现模块化的分割，沿定子齿部13中心线的槽底两端为对称分部，固定端外侧根据实际情况加工，存在非对称可能。
48.在一些实施例中，固定部11的外边缘15设为弧形段，所述定位孔14的中心与所述弧形段的间距设为x1，满足1mm《x1《r2/8，r2为定子外径。
49.固定模块化结构上开孔为定位孔14，定位孔14半径为r1的圆，定位孔14的形状是可代替的，可为定位孔14中心距离定位孔轮廓线距离为r1的四边形或者其他多边形形状，固定端部位的边缘线与定位孔轮廓线距离x1，x1为结构应力可接受的最小数值，实际生产中固定模块化结构边缘线与定位孔的距离保持在x1及以上范围。优选距离为1mm《x1《r2/8，r2为定子外径。螺钉，铆钉等材料通过定位孔14连接电机定子和应用场合，实现电机定位，最大限度的减少固定模块化结构的外轮廓大小，减少材料的消耗，降低成本，同时满足模块化结构的固定需求。
50.在一些实施例中，轭部12所对应的最大圆心角设为α1，满足α1＝360
°
/s；所述铁芯块1的最内侧设为弧形，该弧形的圆心角设为α2，满足360
°
/(s 1)《α2《360
°
/s，其中s为定子铁芯的槽数。
51.定子铁芯本身带有定子齿，定子齿的内侧为齿靴，齿靴底面17为弧形面，定子铁芯的外边缘为圆弧段，相应的模块化结构的内外弧具有相同圆心，且各模块外弧具有相同的角度α1，且α1＝360/s，其中s为电机的槽数。模块内侧同样具有角度α2，且360/(s 1)《α2《360/s，其中s为电机的槽数。对于固定模块化结构，模块内侧同样具有角度α2。固定端外侧形状根据实际应用场合发生变化，固定端模块相比于非固定端模块，在模块上开孔。
52.在一些实施例中，弧形段与所述侧边的夹角设为α3，满足α2/2《α3《α1。
53.固定端模块中如图4放置方式，外边缘15为水平方向，可代替的，外边缘15可为曲线或不规则线段，但外边缘15与定位孔之间的最小距离要保证在x1之上，两个侧边16优选对称分布，可代替的，两个侧边16可以不对称分布，以侧边16与外边缘15的夹角α3，满足α2/2《α3《α1。
54.在一些实施例中，弧线段长度为x2，满足r1 x1/2《x2《r1 x1，其中r1为所述定位孔的半径。
55.固定端模块中外边缘与定位孔的距离保持在x1及以上范围，外边缘水平方向分布，定位孔间的圆心距为x2，满足r1 x1/2《x2《r1 x1，其中r1为所述定位孔的半径，两个侧边为对称分布；这样能便于定位加工，降低制造难度，相比于其他可代替结构，降低冲片面积，节约材料，降低制造成本。
56.优选地，轭部12的半径设为r3，满足x2＝r
3-r
1-x1，且0《δ1/x2《1/20mm。
57.如图1和2所示，定子外径为最内层虚线圆形，相当于轭部的外圆周，此时和满足电机电磁性能的需求，根据实际应用场合，定子外轮廓设计成多边形轮廓，通过定位孔实现电机定子与实际应用场合的固定和安装。现有常规模块化结构的最外层多为轭部，为实现模块化冲片结构的一致性和实际应用的安装需求，常规模块化结构的圆形外轮廓使电机体积
明显增加，虽然提高了冲片的组装灵活性和冲片方便性，但使得冲片面积增加约35％，大大增加了制造成本。
58.本技术新型拼接模块化结构保证模块化的灵活程度上，结合安装时的可固定性，同时降低冲片面积约6％，在提升性能，保证结构优势的前提下，降低了制造成本。
59.其中，所有的铁芯块1均通过硅钢片叠压而成。固定端模块的侧边包括弧线、波浪线或直线中的一种。
60.固定端模块结构的边角可为倒圆角或倒角，只需保证边缘线与定位孔的距离x1，边缘线相交处的形状不固定。固定端模块结构的外边缘可为不规则线段或者曲线。
61.根据本技术的另一方面，提供了一种永磁同步电机，包括如上所述的定子组件。
62.在一些实施例中，永磁同步电机还包括有转子2，所述转子2设于所述定子铁芯内，两者的气隙设为δ；相邻所述铁芯块1之间的所述间隙大小设为δ1时，满足0《δ1/δ≤1。
63.通过调节间隙大小，将原有排量电机直接应用于小排量，使电机的效率要高于直接将电机应用于小排量。
64.该电机的结构特点在于提高模块化电机的可应用场合，使模块化结构根据实际场合进行调整，方便电机固定与安装，提升模块化电机的应用范围，电机结构不局限于常用状态，可根据应用场合的改变，提供更稳定的固定方式，同时，减小电机体积，降低制造成本。
65.根据本技术的再一方面，提供了一种活塞式压缩机，包括如上所述的定子组件或如上所述的永磁同步电机。
66.在一些实施例中，根据活塞式压缩机的排量，调节相邻所述铁芯块1之间的所述间隙大小δ1，以及转子2和定子铁芯之间气隙δ，使之满足：排量为5.0cc-9.0cc时，δ/5《δ1《δ/2；排量为9.0cc-11.0cc时，δ/10《δ1《δ/3。
67.本技术压缩机针对相关技术中在压缩机排量改变的情况下，需要重新设计电机方案的问题，采用分块拼接式的定子结构，通过在相邻的定子分块之间设置周向间隙δ1，使得电机具有特定的，匹配当前压缩机排量的输出转矩，当需要匹配不同的排量的压缩机时，只需要改变周向间隙δ1，就能够实现电机输出转矩的调整，同时，不需要对电机的其它主要参数进行修改，从而节省了对重新设计电机方案所需要的大量成本。
68.如图8所示改变间隙的电机效率高于直接将原有电机方案直接应用于小排量压缩机上。
69.根据本技术的第三方面，提供了一种冰箱，包括如上所述的定子组件、如上所述的永磁同步电机或如上所述的活塞式压缩机。
70.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
71.以上所述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。以上所述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。