本發(fā)明涉及壓縮機技術領域，更具體地，涉及一種電機定子、永磁電機以及壓縮機。

背景技術：

壓縮機電機一般按具有中性點的星形接法連接各相，而不采用不具有中性點的多邊形接法。然而，隨著壓縮機技術的發(fā)展及壓縮機應用領域的推廣，在一些電壓/電機體積較小的應用場合，電機具有較大的電流，因此在相關技術中，需要設置較大的導體面積來保證電流密度處于可靠范圍內(nèi)，即定子繞組通常采用直徑較粗的導體或多根導體并繞。而粗導體繞制或多根導體并繞工藝難度大，無法在保證可靠性的同時批量化生產(chǎn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種電機定子，所述電機定子的加工、制造容易。

本發(fā)明還提出一種具有上述電機定子的永磁電機。

本發(fā)明還提出一種具有上述永磁電機的壓縮機。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例電機定子，包括：定子鐵芯，所述定子鐵芯具有多個沿其周向間隔設置的定子齒，相鄰兩個所述定子齒限定出定子槽；定子繞組，所述定子繞組繞設在所述定子齒且包括多個線圈組，每個所述線圈組具有至少兩個接頭；用于連接外電路和所述定子繞組的引出線，所述引出線包括多根且每根所述引出線與至少兩個不同線圈組的接頭連接，其中，搭載所述電機的端子間的額定電壓為un，所述定子鐵芯的最大外徑為dmax，所述定子鐵芯的軸向長度為l，un/(dmax²×l)≤0.3v/cm³。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子，在電機的端子電壓、定子鐵芯最大外徑以及軸向長度滿足本發(fā)明應用范圍的場合內(nèi)，通過將每根引出線與至少兩個來自不同線圈組的接頭連接，可以減小定子繞組的線圈直徑，從而改善了定子繞組的制造性，有效地提高電機的槽滿率，同時可以降低定子繞組的交流電阻，從而減小集膚效應，提升電機效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述線圈組的數(shù)量與所述引出線的數(shù)量相等。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述定子繞組包括第一線圈組、第二線圈組和第三線圈組，所述引出線包括三根。

可選地，每個所述線圈組具有2n個所述接頭，其中，n是正整數(shù)，第一個引出線與所述第一線圈組的n個接頭、所述第二線圈組的n個接頭連接，第二個引出線與所述第一線圈組的另n個接頭、所述第三線圈組的n個接頭連接，第三個引出線與所述第二線圈組的另n個接頭、所述第三線圈組的另n個接頭連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述定子繞組為集中式繞組或分布式繞組。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述定子繞組采用無中性點的連接方式，簡化了定子繞組與引出線的連接工序。在保證電機相同電壓電流特性的情況下，可以適當減小定子繞組的線圈直徑，從而改善定子繞組的制造性，降低定子繞組的直材成本與制造成本，同時還可以減小集膚效應，降低定子繞組的交流電阻，提升電機效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述引出線通過接線盒或?qū)щ姴迤c外電路連接。

可選地，所述定子槽的數(shù)量為3的倍數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的電機，包括：轉子和根據(jù)上述實施例所述的電機定子。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電機，通過采用上述實施例所述的電機定子，加工制造容易，合格率高，有利于降低電機的直材成本與制造成本低，提升電機的工作效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述轉子包括：轉子鐵芯，所述轉子鐵芯具有多個磁鐵槽；多個永磁體，所述多個永磁體分別設在多個所述磁鐵槽內(nèi)，所述轉子的極對數(shù)為p，所述定子槽的數(shù)量為z，且滿足關系式：z/p＝3/2^k,其中，k為正整數(shù)。

可選地，所述永磁電機由變頻器供電。

根據(jù)本發(fā)明第三方面實施例的壓縮機，包括根據(jù)上述實施例所述的永磁電機。

根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機，通過采用上述實施例所述的永磁電機，有利于提升壓縮機的性價比。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電機定子的主視圖；

圖2是圖1中所示的電機定子的俯視圖；

圖3是圖1中所示的電機定子的立體圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子與相關技術中定子的繞線合格率對比圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電機定子的結構示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁電機的結構示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁電機與相關技術電機的效率-體積對比圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁電機與變頻器的連接示意圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機的結構示意圖。

附圖標記：

壓縮機a，

永磁電機10，

定子11，

定子鐵芯111，通道1111，定子齒1112，定子槽1113，

定子繞組112，第一線圈組1121，第二線圈組1122，第三線圈組1123，接頭1124，

引出線113，

轉子鐵芯12，磁體槽121，永磁體13，

變頻器20，外殼30，曲軸40，氣缸50，活塞60，主軸承71，副軸承72。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“豎直”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

下面參考圖1-圖5描述根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的電機定子11。

如圖1-圖5所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電機定子11包括：定子鐵芯111、定子繞組112和用于連接外電路和定子繞組112的引出線113。

定子鐵芯111具有多個沿其周向間隔設置的定子齒1112，任意相鄰兩個定子齒1112限定出定子槽1113。定子繞組112繞設在多個定子齒1112上。定子繞組112包括多個線圈組，每個線圈組具有至少兩個接頭1124。引出線113包括多根。每根引出線113與多個線圈組中的至少兩個接頭1124連接，且每根引出線113連接的至少兩個接頭1124來自不同線圈組的接頭1124。

其中，所述電機的應用條件為：搭載所述電機的端子間的額定電壓為un，定子鐵芯111的最大外徑為dmax，定子鐵芯111的軸向長度為l，un/(dmax²×l)≤0.3v/cm³。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子11，在電機的端子電壓、定子鐵芯111最大外徑以及軸向長度滿足本發(fā)明應用范圍的場合內(nèi)，通過將每根引出線113與至少兩個來自不同線圈組的接頭1124連接，可以減小定子繞組112的線圈直徑，從而改善了定子繞組112的制造性，有效地提高電機的槽滿率，同時可以降低定子繞組112的交流電阻，從而減小集膚效應，提升電機效率。

可選地，線圈組的數(shù)量與引出線113的數(shù)量相等，例如若定子繞組包括三個線圈組，則引出線包括三根。

在一些示例中，定子繞組112采用無中性點的連接方式，例如定子繞組112可以采用三角形接法，簡化了定子繞組112與引出線113的連接工序。在保證電機相同電壓電流特性的情況下，可以適當減小定子繞組112的線圈直徑，從而改善定子繞組112的制造性，降低定子繞組112的直材成本與制造成本，同時還可以減小集膚效應，降低定子繞組的交流電阻，提升電機效率。

根據(jù)本發(fā)明一些可選的實施例，定子繞組112為集中式繞組。

具體地，如圖1-圖3所示，在本實施例中，定子繞組112包括第一線圈組1121、第二線圈組1122和第三線圈組1123，引出線113包括三根。

在一些示例中，每個線圈組具有兩個接頭1124，其中，第一個引出線113與第一線圈組1121的一個接頭1124、第二線圈組1122的一個接頭1124連接。第二個引出線113與第一線圈組1121的另一個接頭1124、第三線圈組1123的一個接頭1124連接。第三個引出線113與第二線圈組1122的另一個接頭1124、第三線圈組1123的另一個接頭1124連接。

也就是說，定子繞組112包括三個線圈組，每個線圈組包含兩個接頭1124，即定子繞組112共有六個接頭1124。六個接頭1124與三根引出線113連接，每根引出線113連接兩個接頭1124，且每根引出線113連接的接頭1124來自不同線圈組。

在本實施例中，電機的應用條件為：電機端子間額定工作電壓un、定子的最大外徑dmax、所述定子的軸向長度l滿足：un/(dmax²×l)≤0.3v/cm³。在前述的應用條件的場合，使用本發(fā)明的電機定子11，可以有效地降低定子繞組112的導體直徑，從而改善定子繞組112制造性。另外，由于定子繞組112的導體直徑減小，有利于減小導體的集膚效應，從而減小電機的交流電阻，提升電機的性能。

在一些示例中，定子槽1113的數(shù)量為3的倍數(shù)。

在一些具體示例中，電機定子11的定子鐵芯111具有九個定子槽1113和九個定子齒1112。定子繞組112分為三個線圈組，每個線圈組有兩個接頭1124，不同線圈組的接頭1124兩兩組合以與引出線113相連接

當然，本發(fā)明的每個線圈組的接頭1124的數(shù)量不限于兩個。

在一些具體示例中，每個線圈組的接頭1124的數(shù)量可以是偶數(shù)(2n，n＝1，2，3……)，若定子繞組112具有m個線圈組，則定子繞組112的接頭1124總數(shù)為2mn。

其中，第一個引出線113可以與第一線圈組1121的n個接頭、第二線圈組1122的n個接頭連接，第二個引出線113可以與第一線圈組1121的另n個接頭、第三線圈組1123的n個接頭連接，第三個引出線113可以與第二線圈組1122的另n個接頭、第三線圈組1123的另n個接頭連接。

如圖3所示，在一些示例中，電機定子11還包括絕緣材料以將定子繞組112與定子鐵芯111、不同相定子繞組112之間進行電氣絕緣。

圖4是上述實施例的電機定子11與相關技術中的電機定子的繞線合格率對比圖。

可見，相關技術中，在定子繞組的導體截面尺寸較粗的場合下，定子繞組較難實現(xiàn)較高的槽滿率，且槽滿率若超過某個臨界點，制造合格率會隨槽滿率的升高而急劇下降，甚至無法制造。

相比而言，采用本發(fā)明實施例提供的電機定子11結構，一方面，可以有效降低定子繞組112的導體直徑，從而較容易實現(xiàn)定子繞組112較高的槽滿率。另一方面，隨著導體線徑的增大，受集膚效應影響，導體的交流電阻/直流電阻隨之增大，從而影響電機的性能。

根據(jù)本發(fā)明另一些可選的實施例，定子繞組112為分布式繞組。

如圖5所示，在一些示例中，定子鐵芯111具有十八個定子槽1113和十八個定子齒1112。在電機的端子電壓、定子鐵芯111的最大外徑以及軸向長度在本發(fā)明應用范圍的場合內(nèi)，采用本發(fā)明的定子繞組112的接頭1124與引出線113的連接方法，具有類似的優(yōu)良效果。

在一些可選的示例中，引出線113的一端連有接線盒，引出線113通過接線盒與外電路連接。在另一些可選的示例中，引出線113的一端連有導電插片，引出線113通過導電插片與外電路連接，連接方便，操作容易。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子11，定子繞組112的線圈與引出線113連接簡單，且在保證電機相同電壓電流特性的情況下，改善電機的制造性。另外，由于定子繞組112的導體截面尺寸較大容易產(chǎn)生集膚效應，會使電機效率下降，而本發(fā)明實施例的電機定子11，可以減小定子繞組112的導體截面尺寸，從而減小導體的集膚效應，提升電機效率。

如圖6-圖8所示，根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的永磁電機10包括：轉子和根據(jù)上述實施例的電機定子11。

由于根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子11具有上述技術效果，因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁電機10也具有上述技術效果，即所述永磁電機10的結構簡單，直材成本與制造成本低，加工制造容易，合格率高，電機工作效率高，性能好。

如圖6所示，在一些示例中，定子鐵芯111的中部具有通道1111，轉子可轉動地設在通道1111內(nèi)。

轉子包括：轉子鐵芯12和多個永磁體13。轉子鐵芯12具有多個沿其周向間隔設置的磁鐵槽121。多個永磁體13分別設在多個磁鐵槽121內(nèi)，轉子的極對數(shù)為p，定子槽1113的數(shù)量為z，且滿足關系式：z/p＝3/2^k,其中，k為正整數(shù)。例如，若定子槽1113的數(shù)量z為9時，則轉子的極對數(shù)p可以為6。

圖7是本發(fā)明實施例的永磁電機10與相關技術中的電機的效率-體積對比圖。

可見，本發(fā)明實施例的永磁電機10的定子具有較高的槽滿率，同時因定子繞組112的導體截面積較小而降低了集膚效應，因此在不同體積下、與相關技術中的電機結構相比，具有更高的性能。

如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，永磁電機10由變頻器20供電。變頻器20的輸入側可以是直流電，也可以是交流電。變頻器20的輸出側與永磁電機10相連以向永磁電機10供電，從而實現(xiàn)永磁電機10的變頻控制。

根據(jù)本發(fā)明第三方面實施例的壓縮機a包括根據(jù)上述實施例所述的永磁電機10。由于根據(jù)本發(fā)明實施例的永磁電機10具有上述技術效果，因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機a也具有上述技術效果，即所述壓縮機a的加工、制造容易，工作效率高。

如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，壓縮機a包括外殼30、曲軸40、氣缸50、活塞60、主軸承71、副軸承72以及上述實施例的電機。

外殼30沿豎直方向(如圖9所示的上下方向)延伸，外殼30內(nèi)限定有沿其軸向延伸的容納腔。曲軸40設在容納腔內(nèi)且沿外殼30的軸向布置。曲軸40的下端穿過氣缸50，主軸承71和副軸承72分別設在氣缸50的上下兩端以與氣缸50限定出密封的壓縮腔。曲軸40伸入氣缸50的部分形成偏心部且其上套裝有活塞60。曲軸40的上端與電機的轉子鐵芯12連接。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電機、壓縮機a的其他構成以及操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。