本技術(shù)涉及電機(jī),具體而言,涉及一種轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子、電機(jī)、壓縮機(jī)和車輛。
背景技術(shù):
1、永磁同步電機(jī)因其較高的效率,被廣泛應(yīng)用于空調(diào)壓縮機(jī)等領(lǐng)域。相關(guān)技術(shù)中,電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯包括狹縫組,狹縫組包括偶數(shù)個(gè)狹縫,且偶數(shù)個(gè)狹縫以磁極中心線為對(duì)稱軸對(duì)稱布置,該設(shè)置的電機(jī)的運(yùn)行噪音大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。
2、為此,本技術(shù)的第一方面提出了一種轉(zhuǎn)子鐵芯。
3、本技術(shù)的第二方面提出了一種轉(zhuǎn)子。
4、本技術(shù)的第三方面提出了一種電機(jī)。
5、本技術(shù)的第四方面提出了一種壓縮機(jī)。
6、本技術(shù)的第五方面提出了一種車輛。
7、有鑒于此,本技術(shù)的第一方面提出了一種轉(zhuǎn)子鐵芯,包括:鐵芯本體;軸孔,設(shè)于鐵芯本體;多個(gè)磁體槽組,設(shè)于鐵芯本體,多個(gè)磁體槽組圍繞軸孔間隔布置;多個(gè)狹縫組,設(shè)于鐵芯本體,每個(gè)磁體槽組和鐵芯本體的外周壁之間布置有一個(gè)狹縫組,狹縫組包括奇數(shù)個(gè)狹縫。
8、本技術(shù)提供的一種轉(zhuǎn)子鐵芯包括鐵芯本體、軸孔、多個(gè)磁體槽組和多個(gè)狹縫組。
9、多個(gè)磁體槽組圍繞軸孔間隔布置,磁體槽組用于安裝永磁體以形成磁極。
10、多個(gè)狹縫組圍繞軸孔間隔布置。
11、每個(gè)磁體槽組和鐵芯本體的外周壁之間布置有一個(gè)狹縫組。
12、其中,狹縫組包括奇數(shù)個(gè)狹縫。
13、轉(zhuǎn)子鐵芯應(yīng)用于電機(jī),電機(jī)應(yīng)用于壓縮機(jī),由于壓縮機(jī)為脈動(dòng)負(fù)載,通過(guò)合理設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu),使得轉(zhuǎn)子鐵芯上的狹縫組包括奇數(shù)個(gè)狹縫,也即,每個(gè)狹縫組包括的狹縫的數(shù)量為奇數(shù)。每個(gè)狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫中的至少一部分狹縫非對(duì)稱布置。奇數(shù)個(gè)狹縫與壓縮機(jī)的脈動(dòng)負(fù)載匹配,使得產(chǎn)品的輸出轉(zhuǎn)矩更平穩(wěn)。這樣,可以有效改善電機(jī)的徑向力密度,可以改善電機(jī)的噪音振動(dòng)水平,進(jìn)而改善壓縮機(jī)的噪音振動(dòng)。
14、根據(jù)本技術(shù)上述的轉(zhuǎn)子鐵芯,還可以具有以下附加技術(shù)特征:
15、在一些實(shí)施例中,可選地,鐵芯本體包括多個(gè)磁極中心線,每個(gè)狹縫組位于一個(gè)磁極中心線處,狹縫組的一部分狹縫位于磁極中心線的迎風(fēng)側(cè),狹縫組的另一部分狹縫位于磁極中心線的背風(fēng)側(cè)。
16、在該實(shí)施例中,鐵芯本體包括多個(gè)磁極中心線,多個(gè)磁極中心線中的任一磁極中心線具有迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)。
17、其中,如,磁體槽組的中心與鐵芯本體的軸孔的中心連線構(gòu)成磁極中心線,磁極中心線簡(jiǎn)稱d軸。
18、可以理解的是,轉(zhuǎn)子沿磁極中心線的背風(fēng)側(cè)至磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)的方向轉(zhuǎn)動(dòng),也可以說(shuō),磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)為磁極中心線的領(lǐng)先側(cè),磁極中心線的背風(fēng)側(cè)為磁極中心線的滯后側(cè)。
19、通過(guò)合理設(shè)置狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫和磁極中心線的配合結(jié)構(gòu),使得狹縫組的一部分狹縫位于磁極中心線的迎風(fēng)側(cè),狹縫組的另一部分狹縫位于磁極中心線的背風(fēng)側(cè)。也即,磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)和磁極中心線的背風(fēng)側(cè)處均布置有狹縫。也就是說(shuō),對(duì)狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫相對(duì)于磁極中心線的布置位置做劃分。由于每個(gè)狹縫組的狹縫的數(shù)量為奇數(shù),且奇數(shù)個(gè)狹縫分布于磁極中心線的相對(duì)兩側(cè)(也即,磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)和磁極中心線的背風(fēng)側(cè)),那么,磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)布置有偶數(shù)個(gè)狹縫,磁極中心線的背風(fēng)側(cè)布置有奇數(shù)個(gè)狹縫,或者,磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)布置有奇數(shù)個(gè)狹縫,磁極中心線的背風(fēng)側(cè)布置有偶數(shù)個(gè)狹縫。也就是說(shuō),狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫沿對(duì)應(yīng)的磁極中心線非對(duì)稱布置。
20、可選地,狹縫組的數(shù)量為偶數(shù),磁體槽組的數(shù)量為偶數(shù),狹縫組的數(shù)量和磁體槽組的數(shù)量匹配,每個(gè)磁體槽組與一個(gè)狹縫組配合。磁極中心線所在的直線與兩個(gè)狹縫組配合,該兩個(gè)狹縫組分別記作第一狹縫組和第二狹縫組,轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線位于第一狹縫組和第二狹縫組之間。第一狹縫組沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°后,第一狹縫組的狹縫和第二狹縫組的狹縫重合。同樣的,第二狹縫組沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°后,第二狹縫組的狹縫和第一狹縫組的狹縫重合。
21、該設(shè)置使得轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)存在質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)軸心的情況,能夠維持電機(jī)的動(dòng)平衡。不會(huì)出現(xiàn)局部磨損加劇的現(xiàn)象。噪音改善效果明顯。
22、以12槽8極電機(jī)為例,狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫沿磁極中心線非對(duì)稱設(shè)置,4階16倍頻機(jī)械頻率徑向力密度降低53%,搭載壓縮機(jī)該頻段噪音降低5db,噪音改善效果明顯。
23、在一些實(shí)施例中,可選地,位于迎風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量,大于位于背風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量。
24、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定每個(gè)狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫和磁極中心線的配合結(jié)構(gòu),使得位于磁極中線的迎風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量,大于位于磁極中心線的背風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量。該設(shè)置有利于降低電機(jī)的空載齒槽轉(zhuǎn)矩和負(fù)載電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
25、在一些實(shí)施例中,可選地,位于迎風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量為偶數(shù),位于背風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量為奇數(shù)。
26、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定每個(gè)狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫和磁極中心線的配合結(jié)構(gòu),使得位于迎風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量為偶數(shù),位于背風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量為奇數(shù),且位于迎風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量大于位于背風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量。
27、該設(shè)置能夠滿足狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫以對(duì)應(yīng)的磁極中心線非對(duì)稱布置的使用需求。該設(shè)置可以保證負(fù)載條件下電機(jī)的氣隙磁密的波形接近正弦,從而降低電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。改善電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)噪音。同時(shí),該設(shè)置可保證轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)平衡,減少壓縮機(jī)的軸系結(jié)構(gòu)的擺動(dòng),能夠有效改善電機(jī)的氣隙磁密各次諧波的含量。這樣,一方面降低了電機(jī)的定子鐵損,有利于提高電機(jī)的運(yùn)行效率,另一方面能夠改善電機(jī)的振動(dòng)噪音,進(jìn)而降低壓縮機(jī)的運(yùn)行噪音。
28、在一些實(shí)施例中,可選地,每個(gè)狹縫組包括多個(gè)第一狹縫和第二狹縫,多個(gè)第一狹縫以磁極中心線為對(duì)稱軸對(duì)稱布置,第二狹縫位于多個(gè)第一狹縫的一側(cè)。
29、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定狹縫組的結(jié)構(gòu),使得每個(gè)狹縫組包括多個(gè)第一狹縫和第二狹縫,多個(gè)第一狹縫以磁極中心線為對(duì)稱軸對(duì)稱布置,第二狹縫位于多個(gè)第一狹縫的一側(cè)。該設(shè)置能夠滿足狹縫組的奇數(shù)個(gè)狹縫以對(duì)應(yīng)的磁極中心線非對(duì)稱布置的使用需求。
30、具體地,兩個(gè)第一狹縫以磁極中心線為對(duì)稱軸對(duì)稱布置。每個(gè)第一狹縫包括第一端部和第二端部。兩個(gè)第一狹縫的第一端部彼此緊鄰,兩個(gè)第一狹縫的第二端部彼此遠(yuǎn)離,第二端部位于第一端部和磁體槽組之間。也即,兩個(gè)第一狹縫構(gòu)造成“八”字形結(jié)構(gòu)。且兩個(gè)第一狹縫之間形成的夾角記作α,夾角α為銳角。該設(shè)置合理利用了鐵芯本體的現(xiàn)有布置結(jié)構(gòu),以保證狹縫組對(duì)鐵芯本體的占用率。
31、具體地,磁體槽包括兩個(gè)槽體,每個(gè)槽體包括第三端部和第四端部。兩個(gè)槽體的第三端部彼此遠(yuǎn)離,兩個(gè)槽體的第四端部彼此緊鄰,第四端部位于第三端部和轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線之間。也即,兩個(gè)槽體構(gòu)造成“v”字形結(jié)構(gòu)。且位于磁極中心線同一側(cè)的第一狹縫和槽體之間形成的夾角記作β,夾角β為銳角。
32、定子齒包括齒身和齒靴,齒身沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向方向延伸,齒靴與齒身連接,且齒靴位于齒身的周向端面處。沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向,齒身的寬度為bt。
33、沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向,永磁體的寬度記作h。
34、通過(guò)合理設(shè)置兩個(gè)第一狹縫之間形成的夾角α、位于磁極中心線同一側(cè)的第一狹縫和所述槽體之間形成的夾角β、永磁體的周向?qū)挾萮和齒身的周向?qū)挾萣t的關(guān)系滿足:h<α/β×bt≤3.4mm,且1.5mm≤h≤2mm。該設(shè)置可以降低電機(jī)的空載齒槽轉(zhuǎn)矩,以及降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。同時(shí),該設(shè)置可以保證定子鐵芯處的磁場(chǎng)不會(huì)過(guò)飽和,有利于提升電機(jī)的輸出能力。
35、在一些實(shí)施例中,可選地,第二狹縫位于磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)。
36、在該實(shí)施例中,狹縫組包括多個(gè)第一狹縫和第二狹縫。多個(gè)第一狹縫以磁極中心線為對(duì)稱軸對(duì)稱布置,第二狹縫位于磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)。
37、也就是說(shuō),位于磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量,大于位于磁極中心線的背風(fēng)側(cè)的狹縫的數(shù)量。該設(shè)置可以保證負(fù)載條件下電機(jī)的氣隙磁密的波形接近正弦,從而降低電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。改善電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)噪音。同時(shí),該設(shè)置可保證轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)平衡,減少壓縮機(jī)的軸系結(jié)構(gòu)的擺動(dòng),能夠有效改善電機(jī)的氣隙磁密各次諧波的含量。這樣,一方面降低了電機(jī)的定子鐵損,有利于提高電機(jī)的運(yùn)行效率,另一方面能夠改善電機(jī)的振動(dòng)噪音,進(jìn)而降低壓縮機(jī)的運(yùn)行噪音。
38、在一些實(shí)施例中,可選地,位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫緊鄰磁極中心線設(shè)置,第二狹縫位于第一狹縫遠(yuǎn)離磁極中心線的一側(cè)。
39、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫和第二狹縫的配合結(jié)構(gòu),使得位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫緊鄰磁極中心線設(shè)置,且第二狹縫位于第一狹縫遠(yuǎn)離磁極中心線的一側(cè)。也即,第二狹縫位于第一狹縫的外側(cè)。換句話說(shuō),第一狹縫相比于第二狹縫更靠近磁極中心線。
40、壓縮機(jī)的負(fù)載不是恒定的,而是周期性變動(dòng)的,使第二狹縫位于第一狹縫的外側(cè),更利于使在保證負(fù)載條件下的電機(jī)氣隙磁密的波形接近正弦,從而降低電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),改善電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)噪音。同時(shí),非對(duì)稱設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式可保證轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)平衡,減少壓縮機(jī)軸系結(jié)構(gòu)的擺動(dòng),能夠有效改善電機(jī)氣隙磁密各次諧波的含量。
41、在一些實(shí)施例中,可選地,第二狹縫相比于第一狹縫更靠近磁極中心線。
42、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫和第二狹縫的配合結(jié)構(gòu),使得第二狹縫相比于第一狹縫更靠近磁極中心線。也即,第二狹縫緊鄰磁極中心線設(shè)置,第一狹縫遠(yuǎn)離磁極中心線設(shè)置。也可以說(shuō),第二狹縫至磁極中心線的距離小于位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫至磁極中心線的距離,第二狹縫位于第一狹縫的內(nèi)側(cè)。
43、壓縮機(jī)的負(fù)載不是恒定的,而是周期性變動(dòng)的,該設(shè)置使在保證負(fù)載條件下的電機(jī)氣隙磁密的波形接近正弦,從而降低電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),改善電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)噪音。同時(shí),非對(duì)稱設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式可保證轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)平衡,減少壓縮機(jī)軸系結(jié)構(gòu)的擺動(dòng),能夠有效改善電機(jī)氣隙磁密各次諧波的含量。
44、在一些實(shí)施例中,可選地,位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀不同于位于背風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀。
45、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定多個(gè)第一狹縫的形狀,使得位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀不同于位于背風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀,這樣,具有防呆效果。能夠有效識(shí)別出磁極中心線的迎風(fēng)側(cè)和磁極中心線的背風(fēng)側(cè)。
46、在一些實(shí)施例中,可選地,位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀與位于背風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀相同。
47、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定多個(gè)第一狹縫的形狀,使得位于迎風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀與位于背風(fēng)側(cè)的第一狹縫的形狀相同。這樣,具有加工便利性,簡(jiǎn)化沖模的加工難度,有利于降低轉(zhuǎn)子鐵芯的生產(chǎn)成本。
48、本技術(shù)的第二方面提出了一種轉(zhuǎn)子,包括:多個(gè)永磁體;及如第一方面中任一技術(shù)方案的轉(zhuǎn)子鐵芯,每個(gè)磁體槽組中設(shè)置有一個(gè)永磁體。
49、本技術(shù)提供的轉(zhuǎn)子包括多個(gè)永磁體和轉(zhuǎn)子鐵芯,因包括如第一方面中任一技術(shù)方案的轉(zhuǎn)子鐵芯,因此,具有上述轉(zhuǎn)子鐵芯的全部有益效果,在此不做一一陳述。
50、本技術(shù)的第三方面提出了一種電機(jī),包括:定子,定子包括定子鐵芯,定子鐵芯設(shè)有裝配腔;及如第二方面中的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于裝配腔。
51、本技術(shù)提供的電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子,因包括如第二方面中的轉(zhuǎn)子,因此,具有上述轉(zhuǎn)子的全部有益效果,在此不做一一陳述。
52、在上述技術(shù)方案中,進(jìn)一步地,在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向端面上,多個(gè)磁體槽組中相鄰磁體槽組之間具有極間中心線;沿轉(zhuǎn)子的徑向,轉(zhuǎn)子的外周壁至定子的內(nèi)周壁間的最小間隙的值記作gmin,且最小間隙位于鐵芯本體的磁極中心線處,轉(zhuǎn)子的外周壁和定子的內(nèi)周壁間的最大間隙的值記作gmax,最大間隙位于極限中心線處;其中,0.6≤gmin/gmax≤0.8。
53、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu),其中,在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向端面上,多個(gè)磁體槽組中相鄰磁體槽組之間具有極間中心線。
54、轉(zhuǎn)子的外周壁至定子的內(nèi)周壁間的最小間隙在轉(zhuǎn)子的徑向上的值記作gmin,轉(zhuǎn)子的外周壁和定子的內(nèi)周壁間的最大間隙在轉(zhuǎn)子的徑向上的值記作gmax。并限定gmin和gmax的關(guān)系,使之滿足0.6≤gmin/gmax≤0.8,該設(shè)置可以進(jìn)一步優(yōu)化電機(jī)的反電勢(shì)波形,改善電機(jī)負(fù)載條件下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),具有改善電機(jī)以及壓縮機(jī)的運(yùn)行噪音的作用。
55、具體地,極間中心線也稱為相鄰磁極中心線,簡(jiǎn)稱q軸。
56、可選地,gmin/gmax=0.62、gmin/gmax=0.64、gmin/gmax=0.66、gmin/gmax=0.68、gmin/gmax=0.7、gmin/gmax=0.72、gmin/gmax=0.74、gmin/gmax=0.76和gmin/gmax=0.78等等,在此不一一列舉。
57、在一些實(shí)施例中,可選地,定子鐵芯的內(nèi)徑記作d1,定子鐵芯的外徑記作d2,其中,0.6≤d1/d2≤0.7。
58、在該實(shí)施例中,進(jìn)一步限定定子鐵芯的結(jié)構(gòu),使得定子鐵芯的內(nèi)徑記作d1,定子鐵芯的外徑記作d2,其中,d1和d2滿足0.6≤d1/d2≤0.7。
59、該設(shè)置限定了定子鐵芯的內(nèi)徑和外徑的配合尺寸,通過(guò)優(yōu)化設(shè)置電機(jī)的裂比,可以增大電機(jī)的永磁體提供的主磁場(chǎng),在相同反電勢(shì)的條件下,減少定子的繞組的匝數(shù),改善電機(jī)的抗退磁能力,進(jìn)一步保證電機(jī)使用的安全性及可靠性。
60、當(dāng)增大定子鐵芯的內(nèi)徑時(shí),定子鐵芯的外徑也被增大,這樣,可以增加磁鐵的用量,改善電機(jī)的功率密度。
61、若d1和d2的比值大于0.7,則,會(huì)導(dǎo)致減小定子的定子槽的面積,使得定子的定子齒和軛部磁密飽和,電樞磁通急劇減小,導(dǎo)致惡化電機(jī)的輸出功率。
62、具體地,d1和d2的比值包括0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68和0.69等等,在此不一一列舉。
63、具體地,d1和d2的比值處于上述范圍內(nèi),電機(jī)的效率較高,電機(jī)的銅損較低,也即,兼顧了電機(jī)的效率、銅損和鐵損。
64、在一些實(shí)施例中,可選地,定子鐵芯包括:第一沖片組;第二沖片組,沿定子鐵芯的軸向,第二沖片組堆疊于第一沖片組的一側(cè),且第二沖片組相比于第一沖片組更靠近定子鐵芯的端部;第一沖片組和第二沖片組中的任一者包括環(huán)形軛部和多個(gè)齒部,每個(gè)齒部連接于環(huán)形軛部的內(nèi)周壁,多個(gè)齒部繞定子鐵芯的軸線間隔布置,任意相鄰兩個(gè)齒部和環(huán)形軛部圍合出定子槽;沿定子鐵芯的周向,第一沖片組的定子槽的槽口寬度記作d1,第二沖片組的定子槽的槽口寬度記作d2,其中,1<d2/d1<3。
65、在該實(shí)施例中,定子鐵芯包括第一沖片組和第二沖片組。
66、第一沖片組和第二沖片組沿定子鐵芯的軸向布置,具體地,沿定子鐵芯的軸向,第二沖片組堆疊于第一沖片組的一側(cè)。
67、第一沖片組包括環(huán)形軛部和多個(gè)齒部,多個(gè)齒部中的任一齒部連接于環(huán)形軛部的內(nèi)周壁,多個(gè)齒部繞定子鐵芯的軸線間隔布置,任意相鄰兩個(gè)齒部和環(huán)形軛部圍合出定子槽。
68、第二沖片組包括環(huán)形軛部和多個(gè)齒部,多個(gè)齒部中的任一齒部連接于環(huán)形軛部的內(nèi)周壁,多個(gè)齒部繞定子鐵芯的軸線間隔布置,任意相鄰兩個(gè)齒部和環(huán)形軛部圍合出定子槽。
69、并限定第一沖片組和第二沖片組的結(jié)構(gòu),使得第一沖片組的定子槽的槽口在定子鐵芯的周向上的寬度記作d1,第二沖片組的定子槽的槽口在定子鐵芯的周向上的寬度記作d2,并限定d1和d2的關(guān)系,使之滿足:1<d2/d1<3。
70、可以理解的是,對(duì)稱負(fù)載時(shí),電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主極磁場(chǎng)基波產(chǎn)生的影響為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)對(duì)電機(jī)的使用性能會(huì)造成影響。本技術(shù)通過(guò)合理設(shè)置定子鐵芯的結(jié)構(gòu),使得第一沖片組和第二沖片組在定子鐵芯的周向上設(shè)置不同的槽口寬度,這樣,能夠改善電機(jī)的電樞反應(yīng),降低電機(jī)的電樞反應(yīng)的電壓,改善電機(jī)高速條件下的扭矩輸出。
71、若d2/d1小于等于1,則,第一沖片組在定子鐵芯的周向上的槽口寬度與第二沖片組在定子鐵芯的周向上的槽口寬度的差值較小,也即,第一沖片組在定子鐵芯的周向上的槽口寬度較接近第二沖片組在定子鐵芯的周向上的槽口寬度,這樣,對(duì)電樞反應(yīng)的緩解效果較差,對(duì)電機(jī)高速條件下的扭矩輸出的改善效果較差。
72、若d2/d1大于等于3,則,第二沖片組的定子槽在定子鐵芯的周向上的槽口寬度過(guò)大,這樣,不能有效阻擋繞設(shè)于第一沖片組和第二沖片組的齒部上的繞組,易出現(xiàn)繞組脫離齒部的情況發(fā)生,無(wú)法保證電子運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性及可靠性。且該設(shè)置會(huì)增大電機(jī)的定轉(zhuǎn)子的間隙,會(huì)影響電機(jī)的能力密度,影響電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出。
73、另外,第二沖片組相比于第一沖片組更靠近定子鐵芯的端部,也即,第二沖片組至定子鐵芯的端部的距離小于第一沖片組至定子鐵芯的端部的距離,并第一沖片組的定子槽的槽口在定子鐵芯的周向上的寬度d1和第二沖片組的定子槽的槽口在定子鐵芯的周向上的寬度d2滿足1<d2/d1<3。也就是說(shuō),沿定子鐵芯的周向,槽口寬度較小的沖片組更靠近定子鐵芯的中部。這樣,可以有效阻擋定子的槽絕緣凸出定子鐵芯的內(nèi)徑問(wèn)題,改善電機(jī)可靠性。
74、在一些實(shí)施例中,可選地,轉(zhuǎn)子的永磁體中含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為x%的鈰;定子還包括繞組,定子鐵芯包括多個(gè)定子齒,多個(gè)定子齒圍繞定子鐵芯的軸線間隔布置,多個(gè)定子齒圍合出裝配腔,繞組繞設(shè)于多個(gè)定子齒上;多個(gè)永磁體的重量記作mp,繞組的重量記作mc,電機(jī)在1000rpm轉(zhuǎn)速下的反電勢(shì)值記作ke,電機(jī)的控制器的功率器件的最高允許工作電壓記作ub,其中,(mp/mc)×ub×x%≤ke。
75、在該實(shí)施例中,電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子。
76、轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和多個(gè)永磁體,轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)有多個(gè)磁體槽組,每個(gè)磁體槽組內(nèi)設(shè)置有一個(gè)永磁體,永磁體中含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為x%的鈰。
77、定子包括定子鐵芯和繞組,定子鐵芯包括多個(gè)定子齒,繞組繞設(shè)于多個(gè)定子齒上。
78、多個(gè)永磁體的重量記作mp,繞組的重量記作mc,電機(jī)在1000rpm轉(zhuǎn)速下的反電勢(shì)值記作ke,電機(jī)的控制器的功率器件的最高允許工作電壓記作ub。
79、其中,使用含有鈰的永磁體作為磁極,能夠減少永磁體中鐠釹元素的含量,這樣,能夠降低永磁體的生產(chǎn)成本,進(jìn)而能夠降低電機(jī)的生產(chǎn)成本,解決了相關(guān)技術(shù)中因鐠、釹等稀土材料的價(jià)格高而導(dǎo)致電機(jī)的成本高的問(wèn)題。
80、通過(guò)將永磁體中價(jià)格相對(duì)較貴的鐠、釹元素用含量豐富、價(jià)格相對(duì)便宜的鈰元素替代,可以有效降低永磁體的價(jià)格,提高電機(jī)的性價(jià)比。但,鈰元素的引入會(huì)一定程度上降低永磁體的矯頑力從而降低永磁體的磁能積,轉(zhuǎn)子磁性能減弱。為保證氣隙合成磁場(chǎng)不變,通常會(huì)通過(guò)增加定子的繞組的用量來(lái)增加定子的磁場(chǎng)強(qiáng)度。同時(shí),電機(jī)的運(yùn)行通常由控制器調(diào)節(jié),而控制器中功率器件的型號(hào)一旦確定,功率器件的最高工作電壓就隨之確定。由于電機(jī)的永磁體提供的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)不可調(diào),高轉(zhuǎn)速時(shí)為避免電機(jī)的負(fù)載電壓超過(guò)功率器件的容許值,通常需要進(jìn)行弱磁控制。而一味通過(guò)增加定子磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)彌補(bǔ)氣隙合成磁場(chǎng)的損失會(huì)加重定子的電樞反應(yīng)的影響,不利于高速弱磁時(shí)電機(jī)的能力輸出,從而限制了壓縮機(jī)的運(yùn)行范圍。這就需要對(duì)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)進(jìn)行匹配性平衡設(shè)計(jì),合理調(diào)整電機(jī)的永磁體、繞組等材料用量,在功率器件最高工作電壓的約束下,使得電機(jī)反電勢(shì)設(shè)計(jì)值滿足電機(jī)弱磁過(guò)載能力,提升電機(jī)的性價(jià)比。
81、可以理解的是,對(duì)稱負(fù)載時(shí),電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主極磁場(chǎng)基波產(chǎn)生的影響為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)對(duì)電機(jī)的使用性能會(huì)造成影響??蓮膬蓚€(gè)方面來(lái)降低電樞反應(yīng)的影響。第一方面,削弱定子的磁場(chǎng)。第二方面,增強(qiáng)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)。定子的磁場(chǎng)與繞設(shè)于定子鐵芯的定子齒上的繞組的參數(shù)具有關(guān)聯(lián)性。轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)與永磁體的參數(shù)具有關(guān)聯(lián)性。故而,通過(guò)優(yōu)化多個(gè)永磁體的重量mp和繞組的重量mc的關(guān)系,能夠使氣隙合成磁場(chǎng)處于均衡狀態(tài),這樣,能夠提升電機(jī)在高速弱磁時(shí)的輸出能力,有利于降低電樞反應(yīng)。
82、可以理解的是,永磁體含有鈰,鈰的用量也能夠影響轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)。若永磁體中的鈰的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)過(guò)大,則,不利于提升轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng),會(huì)加劇電樞反應(yīng)。若永磁體中的鈰的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)過(guò)小,則,轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)成本仍較高。
83、可以理解的是,電機(jī)在1000rpm轉(zhuǎn)速下的反電勢(shì)值ke與電機(jī)的控制器的功率器件的最高允許工作電壓ub具有關(guān)聯(lián)性,若電機(jī)在1000rpm轉(zhuǎn)速下的反電勢(shì)值ke過(guò)高,則易擊穿功率器件。若電機(jī)在1000rpm轉(zhuǎn)速下的反電勢(shì)值ke過(guò)低,則無(wú)法有效發(fā)揮電機(jī)的性能。
84、故而,通過(guò)合理設(shè)置每個(gè)永磁體的鈰的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)x%、多個(gè)永磁體的重量mp、繞組的重量mc、電機(jī)的控制器的功率器件的最高允許工作電壓ub和電機(jī)在1000rpm轉(zhuǎn)速下的反電勢(shì)值ke的關(guān)系,使之滿足:(mp/mc)×ub×x%≤ke,可以在提升電機(jī)的性價(jià)比的同時(shí),降低電機(jī)負(fù)載時(shí)電樞反應(yīng)的影響,有利于增強(qiáng)電機(jī)在高速弱磁時(shí)的帶載能力,且有利于降低電機(jī)的生產(chǎn)成本。從而得以通過(guò)使用具有較高鈰含量的永磁體,降低永磁體中鐠釹元素的含量,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的降本增效的目的。
85、本技術(shù)的第四方面提出了一種壓縮機(jī),包括:如第三方面中的任一技術(shù)方案的電機(jī)。
86、本技術(shù)提供的壓縮機(jī)包括電機(jī),因包括如第三方面中任一技術(shù)方案的電機(jī),因此,具有上述電機(jī)的全部有益效果,在此不做一一陳述。
87、本技術(shù)的第五方面提出了一種車輛,包括:如第四方面中的壓縮機(jī)。
88、本技術(shù)提供的車輛包括壓縮機(jī),因包括如第四方面中的壓縮機(jī),因此,具有上述壓縮機(jī)的全部有益效果,在此不做一一陳述。
89、值得說(shuō)明的是,車輛可以為新能源汽車。新能源汽車包括純電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池電動(dòng)汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車等。
90、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述部分中變得明顯,或通過(guò)本技術(shù)的實(shí)踐了解到。