[发明专利]用于车辆的电动马达驱动式压缩机

说明书

技术领域

本文献涉及一种用于车辆的电动马达驱动式压缩机。更具体地说，该文献涉及一种具有能够改进用于车辆的电动马达驱动式压缩机的电动马达的性能的结构的电动马达驱动式压缩机。

背景技术

近年来，根据由化石燃料的消耗和环境污染引起的低污染政策和高燃料效率政策，电动车辆或既使用化石燃料又使用电力作为驱动源的混合车辆变得越来越引人注意，因此已经积极地对上述车辆进行了研究。

混合车辆或电动车辆通过电动马达获得驱动动力。因而，广泛使用电动压缩机而不是机械压缩机来用于车辆的空调系统。

电动压缩机包括将电能转换为动能的电动马达和控制电动马达的旋转的逆变器。电动压缩机的电动马达典型地包括圆筒状转子和围绕转子的定子，定子包括围绕该定子缠绕的线圈。根据线圈的缠绕方案，可以采用分布式绕组方案或集中式绕组方案。

在电动压缩机中，当通过从逆变器供应的电能而使电流流过线圈时，电动马达的转子旋转，并且该转子的旋转力被传递至旋转轴。另外，已经从旋转轴接收动能的机械单元往复运动以压缩致冷剂。

当与传统的机械压缩机相比时，电动压缩机的压缩致冷剂的性能下降。这是因为当与通过使用发动机的旋转力来驱动的机械压缩机相比时，电动压缩机代表了由电动马达产生的弱驱动力、较大振动以及逆变器下降的控制性能。

另外，由于电动马达代表低效率，供应至车辆的电力可能被浪费。

导致电动马达振动并降低电动马达精度的因素的示例包括由永磁体和槽之间的相互作用引起的齿槽转矩和转矩波动。在具有槽的马达中不可避免地存在齿槽转矩和转矩波动。

齿槽转矩是沿着径向方向施加至马达系统的力，从而马达系统往往向代表最小磁能的位置（即，平衡状态）移动。齿槽转矩是由于永磁体的磁极和槽的相互关系产生的与负载电流无关的不规则转矩，并且对马达的控制和精度产生了极大影响。

为了降低齿槽转矩，在本领域中通常已知将永磁体的磁极数量与槽的数量适当地组合来降低齿槽转矩的方案。

发明内容

技术问题

然而，混合车辆的压缩机中使用的电动马达的领域中，很少针对磁极数量与槽数量的最佳比或用于减少齿槽转矩和转矩波动的结构和设计进行调查和研究。

该技术问题的解决方案

在一个实施方式中，公开了一种电动马达驱动式压缩机。该电动马达包括定子和转子，该定子具有圆筒状形状和沿着轴向方向贯穿的内部，并且该定子在其内周面设置有与所述轴向方向平行地延伸的多个绕组槽，从而线圈缠绕在所述绕组槽中，所述转子具有圆筒状形状并同轴地设置在所述定子中。六个永磁体沿着所述轴向方向插入所述转子中，由穿过所述转子的中心并与一个永磁体的两个端部接触的两条直线形成的角度在大约48.7°到大约51°的范围内。

该发明内容并不是为了识别出所要求保护的主题内容的实质特征或关键特征，也不是为了在确定所要求保护的主题内容的范围时所说的那样使用。

附图说明

图1是示出了根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达的结构的示意性立体图；

图2是示出了根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达的剖视图；

图3是表示在根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达中齿槽转矩根据永磁体的弧角大小而变化的曲线图；

图4是示出了在根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达中转矩波动根据永磁体的弧角大小而变化的曲线图；

图5是示出了在根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达中根据永磁体的弧角和转子半径与定子半径之比而变化的齿槽转矩的特性的曲线图；

图6是示出了在根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达中根据永磁体的弧角和转子半径与定子半径之比而变化的转矩波动的特性的曲线图；

图7是表示在根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达中根据永磁体的弧角和从转子中心到永磁体测量的最短距离与转子半径之比而变化的齿槽转矩的特性的曲线图；以及

图8是代表在根据本发明的详细实施方式的用于车辆压缩机的电动马达中根据永磁体的弧角和从转子中心到永磁体测量的最短距离与转子半径之比而变化的转矩波动的特性的曲线图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施方式的电动马达驱动式压缩机。