[发明专利]稀土永磁电机和压缩机

说明书

本发明提供了一种稀土永磁电机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯包括沿定子的周向间隔分布的多个定子齿、相邻两个定子齿之间限定出的定子槽以及由多个定子齿的内端边缘限定出的转子容纳部，定子绕组设置于定子槽中，转子相对于定子旋转地设置于转子容纳部中；转子包括转子铁芯；其中，定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。本发明提出的电机，实现了在高速运转的状态下产生较小的振动和噪声，同时保证了电机的效率，降低了电机的成本。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种稀土永磁电机以及具有该电机的压缩机。

背景技术

对于现有的旋转式压缩机用电机，由于分数槽集中绕组电机具有效率高、成本低的明显优势，通常作为用于压缩机的首选类型。一般来说，引起电磁振动的三个关键因素分别为径向电磁力各次谐波幅值、频率和阶次，而非负载转矩波动。对于分数槽集中绕组永磁电机而言，其最低阶次的谐波电磁力一般低于相同极对数的整数槽电机，且该力波是引起定子振动和电机噪声的主要根源。此外，由于小型电机的定子结构的模态频率一般较高，所以，当定子结构阶数和频率与径向电磁力的阶次和频率接近时，电机会产生共振。当这种电机用于高转速运行状态下时，低阶且高频的径向谐波电磁力均出现在高频范围内，定子模态频率会覆盖这些谐波电磁力的频率，定子发生共振，向电机外部辐射更大的噪声。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于，提供一种在高速状态下仍能保持较小的振动噪声的稀土永磁电机。

本发明的第二个目的在于，提供一种压缩机，包括上述稀土永磁电机。

有鉴于此，根据本发明的第一个目的，本发明提出了一种电机，包括定子和转子，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯包括沿定子的周向间隔分布的多个定子齿、相邻两个定子齿之间限定出的定子槽以及由多个定子齿的内端边缘限定出的转子容纳部，定子绕组设置于定子槽中，转子相对于定子旋转地设置于转子容纳部中；转子包括转子铁芯；其中，定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。

本发明提供的一种稀土永磁电机，包括定子和转子，其中定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯又由定子周向间隔均匀分布的多个定子齿，相邻的两个定子齿之间限定出的定子槽，以及由多个定子齿的内部边缘限定出的转子容纳部构成；定子绕组设置在定子槽中，转子则相对与定子旋转设置于转子容纳部中；转子包括转子铁芯；其中，定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.284≤Ls/Dor≤1.48。一般来说，电磁噪声主要是由气隙磁场作用于定子铁芯的径向分量所产生的，而定子铁芯的变形量与谐波力波幅值的一次方成正比，所以要降低这种电机的电磁振动噪声，削弱其各次径向电磁力波的幅值是主要手段之一。在本发明的电机中，对定子铁芯沿轴向方向的长度Ls与转子铁芯的最大外径Dor的比值进行了优化设计，通过对上述比值Ls/Dor的调整，限定其取值范围在1.284至1.48之间，降低气隙磁场基波及其各次谐波幅值，削弱定子侧的负载电枢反应，有效减小各次径向谐波电磁激振力的幅值，从而达到减小电机电磁振动噪声的效果。

另外，根据本发明提供的上述的稀土永磁电机，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，转子包括转子铁芯，转子铁芯沿轴向方向的长度Lr与转子铁芯的最大外径Dor的比值的取值范围为：1.1≤Lr/Dor≤1.6。

在该技术方案中对转子铁芯沿轴向方向的长度Lr与转子铁芯的外径Dor的比值Lr/Dor的取值进行优化取值，限定其在1.1至1.6之间，实现降低气隙磁场基波及其各次谐波幅值，削弱定子侧的负载电枢反应，从而有效减少各次径向电磁激振力的幅值，达到减小电机电磁噪声的效果。