[发明专利]定子铁芯、电机定子、电机与压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种定子铁芯、一种电机定子、一种电机和一种压缩机。

背景技术

随着空调能效标准的提高，需要在压缩机内设置高功率密度和高效率的电机，由于空调压缩机小型化的发展趋势，对于相同工作效率的压缩机，电机外径和电机高度越来越小，比如外径由原有的125mm缩小到112mm，为了实现电机小型化的设置，也需要通过提高电机的功率密度实现，而功率密度的提高，则通过电磁钢板性能的提高以及转子永磁体能量密度的提高实现。

为了提高市场竞争力，压缩机的体积需要进一步小型化，比如外径由目前的112mm进一步缩小到100mm，由于电磁钢板和永磁体的性能已经接近极限，很难通过钢板及永磁体材料的替换来实现功率密度的进一步提升。

相关技术中，如图1至图3所示，通过采用矩形截面或近似矩形截面的导体，代替广泛采用的圆形截面的导体，以提高电机槽的填充率，进而提高功率密度，仍存在以下缺陷：

(1)在齿槽102'的数量比较多的定子铁芯10'上绕设矩形截面的导体202'绕线时，使用现有齿槽102'的结构，会导致槽的可利用面积大幅下降，导体绕线在槽内也不能够充分固定，进而导致电机性能劣化，限制了矩形截面的导体在槽数较多的电机上的应用；

(2)由于齿槽102'的数量较多，在采用分块结构制造定子时，产生的附加气隙会造成电机的反电势明显下降，进而导致电机的性能劣化，也限制了矩形截面的导体在槽数较多的电机上的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种定子铁芯。

本发明的另一个目的在于提供一种电机定子。

本发明的再一个目的在于提供一种电机。

本发明的又一个目的在于提供一种压缩机。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种定子铁芯，定子铁芯的内壁上开设多个齿槽，多个齿槽沿周向分布，并分别使定子铁芯的两个端面导通，以使任意两个相邻的齿槽之间形成定子齿，齿槽的横截面被构造成轴对称结构，每个对称部依次包括半槽底轮廓、相邻的定子齿的侧边、半槽顶轮廓与半槽口，半槽底轮廓与半槽顶轮廓平行设置，半槽底轮廓与侧边之间具有第一夹角，半槽顶轮廓与侧边之间具有第二夹角，其中，第一夹角与90°之间的角度差，以及第二夹角与90°之间的角度差，均小于指定角度，并且槽口宽度为D，定子齿的宽度为W，0.3×W≤D≤W。

在该技术方案中，通过将齿槽的横截面构造成轴对称结构，使设置在齿槽内的绕组能够实现对称绕设，通过将每个对称部设置为包括第一夹角与第二夹角的半槽底轮廓、相邻的定子齿的侧边、半槽顶轮廓的连接结构，并且限定第一夹角与90°之间的角度差，第二夹角与90°之间的角度差小于指定角度，与现有技术中的圆弧过渡设置方式相比，设置为直角或接近直角的夹角的方式，一方面，在导体的截面为矩形时，能够提升绕组导体的绕线容积，提升定子铁芯的利用率，从而充分利用相邻两定子齿之间的空隙，提高绕组导体的满槽率，在电机运行时，有利于提升电机的功率密度及工作效率，另一方面，能够减小定子铁芯内的附加气隙附，进而提升电机的反电势，提升电机的性能，再一方面，通过限定槽口宽度与定子齿宽度之间的尺寸关系，当使用矩形截面导体的作为绕组时，能够实现直接在齿上进行绕线，进而降低电机的反电势波形畸变率，提升电机的运行效率。

例如，在绕组导体的横截面为矩形时，在半槽底轮廓线、半槽顶轮廓线分别与相邻的定子齿的侧边垂直设置时，矩形的导体可以填满相邻两定子齿之间的空隙，使绕组导体能够与齿槽的内壁紧密贴合，从而充分利用相邻两定子齿之间的空隙进而提升电机的功率密度及工作效率。

具体地，指定角度可以设定为大于或等于0°，并小于或等于15°，以使半槽底轮廓与定子齿的侧边垂直设置，或接近垂直设置，以及使半槽顶轮廓与定子齿的侧边垂直设置，或接近垂直设置，以实现与绕组导体之间的合适配置。

另外，本发明提供的上述实施例中的定子铁芯还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，定子铁芯的横截面的外周轮廓由多条第一圆弧和/或直线首尾相连闭合构造形成，多条第一圆弧具有相同的圆心。

在上述任一技术方案中，优选地，半槽底轮廓为直线和/或第二圆弧线；半槽顶轮廓为直线和/或第三圆弧线，其中，第二圆弧线、第三圆弧线与第一圆弧具有相同的圆心。