[发明专利]一种永磁电机及压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种永磁电机及压缩机。

背景技术

高速电机一直以来是电机领域的主要研究热点之一。主轴驱动、离心机、涡轮泵等很多场合均有高速电机的应用。

当电机输入功率、电磁负荷一定时，通过增大电机转速，可以实现电机的小型化，达到减小电机成本、减小电机占用空间、增大电机功率和转矩密度的目的。因此，在压缩机行业内，高速小型化迅速成为重要的研究热点方向之一。

通常情况下，高速电机主要指转速而言，但在实际设计中并不仅仅关注电机运行转速。因为，电机要单纯地达到高转速，从理论上看并不难。关键的问题是电机所提供的功率大小，即电机运行在高转速下时仍能保证一定的出力。经过高速化设计的电机，可以获得较低的反电势系数，电机可以在较宽泛的转速范围内稳定运行。但实际电机一旦制成，定子线圈组参数不能随意改变以满足电机的兼顾高低频效率和高速下输出规定转矩的需求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种永磁电机，旨在解决现有技术中的永磁电机不能兼顾高低频效率的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出的永磁电机，包括定子和转子，所述定子包括：

定子铁芯，所述定子铁芯具有多个沿其周向间隔设置的定子凸齿，相邻两个所述定子凸齿之间形成定子槽隙；

多个线圈组，每个所述线圈组包括多个绕制于所述定子凸齿上的线圈，每个所述线圈组具有由相同数量的接头组成的进线端和出线端；

两个电机引线组，每个所述电机引线组具有多根用于连接所述线圈组的接头和电机控制电路的电机引线，每个所述电机引线组中的电机引线总根数与所述线圈组的数量相等，每根所述电机引线与一个所述线圈组的一个进线端或一个出线端连接；

其中，所述永磁电机由具有控制算法的逆变器提供电源输入，所述逆变器向所述永磁电机提供的端子间最大电压的有效值Um和所述电机线端子间空载反电势ke值满足：4≤Um/ke≤56，所述Um的单位为伏，所述ke的单位为伏/千转每分钟。

优选地，所述永磁电机的最大功率Pm与所述Um满足：Pm/Um≤50，所述Pm的单位为瓦。

优选地，所述定子还包括插接件，多根所述电机引线通过所述插接件与电机控制电路插接。

优选地，所述插接件的数量为两个，每个所述线圈组包括进线接头和出线接头，两个所述插接件中的一个与连接所述进线接头的电机引线连接，另一个与连接所述出线接头的电机引线连接。

优选地，所述转子包括转子铁芯和磁性件，所述转子铁芯具有多个在周向间隔分布的插槽，每个所述插槽内埋设有所述磁性件。

优选地，所述转子包括转子铁芯和磁性件，所述磁性件为多个且为圆弧形结构，所述磁性件贴附于所述转子铁芯的外壁。

优选地，所述转子包括转子铁芯和磁性件，所述磁性件为圆筒结构且套设于所述转子铁芯的外壁。

优选地，所述永磁电机的额定转速大于或者等于6000转/分钟。

优选地，所述永磁电机的最大转速大于或者等于9000转/分钟。

本发明还提供一种压缩机，包括壳体和设置于壳体内的气缸及曲轴，所述曲轴一端与前述任一项的永磁电机的转子连接，所述曲轴另一端与所述气缸内的活塞连接。

本发明的技术方案中，永磁电机的定子包括定子铁芯、线圈组及两个电机引线组，每个所述电机引线组具有多根用于连接所述线圈组的接头和电机控制电路的电机引线，该永磁电机由具有控制算法的控制逆变器提供电源输入，所述逆变器向所述永磁电机提供的端子间最大电压的有效值Um和所述电机线端子间空载反电势ke值满足：4≤Um/ke≤56，所述Um的单位为伏，所述ke的单位为伏/千转每分钟。在前述应用范围内，本发明能有效地拓展电机的运行转速范围，并同时提升电机弱磁能力，在高频下显著降低铜线电流密度，减少电机发热量。本发明的电机额定转速及最大转速高，具有调速范围宽，高速小型化及电机效率高的优点。同时，定子线圈组参数可以改变，进而在兼顾高低频下的效率的同时，满足高频下电机的转矩输出能力。

进一步地，本发明能有效减小电机端部长度，减小成本，并能消除三次谐波相反电势或削弱由于相反电势的谐波所产生的附加环流损耗，从而提升电机性能。

此外，本发明的线圈组采用无中性点的连接方式，简化了线圈组与电机引线的连接工序。在保证电机相同电压电流特性的情况下，可适当减小线圈组的线圈直径，从而改善线圈组的制造性，降低线圈组的直材成本与制造成本，同时还可以减小集肤效应，降低线圈组的交流电阻，提升电机效率。