一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)，它為解決壓縮機(jī)工作效率低、控制器復(fù)雜且不可靠問題而提出；它包括定子鐵心、中心轉(zhuǎn)子鐵心、定子磁體、轉(zhuǎn)子磁體、定子電樞繞組組成，根據(jù)定子組件及轉(zhuǎn)子組件之間的不對稱性向外提供有限轉(zhuǎn)角的輸出；在壓縮機(jī)處于壓縮制冷劑模式時(shí)，定轉(zhuǎn)子組件中的磁體間相互作用力為輸出轉(zhuǎn)矩主要形式，而壓縮機(jī)處于吸氣模式時(shí)，定子電樞繞組通電，大大簡化了電機(jī)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了控制模式，降低了成本。
【專利說明】
一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷壓縮機(jī)的電動機(jī)，具體涉及一種可以直接驅(qū)動壓縮機(jī)的扇形高效有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著空調(diào)、冷箱等需求的不斷增加，對于高效率高功率密度壓縮機(jī)的需求越來越高?，F(xiàn)階段，壓縮機(jī)多采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)+傳動部件作為動力源，將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，進(jìn)而與壓縮機(jī)的連桿相連，而后連桿做直線運(yùn)動壓縮制冷劑和引入制冷劑，進(jìn)而借助于高壓氣體的膨脹來降溫。
[0003]但是由于壓縮機(jī)的運(yùn)動方式可以分成兩個(gè)過程:首先是壓縮制冷劑，要求電機(jī)提供給壓縮機(jī)足夠的轉(zhuǎn)矩;其次是引入制冷劑，要求電機(jī)的轉(zhuǎn)矩較小。而現(xiàn)在的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來后，其轉(zhuǎn)矩與電流成正比關(guān)系，如需要完成壓縮機(jī)的兩個(gè)運(yùn)動過程，需要時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)電流。這種運(yùn)行方式導(dǎo)致了電機(jī)運(yùn)行起來后，電流調(diào)節(jié)頻繁，高頻變換的電流導(dǎo)致電機(jī)系統(tǒng)容易出現(xiàn)振動，進(jìn)而使得壓縮機(jī)噪音大。同時(shí)，頻繁變換電機(jī)內(nèi)繞組電流使得電機(jī)控制器具有較大的容量，能夠耐住電壓沖擊，使得壓縮機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)容易故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決現(xiàn)階段壓縮機(jī)電機(jī)中存在的效率不夠、振動大、體積大、易故障的問題，提出一種扇形高效有限轉(zhuǎn)角直流電機(jī)結(jié)構(gòu)，該電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)不同的是電機(jī)只是傳統(tǒng)電機(jī)的一部分，而且只旋轉(zhuǎn)過有限轉(zhuǎn)角，這個(gè)有限轉(zhuǎn)角經(jīng)過傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，推動壓縮機(jī)運(yùn)行。
[0005]為達(dá)到以上目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)，包括:定子鐵心、定子電樞繞組、定子磁體、中心轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子磁體；
[0007]定子鐵心內(nèi)壁通過設(shè)置徑向凹槽分割為磁體安裝部和電樞繞組安裝部，其中，定子磁體設(shè)置于磁體安裝部內(nèi)壁表面，定子電樞繞組固定于電樞繞組安裝部，且保證定子電樞繞組作用范圍部分或者全部覆蓋定子磁體；
[0008]中心轉(zhuǎn)子鐵心外壁通過設(shè)置徑向凹槽分割為分別與定子鐵心內(nèi)壁的磁體安裝部和電樞繞組安裝部對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁體安裝部和鐵心部，其中，轉(zhuǎn)子磁體固定于轉(zhuǎn)子磁體安裝部外壁，鐵心部為中心轉(zhuǎn)子鐵心本體部分；
[0009]其中，定子鐵心的磁體安裝部和電樞繞組安裝部弧度之和大于中心轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子磁體安裝部和鐵心部弧度之和，且兩個(gè)和的差值為電機(jī)最大旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角。
[0010]進(jìn)一步的，定子磁體與轉(zhuǎn)子磁體弧度相同。
[0011]進(jìn)一步的，磁體安裝部大于電樞繞組安裝部，其優(yōu)選為1.5倍。
[0012]進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)子磁體安裝部安裝轉(zhuǎn)子磁體后外徑大于等于鐵心部最大外徑處一致，小于定子磁體內(nèi)徑；
[0013]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，該型電機(jī)在壓縮機(jī)壓縮制冷劑時(shí)，采用兩塊磁體之間的磁力模式，該模式不消耗能量，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機(jī)電機(jī)的高效運(yùn)行。
[0014]該型電機(jī)定子繞組通入交替的直流電流，且該直流電流只在壓縮機(jī)的回程吸氣階段運(yùn)行，使得該型電機(jī)具有高效率的特點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明的有益效果:該型電機(jī)在壓縮機(jī)的兩個(gè)運(yùn)動行程中采用不同的運(yùn)動模式，高扭力運(yùn)行時(shí)采用磁體之間的吸引力，而在吸氣模式條件下，采用線圈激磁，吸引轉(zhuǎn)子回歸原位置，使得電機(jī)具有高效率特點(diǎn)；同時(shí)，由于該型電機(jī)定子繞組只有一個(gè)線圈，且通入電流為穩(wěn)定直流電流，控制器相對簡單且可靠，能夠有效提高壓縮機(jī)電機(jī)的可靠性。
[0016]該型電機(jī)的提出有助于提高壓縮機(jī)能源利用率，且具有長時(shí)間運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。
[0017]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明共3幅附圖，其中:
[0019]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的定子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1、定子鐵心，2、定子電樞繞組，3、定子磁體，4、中心轉(zhuǎn)子鐵心，5、轉(zhuǎn)子磁體。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1、圖2和圖3所示的一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)，包括:定子鐵心1、定子電樞繞組2、定子磁體3、中心轉(zhuǎn)子鐵心4和轉(zhuǎn)子磁體5;
[0024]定子鐵心I內(nèi)壁通過設(shè)置徑向凹槽分割為磁體安裝部和電樞繞組安裝部，其中，定子磁體3設(shè)置于磁體安裝部內(nèi)壁表面，定子電樞繞組2固定于電樞繞組安裝部，且保證定子電樞繞組2作用范圍部分或者全部覆蓋定子磁體3;
[0025]中心轉(zhuǎn)子鐵心4外壁通過設(shè)置徑向凹槽分割為分別與定子鐵心I內(nèi)壁的磁體安裝部和電樞繞組安裝部對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁體安裝部和鐵心部，其中，轉(zhuǎn)子磁體5固定于轉(zhuǎn)子磁體安裝部外壁，鐵心部為中心轉(zhuǎn)子鐵心4本體部分；
[0026]其中，定子鐵心I的磁體安裝部和電樞繞組安裝部弧度之和大于中心轉(zhuǎn)子鐵心4轉(zhuǎn)子磁體安裝部和鐵心部弧度之和，且兩個(gè)和的差值為電機(jī)最大旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角。
[0027]進(jìn)一步的，定子磁體3與轉(zhuǎn)子磁體5弧度相同。
[0028]進(jìn)一步的，磁體安裝部大于電樞繞組安裝部，其優(yōu)選為磁體安裝部大于電樞繞組安裝部1.5倍。
[0029]進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)子磁體安裝部安裝轉(zhuǎn)子磁體5后外徑大于等于鐵心部最大外徑處一致，小于定子磁體3內(nèi)徑，其中，內(nèi)徑所指為截面圓圓心至定子磁體內(nèi)壁的半徑長度，外徑所指為在同一個(gè)截面圓內(nèi)，截面圓圓心至轉(zhuǎn)子磁體外壁半徑長度；
[0030]【具體實(shí)施方式】一，如圖1所示，定子鐵心組件和轉(zhuǎn)子鐵心組件之間為氣隙；圖1中表明的是該型電機(jī)在壓縮制冷劑步驟中最終行程時(shí)所處的狀態(tài)，定子磁體3和轉(zhuǎn)子磁體5完全相對。再達(dá)到此位置前，電機(jī)出力達(dá)到最大。
[0031]【具體實(shí)施方式】二，如圖2所示，本實(shí)施方式說明該型電機(jī)在壓縮機(jī)吸氣時(shí)的工作狀態(tài)。在實(shí)施方式I的基礎(chǔ)上，定子電樞繞組2通電，在定子電樞繞組2纏繞的磁極上產(chǎn)生與定子磁體3相同極性的磁場，該磁場經(jīng)過氣隙與定子磁體3進(jìn)行鉸鏈，從而中和一部分定子磁體3與轉(zhuǎn)子磁體5之間的連結(jié)力，為轉(zhuǎn)子向相反方向旋轉(zhuǎn)做準(zhǔn)備；同時(shí)，由定子電樞繞組2產(chǎn)生的磁場與中心轉(zhuǎn)子鐵心相互作用，吸引中心轉(zhuǎn)子鐵心向右側(cè)旋轉(zhuǎn)，充分利用線圈磁場的磁阻力，向右側(cè)拉回轉(zhuǎn)子組件，進(jìn)而完成壓縮機(jī)的吸氣步驟。
[0032]具體實(shí)施例三，如圖2所示，該型電機(jī)的定子是由定子鐵心1、定子電樞繞組2和定子磁體3三部分組成。其中定子鐵心被定子電樞繞組2和定子磁體3分成兩個(gè)部分，定子電樞繞組2對應(yīng)的鐵心為控制鐵心，定子磁體3對應(yīng)的鐵心為磁回路鐵心，兩者之間相差Θ角，Θ角的取值受到電機(jī)出力大小及加工精度的要求而變化。
[0033]【具體實(shí)施方式】四:如圖3所示中心轉(zhuǎn)子鐵心弧度為Ψ，小于定子鐵心弧度α，且轉(zhuǎn)子運(yùn)動角度為α_Ψ。
[0034]【具體實(shí)施方式】五:如圖1和圖3所示，轉(zhuǎn)子磁體弧度與定子磁體弧度一致，且大于中心轉(zhuǎn)子鐵心右側(cè)極靴角度，這樣保證電機(jī)壓縮時(shí)出力兩塊永磁體之間作用大大于定子線圈通入小電流時(shí)的反作用力。這是為了保證定子電樞繞組2在控制器輸出不穩(wěn)定時(shí)(電流應(yīng)為零時(shí)，未及時(shí)降低為O)，電機(jī)可以繼續(xù)工作。
[0035]【具體實(shí)施方式】六:如圖2和圖3所示，轉(zhuǎn)子完全向右側(cè)偏轉(zhuǎn)至最大偏角時(shí)，定子磁體3及轉(zhuǎn)子磁體5之間應(yīng)存在角度差(未完全對應(yīng)狀態(tài))，且轉(zhuǎn)子磁體5應(yīng)完全或部分旋轉(zhuǎn)出定子磁體3對應(yīng)范圍，這樣才可以保證電機(jī)在壓縮狀態(tài)下的工作。
[0036]其中，可以根據(jù)需要單獨(dú)添加磁體安裝部與轉(zhuǎn)子磁體安裝部裝配形式組合，組合數(shù)量越多，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩越大。
[0037]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)，包括:定子鐵心(I)、定子電樞繞組(2)、定子磁體(3)、中心轉(zhuǎn)子鐵心(4)和轉(zhuǎn)子磁體(5); 其特征在于: 所述定子鐵心(I)內(nèi)壁通過設(shè)置徑向凹槽分割為磁體安裝部和電樞繞組安裝部，其中，定子磁體(3)設(shè)置于磁體安裝部內(nèi)壁表面，定子電樞繞組(2)固定于電樞繞組安裝部，且保證定子電樞繞組(2)作用范圍部分或者全部覆蓋定子磁體(3); 所述中心轉(zhuǎn)子鐵心(4)外壁通過設(shè)置徑向凹槽分割為分別與定子鐵心(I)內(nèi)壁的磁體安裝部和電樞繞組安裝部對應(yīng)的轉(zhuǎn)子磁體安裝部和鐵心部，其中，轉(zhuǎn)子磁體(5)固定于轉(zhuǎn)子磁體安裝部外壁，鐵心部為中心轉(zhuǎn)子鐵心(4)本體部分； 其中，定子鐵心(I)的磁體安裝部和電樞繞組安裝部弧度之和大于中心轉(zhuǎn)子鐵心(4)轉(zhuǎn)子磁體安裝部和鐵心部弧度之和，且兩個(gè)和的差值為電機(jī)最大旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)，其特征在于:所述定子磁體(3)與轉(zhuǎn)子磁體(5)弧度相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)，其特征在于:所述磁體安裝部大于電樞繞組安裝部，其優(yōu)選為1.5倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種扇形高效率有限轉(zhuǎn)角壓縮機(jī)電機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子磁體安裝部安裝轉(zhuǎn)子磁體(5)后外徑大于等于鐵心部最大外徑處一致，小于定子磁體(3)內(nèi)徑。
【文檔編號】H02K24/00GK105846632SQ201610281229
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】陳亮, 李毅
【申請人】松下壓縮機(jī)(大連)有限公司