专利名称：一种压缩机交流电机定子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机电一体化的压缩机交流电机定子，尤其涉及用于电冰箱的全封闭活塞式制冷压缩机的交流电机定子。
背景技术：
随着节能减排步伐的不断推进，对制冷设备的耗材及能耗要求也在的不断提升。 电冰箱作为一种广泛使用的日常生活电器其耗材及能耗的降低对节能省材的作用尤为重要。电机作为制冷压缩机的心脏，其结构性能直接影响制冷设备的耗材及能耗，而电机定子则是左右电机耗材和能耗性能指标的关键部件。现有的电冰箱交流电机定子由铁芯和镶嵌在铁芯嵌线槽中的线圈构成，铁芯由冲压成型的冲片叠压而成，铁芯中部开设转子孔，在转子孔的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，嵌线槽的内侧开设有槽口，用于线圈的嵌入。铁芯嵌线槽包括主副线圈嵌线槽、主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽。这些嵌线槽布设位置的不同将直接影响主副线圈安设的相对位置。现有的全封闭式制冷压缩机使用的单相异步交流电机，定子铁芯嵌线槽的布设方位还不尽合理，同时嵌入槽中的线圈，主线圈位于嵌线槽的外侧，副线圈位于嵌线槽内侧，这不仅使得主线圈的耗材多，而且定子端头的线圈绕组端部较为平整，平均高度较高，导致整个压缩机的高度偏高。另一方面，定子铁芯嵌线槽的槽口周向宽度为在1. 3 2. 3mm之间，由于槽口开口相对较宽，铁芯表面损耗和齿部脉振损耗较大，气隙系数较大，励磁电流较高，功率因数低，导致电机效率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术存在的不足而提供一种定子结构设置更为合理的压缩机交流电机定子，它能缩小全封闭压缩机的内腔空间，并能减少线圈耗材，进一步降低产品的制作成本。本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为包括有铁芯体，铁芯体中部开设有转子孔，在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，所述的嵌线槽包括主副线圈嵌线槽、主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽，各嵌线槽中镶嵌有主线圈绕组和副线圈绕组， 在铁芯体的四个角方位开设有定子安装孔，其特征在于四个定子安装孔的连线呈正方形， 主副线圈嵌线槽对应于正方形的四条边布设，每边均布3-6个主副线圈嵌线槽，每边方位相差90°，在主副线圈嵌线槽之间对应四个定子安装孔的两条对角线分别对角均布主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽，主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽每角各为2个，并使副线圈嵌线槽所对应的对角线与压缩机气缸安装轴线方向一致；所述的镶嵌有主线圈绕组和副线圈绕组的嵌线槽中，主线圈绕组位于嵌线槽的内侧，副线圈绕组位于嵌线槽外侧，且线圈绕组的端部沿副线圈嵌线槽对角线方向呈中部低两侧高的凹字形结构。按上述方案，铁芯体外周为包括有外接圆圆弧的多边体，其中包括正四边形的四条边，在正四边形的四条边之间通过外接圆圆弧和斜边相接，所述的正四边形的四条边与主副线圈嵌线槽相对应，每边的主副线圈嵌线槽均布4个。
按上述方案，所述的线圈绕组端部凹字形结构凹腔的下凹量H为4 6mm。按上述方案，所述的嵌线槽内侧开设有槽口，所述的槽口周向宽度(弦长)BsO为 0. 1 1. Omm ；常用的槽口周向宽度为0. 4 0. 9mm。按上述方案，所述的槽口径向深度为0. 1 0. 5mm。按上述方案，所述的铁芯体外接圆的直径为80 130mm，转子孔孔径为40 70mm，轴向长度为30 50mm，正四边形宽度W为80 130mm。按上述方案，所述的嵌线槽径向截面槽型呈窄圆弧块形，窄圆弧块形的大端圆弧半径为28 38mm，大端两侧宽度为5 7mm，小端两侧宽度为4. 5 5. 5mm,大端两侧上方通过过渡圆弧与大端圆弧相接，小端两侧下方通过向下倾斜的斜面与槽口衔接。按上述方案，所述的各嵌线槽的周向间隔间距B为1.8 2. 2mm。本发明槽口宽度较小时定子铁芯嵌线方法为采用常规方法将上述结构的冲片冲压成型，将冲片的嵌线槽槽口一侧或两侧向外弯曲变形使嵌线槽槽口变宽，变宽的槽口周向宽度(弦长)为1. 2 2. 2mm，然后将线圈嵌入，嵌线完成后，再将嵌线槽槽口恢复至原始宽度0. 1 1. 0mm。本发明的有益效果在于1、通过改变电机定子铁芯嵌线槽的相对方位，使副线圈嵌线槽所对应的对角线与压缩机气缸安装轴线方向一致，形成线圈绕组的端部中部低两侧高的凹字形结构，使得紧挨线圈绕组的端部安装的压缩机气缸座能下降一个安装高度H，从而缩小全封闭压缩机的内腔空间，使其结构更为紧凑，并降低压缩机外壳的耗材，同时也使冰箱用户的到更大的内部空间；2、采用主线圈绕组靠内副线圈绕组靠外的线圈镶嵌结构， 由于主线圈线径较粗，匝数较多，主线圈绕组靠内的结构可缩短同样匝数主线圈的总长，使主线圈绕组用铜量降低约3%，降低了产品成本，而电机工效则提高约0.2%;3、通过缩小电机定子铁芯嵌线槽槽口宽度，降低了铁芯表面损耗和齿部脉振损耗，使得气隙系数变小，降低了励磁电流，提高了功率因数，从而提高电机的工作效率，通过计算机模拟实验表明，采用本发明能够提高电机工效1. 5%左右。本发明特别适于全封闭式制冷压缩机使用的单相异步交流电机。
图1为本发明一个实施例的嵌线槽槽型及槽口结构示意图。图2为本发明一个实施例的俯视结构图。图3为本发明一个实施例的正剖视结构图。图4为本发明一个实施例的安设气缸座的正视结构图。图5为现有技术线圈绕组分布位置示意图。图6为本发明一个实施例的线圈绕组分布位置示意图。图7为本发明一个实施例的电机定子与压缩机气缸相配合的剖视图。图8为本发明一个实施例的电机定子与压缩机气缸相配合的立体图。
具体实施例方式以下结合说明书附图进一步说明本发明的实施例。参见图1-8的电机定子，包括有铁芯体6，铁芯体中部开设有转子孔，铁芯体外周
4为包括有外接圆圆弧的多边体，其中包括正四边形的四条边，正四边形宽度W为84mm，在正四边形的四条边之间通过外接圆圆弧和斜边相接，所述的正四边形的四条边与主副线圈嵌线槽相对应；外接圆的直径D为90mm，转子孔孔径为50mm，铁芯体轴向长度为42. 5mm ；在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，所述的嵌线槽包括主副线圈嵌线槽2、3，主线圈嵌线，4和副线圈嵌线槽1，嵌线槽内侧开设有槽口，所述的槽口周向宽度(弦长)BsO为 0. 5mm，槽口径向深度为0. Imm ；各嵌线槽中镶嵌有主线圈绕组10和副线圈绕组9，在铁芯体的四个角方位开设有定子安装孔5，四个定子安装孔的连线呈正方形，主副线圈嵌线槽对应于正方形的四条边布设，每边均布4个主副线圈嵌线槽2、3，每边方位相差90°，在主副线圈嵌线槽之间对应四个定子安装孔的两条对角线7、8分别对角均布主线圈嵌线槽4和副线圈嵌线槽1，主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽每角各为2个，并使副线圈嵌线槽所对应的对角线8与压缩机气缸11安装轴线方向一致；所有的嵌线槽也沿副线圈嵌线槽所对应的对角线对称布设；所述的镶嵌有主线圈绕组和副线圈绕组的嵌线槽中，主线圈绕组位于嵌线槽的内侧，副线圈绕组位于嵌线槽外侧，且线圈绕组的端部沿副线圈嵌线槽对角线方向呈中部低两侧高的凹字形结构，凹字形结构凹腔的下凹量H为5mm。所述的主线圈绕组包括有 Ml M5五个主线圈，两侧对称布设共计十个主线圈，其中主线圈Ml单独镶嵌在对角同侧的主线圈嵌线槽中，其余主线圈M2 M5镶嵌在主副线圈嵌线槽中，所述的副线圈绕组包括有Al A4四个副线圈，两侧对称布设共计八个副线圈，其中副线圈Al单独镶嵌在对角同侧的副线圈嵌线槽中，其余副线圈A2 A4镶嵌在紧挨副线圈嵌线槽的主副线圈嵌线槽中； 其中副线圈绕组位于主副线圈嵌线槽外侧，主线圈绕组位于主副线圈嵌线槽的内侧。嵌线时将冲片的嵌线槽槽口两侧向转子孔(铁芯内孔)腔弯曲变形使嵌线槽槽口变宽，变宽的槽口周向宽度为1.6mm，然后将线圈嵌入，待嵌线完成后，再将嵌线槽槽口恢复至原始宽度 0. 5mmο本实施例的计算机模拟实验情况为
权利要求
1.一种压缩机交流电机定子，包括有铁芯体，铁芯体中部开设有转子孔，在转子孔孔壁的周向开设有沿轴向贯穿的嵌线槽，所述的嵌线槽包括主副线圈嵌线槽，主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽，各嵌线槽中镶嵌有主线圈绕组和副线圈绕组，在铁芯体的四个角方位开设有定子安装孔，其特征在于四个定子安装孔的连线呈正方形，主副线圈嵌线槽对应于正方形的四条边布设，每边均布3-6个主副线圈嵌线槽，每边方位相差90°，在主副线圈嵌线槽之间对应四个定子安装孔的两条对角线分别对角均布主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽，主线圈嵌线槽和副线圈嵌线槽每角各为2个，并使副线圈嵌线槽所对应的对角线与压缩机气缸安装轴线方向一致；所述的镶嵌有主线圈绕组和副线圈绕组的嵌线槽中，主线圈绕组位于嵌线槽的内侧，副线圈绕组位于嵌线槽外侧，且线圈绕组的端部沿副线圈嵌线槽对角线方向呈中部低两侧高的凹字形结构。
2.按权利要求1所述的压缩机交流电机定子，其特征在于铁芯体外周为包括有外接圆圆弧的多边体，其中包括正四边形的四条边，正四边形宽度为W，在正四边形的四条边之间通过外接圆圆弧和斜边相接，外接圆直径为D，所述的正四边形的四条边与主副线圈嵌线槽相对应，每边的主副线圈嵌线槽均布4个。
3.按权利要求1或2所述的压缩机交流电机定子，其特征在于所述的线圈绕组端部凹字形结构凹腔的下凹量H为4 6mm。
4.按权利要求1或2所述的压缩机交流电机定子，其特征在于所述的嵌线槽内侧开设有槽口，所述的槽口周向宽度BsO为0. 1 1.0mm;常用的槽口周向宽度为0.4 0. 9mm。
5.按权利要求4所述的压缩机交流电机定子，其特征在于所述的槽口径向深度为 0. 1 0. 5mmο
6.按权利要求2所述的压缩机交流电机定子，其特征在于所述的铁芯体外接圆的直径D为80 130mm，正四边形宽度W为80 130mm，转子孔孔径为40 70mm，轴向长度为 30 50mmo
7.按权利要求4所述的压缩机交流电机定子，其特征在于所述的嵌线槽径向截面槽型呈窄圆弧块形，窄圆弧块形的大端圆弧半径为28 38mm，大端两侧宽度为5 7mm，小端两侧宽度为4. 5 5. 5mm，大端两侧上方通过过渡圆弧与大端圆弧相接，小端两侧下方通过向下倾斜的斜面与槽口衔接。
8.按权利要求7所述的压缩机交流电机定子，其特征在于所述的各嵌线槽的周向间隔间距B为1. 8 2. 2mm。
9.按权利要求1或2所述的压缩机交流电机定子，其特征在于所述的主线圈绕组包括有Ml M5五个主线圈，两侧对称布设共计十个主线圈，其中主线圈Ml单独镶嵌在对角同侧的主线圈嵌线槽中，其余主线圈M2 M5镶嵌在主副线圈嵌线槽中，所述的副线圈绕组包括有Al A4四个副线圈，两侧对称布设共计八个副线圈，其中副线圈Al单独镶嵌在对角同侧的副线圈嵌线槽中，其余副线圈A2 A4镶嵌在紧挨副线圈嵌线槽的主副线圈嵌线槽中。
全文摘要
本发明涉及一种机电一体化的压缩机交流电机定子，其特征在于在铁芯体的四个角方位开设有定子安装孔5，四个定子安装孔的连线呈正方形，主副线圈嵌线槽对应于正方形的四条边布设，每边均布3-6个主副线圈嵌线槽，在主副线圈嵌线槽之间对应四个定子安装孔的两条对角线分别对角均布主、副线圈嵌线槽，主、副线圈嵌线槽每角各为2个，并使副线圈嵌线槽所对应的对角线与压缩机气缸安装轴线方向一致；所述的主线圈绕组10位于嵌线槽的内侧，副线圈绕组9位于嵌线槽外侧，线圈绕组的端部沿副线圈嵌线槽对角线方向呈中部低两侧高的凹字形结构。本发明结构设置更为合理，缩小了全封闭压缩机的内腔空间，并能减少线圈耗材，降低产品的制作成本，进一步提高电机的工效。
文档编号H02K1/14GK102364821SQ20111031449
公开日2012年2月29日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者张珍宝, 文耿, 方成, 曹礼建, 李名松, 洪平, 甘斌, 金文明 申请人:黄石艾博科技发展有限公司