电机及具有其的压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机设备技术领域，具体而言，涉及一种电机及具有其的压缩机。

背景技术：

环境保护和节约能源是社会可持续发展的重要关注问题。随着生活质量的提高，制冷空调普及度有所增加，据统计全国范围内制冷空调耗电量占全年耗电量20％，压缩机作为制冷空调的重要组成原件，其耗能比例最大，故压缩机内电机降低损耗和提高效率成为关键问题。

空调噪声问题是最直接的性能体验之一，空调外机的压缩机噪声以及由其振动所引起的壳体振动噪声是室外噪声的主要来源，压缩机电机的电磁振动和噪声问题也已成为制冷空调行业内主要关注问题。压缩机的振动和噪声除直接影响空调体验性能外，还将对空调的整体性能造成影响，如使用寿命和运行可靠性等。

作为压缩机的核心部件，电机的效率和噪声问题直接影响压缩机的整机性能，电机的效率和噪声问题相互制约，为满足节能要求，电机效率越高越好，为提升用户体验，电机的噪声越低越好，但提高电机效率，需要更大的槽面积，会使得电机的定子齿宽度变窄，定子轭厚度变薄，降低定子刚度，引起电机振动大，噪声大，压缩机振动大噪声大，若为了降低电机噪声，提高电机的刚度，需增加定子齿轭宽度，但使得电机效率下降，所以高效低噪的电机已成为行业的研究目标。现有技术中通过将定子齿轭不变，只改变绕组绕线，提高绝缘特性，不能改善压缩机效率和压缩机噪声。还有的是将电机外壳注塑绝缘材料，采用特殊的电机外壳防护方式，提高绝缘特性，这样设置不能改善压缩机效率和压缩机噪声。还有的电机采用绕组浸漆技术，将松散的绕组粘结在一起，只能提高绕组紧固性，不能提高定子结构刚度，不能解决压缩机结构刚性差引起的噪声，也不能提高压缩机效率。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种电机及具有其的压缩机，以解决现有技术中电机噪音大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机，包括：定子铁芯，定子铁芯包括定子轭和定子齿，定子齿为多个，多个定子齿沿定子轭的内周面间隔地设置，相邻的定子齿之间形成定子槽；其中，定子铁芯的沿定子铁芯的径向方向的横截面的面积为m，定子轭的沿定子铁芯的径向方向的横截面的面积为b，0.9≥b/m≥0.25。

进一步地，电机还包括：绕组，绕组缠绕于定子齿上，相邻的绕组具有距离地设置；加固件，相邻的绕组之间设置有加固件，设置于相邻的绕组之间的所有的加固件的横截面的面积为a，单位为mm²，其中，0.5≥a/b≥0.03。

进一步地，(a*l)/(k*10)≥5，其中，k为压缩机泵体排量，单位为cc；l为压缩机的匹数。

进一步地，加固件位于定子槽内，加固件与绕组相贴合地设置，或者，加固件均与设置于定子槽内的绝缘物件、绕组相贴合地设置。

进一步地，定子齿的沿定子铁芯的径向方向的横截面的面积为c，其中，0.4≥a/c≥0.05。

进一步地，加固件的朝向定子铁芯的几何中心的一侧的端部，与定子铁芯的内圆型线具有距离地设置。

进一步地，加固件由不导磁、耐高温、耐冷媒腐蚀、绝缘性材料制成。

进一步地，定子槽的槽底与槽壁的连接处形成的夹角为锐角或钝角，或者，定子槽的槽底与槽壁的连接处设置由圆弧过度段，圆弧过度段的半径为d，其中，d≤1mm。

进一步地，加固件包裹于绕组的端部，加固件填充于绝缘骨架与绕组的端部之间的缝隙中，加固件的沿定子铁芯的轴向高度，低于绝缘骨架端面沿定子铁芯的轴向方向的高度。

进一步地，加固件设置于定子槽内，加固件靠近定子槽的槽底一侧设置并与定子轭相贴合，加固件的靠近定子铁芯的几何中心一侧与定子槽的槽口之间形成冷媒过流空间。

进一步地，所有的过流空间在定子铁芯的径向方向横截面的面积为e，其中，1.3≥e/a≥0.6。

进一步地，加固件设置于定子槽内，加固件的朝向定子铁芯的几何中心一侧的端部型线与定子铁芯的内圆型线相重合地设置，加固件的中部设置有冷媒通孔，冷媒通孔沿定子铁芯的轴向方向贯通地设置。

进一步地，冷媒通孔为多个，多个冷媒通孔间隔地设置。

进一步地，所有的冷媒通孔的横截面的面积的和为f，其中，1.2≥f/a≥0.7。

进一步地，冷媒通孔的横截面呈圆形、椭圆形、长方形或正多边形。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。

应用本发明的技术方案，通过合理的设置定子铁芯和定子轭的横截面比例，尤其是合理的将定子轭的宽度限制在一定宽度范围内，能够减小定子轭部的厚度，增大槽面积，降低电机损耗，提升电机效率，提升具有该电机的压缩机能效，保持电机高效的同时又保证了电机定子的刚度，降低电机振动噪声，继而降低压缩机的整机噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的电机的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的电机的第二实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的电机的第三实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的电机的第四实施例的结构示意图；

图5示出了根据本发明的电机的第五实施例的结构示意图；

图6示出了根据本发明的电机的第六实施例的结构示意图；

图7示出了根据本发明的电机的第七实施例的结构示意图；

图8示出了根据本发明的电机的第八实施例的结构示意图；

图9示出了根据本发明的电机的第九实施例的结构示意图；

图10示出了根据本发明的电机的第十实施例的结构示意图；

图11示出了根据本发明的电机的第十一实施例的结构示意图；

图12示出了根据本发明的电机的定子铁芯的实施例的剖视结构示意图；

图13示出了根据本发明的电机效率与现有技术的电机效率对比示意图；

图14示出了根据本发明的压缩机的效率与现有技术中的压缩机的效率对比示意图；

图15示出了根据本发明的压缩机的噪声与现有技术中的压缩机的噪声对比示意图；

图16示出了根据本发明的压缩机的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子轭；11、定子流通槽；

20、定子齿；21、定子槽；

30、绕组；

40、加固件；41、冷媒通孔；

50、过流空间；

60、壳体；61、绝缘纸；

80、限位柱；81、绝缘材料涂层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图16所示，根据本申请的实施例，提供了一种电机。

具体地，如图1所示，该电机包括定子铁芯。定子铁芯包括定子轭10和定子齿20，定子齿20为多个，多个定子齿20沿定子轭10的内周面间隔地设置，相邻的定子齿20之间形成定子槽21；其中，定子铁芯的沿定子铁芯的径向方向的横截面的面积为m，定子轭10的沿定子铁芯的径向方向的横截面的面积为b，0.9≥b/m≥0.25。

在本实施例中，通过合理的设置定子铁芯和定子轭10的横截面比例，尤其是合理的将定子轭10的宽度限制在一定宽度范围内，能够减小定子轭部的厚度，增大槽面积，降低电机损耗，提升电机效率，提升具有该电机的压缩机能效，保持电机高效的同时又保证了电机定子的刚度，降低电机振动噪声，继而降低压缩机的整机噪声。

其中，电机还包括绕组30。绕组30缠绕于定子齿20上，相邻的绕组30具有距离地设置；加固件40，相邻的绕组30之间设置有加固件40，设置于相邻的绕组30之间的所有的加固件40的横截面的面积为a，单位为mm2，其中，0.5≥a/b≥0.03。(a*l)/(k*10)≥5，其中，k为压缩机泵体排量，单位为cc，l为压缩机的匹数。这样设置能够减小定子轭部的厚度，增大槽面积，降低电机损耗，提升电机效率，提升具有该电机的压缩机能效，保持电机高效的同时又保证了电机定子的刚度，降低电机振动噪声，继而降低压缩机的整机噪声。

根据本申请的一个实施例，加固件40位于定子槽21内，加固件40与绕组30相贴合地设置，或者，加固件40均与设置于定子槽21内的绝缘物件、绕组30相贴合地设置。这样设置能够提高绕组的稳定性。

其中，定子齿20的沿定子铁芯的径向方向的横截面的面积为c，其中，0.4≥a/c≥0.05。即如图12所示，图12中剖面线的面积为c，这样设置能够使得定子轭10的用材最小，且电机的性能能够达到最优。

如图5所示，加固件40的朝向定子铁芯的几何中心的一侧的端部，与定子铁芯的内圆型线具有距离地设置。如图5中的c处所示，即加固件40没有将定子槽21的槽口完全填满。这样设置能够起到提高绕组稳定性的目的。

优选地，加固件40由不导磁、耐高温、耐冷媒腐蚀、绝缘性材料制成。例如加固件40可以是环氧树脂。这样设置能够提高加固件40的使用寿命，继而能够有效地提高电机的可靠性和稳定性。

如图7中e和w所示，定子槽21的槽底与槽壁的连接处形成的夹角为锐角或钝角。或者，如图6所示，定子槽21的槽底与槽壁的连接处设置由圆弧过度段，圆弧过度段的半径为d，其中，d≤1mm。这样设置能够提高电机性能。

如图1、图2、图6、图7、图8、图10、图11所示，加固件40包裹于绕组30的端部，加固件40填充于绝缘骨架与绕组30的端部之间的缝隙中，加固件40的沿定子铁芯的轴向高度，低于绝缘骨架端面沿定子铁芯的轴向方向的高度，即以相同参考点，加固件40沿竖直方向的高度低于绝缘骨架沿竖直方向的高度。如图4中d处所示，即为绕组30的端部之间的缝隙。这样设置能够提高电机的稳定性，其中，可以在定子槽21的槽口处设置限位柱80，以进一步提高电机的可靠性。

根据本申请的另一个实施例，如图9所示，加固件40设置于定子槽21内，加固件40靠近定子槽21的槽底一侧设置并与定子轭10相贴合，加固件40的靠近定子铁芯的几何中心一侧与定子槽21的槽口之间形成冷媒过流空间50。这样设置能够减少加固件40的使用量，同时能够保住了电机绕组安装的稳定性。

进一步地，所有的过流空间50在定子铁芯的径向方向横截面的面积为e，其中，1.3≥e/a≥0.6。其中，在本申请中指的“横截面”均为定子铁芯的径向方向的横截面。这样设置能够进一步地提高电机的效率。

如图6至图8所示，加固件40设置于定子槽21内，加固件40的朝向定子铁芯的几何中心一侧的端部型线与定子铁芯的内圆型线相重合地设置，加固件40的中部设置有冷媒通孔41，冷媒通孔41沿定子铁芯的轴向方向贯通地设置。这样设置能够同样起到提高电机的效率的作用。

如图10所示，冷媒通孔41为一个。如图11所示，冷媒通孔41为两个，两个冷媒通孔41间隔地设置。这样设置能够使得冷媒从电机的一端顺畅的流动至另一端，提高了冷媒流动更加顺畅。其中，所有的冷媒通孔41的横截面的面积的和为f，其中，1.2≥f/a≥0.7。冷媒通孔41的横截面呈圆形、椭圆形、长方形或正多边形。

上述实施例中的电机还可以用于压缩机设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，该压缩机包括电机，电机为上述实施例中的电机。

具体地，采用本申请的电机，解决了电机损耗大效率低的问题，同时能够解决具有该电机的压缩机能效低的问题，合理的设置定子铁芯的结构，解决了电机刚度低的问题。采用该电机能够解决电机及压缩机振动大噪声大的问题。

由于压缩机电机定子槽内相邻齿上的绕组之间有间隙，在此间隙内增设加固件，加固件与定子轭部直接贴合或隔着槽绝缘与定子轭贴合，加固件在定子径向截面内所占面积为a，定子轭部在定子径向截面内所占面积为b，a与b应满足以下关系：0.5≥a/b≥0.03，该电机为一种高效低噪电机，减小定子轭部厚度，增大槽面积，降低电机损耗，提升电机效率，提升压缩机能效，保持高效同时增设贴紧轭部的加固件，提高定子刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机整机噪声。

具体地，压缩机包括电机(如图16中a所示)，泵体组件、壳体、分液器。电机定子包括：定子铁芯，绝缘骨架，绕组；定子铁芯上布置定子铁芯轭，n个定子齿，n个定子槽，绕组缠绕在定子齿上。定子槽内相邻齿上的绕组之间有间隙，在此间隙内增设加固件，加固件与定子轭部直接贴合或隔着槽绝缘与定子轭贴合。定子轭部与压缩机壳体接触，定子轭部在定子径向截面内所占面积为b，定子铁芯的面积为m，b与m应满足以下关系：0.9≥b/m≥0.25。加固件在定子径向截面内所占面积为a，定子轭部在定子径向截面内所占面积为b，a与b应满足以下关系：0.5≥a/b≥0.03。加固件为可以提升电机整体刚度的部件，可以为刚性材料部件、注塑件、胶状部件等具有一定的质量部件。加固件靠近定子圆心的一侧为内侧，靠近定子外圆的一侧为外侧，作为压缩机的核心部件，电机的效率和噪声问题直接影响压缩机的整机性能，电机的效率和噪声问题相互制约，为满足节能要求，电机效率越高越好，为提升用户体验，电机的噪声越低越好，但提高电机效率，需要更大的槽面积，会使得电机的定子齿宽度变窄，定子轭厚度变薄，降低定子刚度，引起电机振动大，噪声大，压缩机振动大噪声大，若为了降低电机噪声，提高电机的刚度，需增加定子齿轭宽度，但使得电机效率下降，所以高效低噪的电机已成为行业的研究目标，当定子轭部与压缩机壳体接触，定子轭部在定子径向截面内所占面积为b，定子铁芯的面积为m，b与m应满足以下关系：0.9≥b/m≥0.25时，同时在定子槽内相邻齿上的绕组之间的间隙内增设加固件，加固件与定子轭部直接贴合或隔着槽绝缘与定子轭贴合，提高定子刚度，降低电机振动噪声，且当0.5≥a/b≥0.03时轭部厚度较小，可容纳更多的绕组，提高电机效率，同时使用加固件提高电机刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机振动噪声。

加固件在定子径向截面内所占面积为a，单位以mm²计算，压缩机泵体排量为k，单位以cc计算，压缩机匹数为l，a、k和l应满足以下关系：(a*l)/(k*10)≥5。当在此范围时，可以进一步兼顾各匹数压缩机的能效的同时降低定子壳体的振动，降低各匹数的压缩机噪声。

加固件位于定子槽内，即加固件位于定子齿绕组与齿绕组之间，加固件边缘与齿绕组边缘相贴合，进一步增加加固件的用量，同时贴合定子绕组，提高电机整体刚度，加固件在定子径向截面内所占面积为a，定子齿在定子径向截面内所占面积为c，a与c应满足以下关系：0.4≥a/c≥0.05，齿部宽度较小，可容纳更多的绕组，提高电机效率，同时使用加固件提高电机刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机振动噪声，当a/c＜0.05时，加固件的用量较小，对提升电机刚度作用较小，对降低电机振动噪声的作用较小，当a/c＞0.4时，加固件占积率大，绕组缠绕的少会使得电机效率下降，同时齿部面积小，齿部宽度小，降低电机输出转矩。

在本申请的另一个实施例中，加固件的内边缘不超出定子铁芯内径，加固件一直固定在定子上，电机运行时，转子高速旋转，为防止出现扫膛问题影响电机及压缩机的可靠性，需使得加固件的内边缘不超出定子内径。

加固件材料为不导磁，加固件在定子槽中，若导磁会影响磁路，加固件耐冷媒腐蚀，压缩机内有冷媒流动，若不耐冷媒会被腐蚀产生杂质，降低压缩机的可靠性，加固件耐高温，绝缘性好，压缩机高速运行，电机温升高，同时齿上绕组内通电，这样会进一步提高电机绝缘可靠性。

定子槽底与定子齿之间无过渡圆角，或过渡圆角半径d≤1mm，定子槽绝缘采用涂层绝缘材料81，绝缘材料涂抹于定子槽内，绝缘材料可全部覆盖槽底角，绝缘材料涂层厚度i≤0.5mm，传统电机槽绝缘采用绝缘纸61，绝缘纸硬度高，在槽底角不易弯折，故电机槽底角的过渡圆角大，至少半径在2.5左右，故槽底角绕组绕不进去，降低槽满率，降低电机效率，或者传统电机铁芯的槽底角也设置过渡圆角，过渡圆角半径在2.5左右，同样降低槽内绕组匝数，降低电机效率，当槽绝缘采用涂层绝缘材料，绝缘材料涂抹于定子槽内，绝缘材料可全部覆盖槽底角，使得槽满率提升，使得定子铁芯槽底角的过渡圆角半径可低于1mm，提升槽内绕组数量，降低电机运行电流，降低电机铜耗，提高电机效率，电机效率提升1.5％左右，进而提高压缩机能效。

匹配定子的绝缘骨架无限位槽绝缘纸的限位柱，传统电机槽绝缘采用绝缘纸，故绝缘骨架需要槽绝缘纸的限位柱，用以固定绝缘纸，更改槽绝缘使用涂层绝缘材料，故绝缘骨架不需要限位柱，槽绕组绕线时需避让限位柱，故降低了槽满率，当去除限位柱可以保证电机绝缘良好的情况下，增多槽内绕组数量，提升槽满率，降低电机铜耗，提升电机效率，提高压缩机能效，压缩机能效平均提升7％左右，更节约电能。

加固件包裹绕组端部，加固件填充满绝缘骨架与绕组端部缝隙，提高绕组的紧固性，同时端部的加固件进一步提高电机的刚度，降低电机振动噪声，降低压缩机机械振动引起的噪声，提高压缩机可靠性，加固件轴向不超出绝缘骨架端面，轴向若超出绝缘骨架端面会带来加固件使用量过多，材料成本增加，整机成本增加，压缩机性价比下降。

加固件设置在定子槽底，加固件外侧贴合定子轭，加固件内侧与定子内径之间留有冷媒流通空间，该空间轴向贯穿定子，该空间靠近转子侧，该空间作为从泵体排气口排出的冷媒的通路，降低压缩机内气动噪声，在提高电机刚度降低压缩机机械振动噪声的同时降低压缩机气动噪声，降低压缩机整机合成噪声，该空间在定子径向截面内所占面积为e，加固件在定子径向截面内所占面积为a，e与a应满足以下关系：1.3≥e/a≥0.6，使用加固件提高电机刚度，降低振动噪声，同时留有冷媒通路，可进一步降低气动噪声，当1.3≥e/a≥0.6时，刚度增加带来的振动噪声降低效果较优，气动噪声降低效果较优，压缩机整机噪声降低效果较优。

加固件外侧贴合定子轭，加固件内侧贴合定子内径，加固件上预留冷媒流通空间，冷媒流通空间位于定子槽中部，该空间在定子径向截面内所占面积为f，加固件在定子径向截面内所占面积为a，f与a应满足以下关系：1.2≥f/a≥0.7，在保证足够的冷媒流路的情况下可使得加固件在电机径向方向上的长度增大，进一步提高电机的刚度，降低电机的振动噪声，降低压缩机振动噪声。

加固件外侧贴合定子轭，加固件内侧贴合定子内径，加固件上预留多个冷媒流通空间，多个冷媒流通空间沿定子径向方向上均匀排布，多个冷媒流通空间面积为g，加固件在定子径向截面内所占面积为a，g与a应满足以下关系：1.2≥g/a≥0.7，多个冷媒流通空间，使得冷媒流通通路在周向均匀排布，均匀分布使得气动噪声降低的更均匀，气动噪声更低，压缩机整机噪声更低，压缩机噪声平均降低5db左右。

定子槽内加固件预留的冷媒空间的形状为圆形，流通空间为圆形，可使得在较小的空间内达到最大的流通面积，在较小的空间内使得气动噪声降低效果最优，压缩机整机的噪声降低效果最优，也可为多边形或其他形状。如图3所示，b为定子齿几何中心线，a为定子槽几何中心线，定子铁芯的边缘处设置有定子流通槽11。其中，图13至图15中的“新型电机”指的是本申请提供的电机结构。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。