CN112583143B - 定子铁芯、定子、永磁同步电机、压缩机和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了定子铁芯、定子、永磁同步电机、压缩机和制冷设备。其中，定子铁芯包括：多个定子冲片，多个定子冲片沿内孔的轴向堆叠设置，定子冲片包括沿周向分布的多个定子齿，定子齿包括齿部和连接于齿部的齿靴，多个齿靴围设形成内孔；其中，多个定子冲片包括至少一个第一定子冲片，第一定子冲片的至少一个齿靴的内周壁设有凹陷部，齿靴包括第一齿靴部，部分凹陷部位于齿部的对称中心线朝向第一齿靴部的一侧的区域内。从而降低电枢磁场谐波与转子磁场谐波相作用所产生的径向电磁力波，减小定子铁芯的形变，显著改善电机关键频段的振动噪音，有效改善压缩机听感。

Description

定子铁芯、定子、永磁同步电机、压缩机和制冷设备

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种定子铁芯、一种定子、一种永磁同步电机、一种压缩机和一种制冷设备。

背景技术

相关技术中，在旋转式直流变频压缩机中，电机普遍采用内置式永磁电动机，在更高功率密度的电机设计中，电机通电后，定子磁场与转子磁场作用后产生的合成磁场的时间和空间谐波，会产生更大的振动噪音，无法满足用户要求的静音性和舒适度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面在于提出了一种定子铁芯。

本发明的第二方面在于提出了一种定子。

本发明的第三方面在于提出了一种永磁同步电机。

本发明的第四方面在于提出了一种压缩机。

本发明的第五方面在于提出了一种制冷设备。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种定子铁芯，定子铁芯包括内孔，定子铁芯还包括：多个定子冲片，多个定子冲片沿内孔的轴向堆叠设置，定子冲片包括沿周向分布的多个定子齿，定子齿包括齿部和连接于齿部的齿靴，多个齿靴围设形成内孔；其中，多个定子冲片包括至少一个第一定子冲片，第一定子冲片的至少一个齿靴的内周壁设有凹陷部，齿靴包括第一齿靴部，部分凹陷部位于齿部的对称中心线朝向第一齿靴部的一侧的区域内。

本发明提供的定子铁芯，包括多个沿内孔的轴向堆叠的定子冲片，每个定子冲片上具有多个周向排列的定子齿，每个定子齿包括齿部与齿靴，齿靴设置于齿部靠近内孔的一侧，多个齿靴围设形成内孔。具体地，多个定子冲片包括至少一个第一定子冲片，第一定子冲片的至少一个齿靴的内周壁设有凹陷部。由于径向分量使定子铁芯产生的振动变形是电磁噪声的主要来源，通过在定子冲片上开设凹陷部，有利于抑制气隙磁场的谐波，降低电枢磁场谐波与转子磁场谐波相作用所产生的径向电磁力波，减小定子铁芯的形变，显著改善永磁同步电机关键频段的振动噪音，有效改善压缩机听感，同时，齿靴设置有第一齿靴部，部分凹陷部位于齿部的对称中心线朝向第一齿靴部的一侧的区域内，通过设置第一齿靴部，有利于增强反电势，并且能够改善永磁同步电机的制造性。

可以理解的是，定子铁芯的多个定子冲片可以全部由第一定子冲片堆叠构成，第一定子冲片上可以全部定子齿均设有凹陷部，也可以部分定子齿设有凹陷部，有利于增加定子和转子之间的气隙；也可以由包括第一定子冲片的至少两种定子冲片交替堆叠构成，也即部分定子冲片具有凹陷部，即使在电机转子的外周和定子的内周之间的对应关系为点对面时，仍能通过改善定子槽以提高径向电磁力波的阶次，进一步降低径向电磁力波的最低空间阶次分量，有利于改善电机的低频能效，兼顾改善量产制造性。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的定子铁芯，还可以具有如下附加技术特征：

在上述任一技术方案中，进一步地，在垂直于转子的轴线的截面上，沿转子的转动方向，凹陷部朝向转子的内壁面上任意一点至转子旋转中心的最短距离逐渐减小。

在该技术方案中，转子穿设于定子铁芯的内孔中，在垂直于转子的轴线的截面上，沿转子的转动方向，凹陷部朝向转子的内壁面上任意一点至转子旋转中心的最短距离逐渐减小，也即内壁面上相邻的两点与转子旋转中心之间的距离最小值不同。从而通过优化凹陷部的尺寸，在有利于进一步降低气隙磁场谐波和径向电磁力波，进而降低电磁噪音的同时，防止凹陷部由于径向尺寸过大产生的气隙过大，导致磁阻增加而影响电机运行效率。

在上述任一技术方案中，进一步地，齿靴还包括：第二齿靴部，沿转子的转动方向，第二齿靴部设置于齿部的对称中心线背离第一齿靴部的一侧的区域内，第二齿靴部设置有凹陷部。

在该实施例中，沿转子的转动方向，在齿部对称中心线的两侧分别设置有第一齿靴部和第二齿靴部，也即沿所述转子的转动方向，齿靴依次包括第一齿靴部和第二齿靴部。第二齿靴部设置有凹陷部，使得第二齿靴部与转子之间的气隙变化，从而改善低阶力波，进一步改善电机关键频段的振动噪音。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿内孔的径向，凹陷部在内周壁上的两个端点之间的第一连线长度大于内周壁的两个端点之间的第二连线长度的二分之一。

在该技术方案中，在第一定子冲片沿内孔的径向的截面上，凹陷部在内周壁上的两个端点之间的第一连线长度大于内周壁的两个端点之间的第二连线长度的二分之一，也即内周壁上凹陷部占用的面积大于非凹陷部占用的面积。从而通过优化凹陷部的尺寸，使得定子齿和转子的磁极之间保持最佳间隙，最大限度降低径向电磁力波，进而改变定子齿与转子磁极之间的气隙磁阻，进而改善“齿槽效应”，实现减小振动和降低无刷直流电机运行过程中产生的噪音的目的。

在上述任一技术方案中，进一步地，多个定子冲片还包括至少一个第二定子冲片；沿内孔的轴向，第一定子冲片和第二定子冲片的厚度分别为L1和L2，满足以下关系式：0.001≤L2/L1≤0.6。

在该技术方案中，多个定子冲片还包括至少一个第二定子冲片，也即定子铁芯包括两种不同结构的定子冲片，同时采用两种冲片结构有利于改善电机的低频能效，兼顾改善量产制造性。沿内孔的轴向，也即多个定子冲片的堆叠方向，多个定子冲片中全部第一定子冲片的厚度L1和多个定子冲片中全部第二定子冲片的厚度L2，满足以下关系式：0.001≤L2/L1≤0.6。从而通过优化两种定子冲片按不同轴向厚度组装，限定第一定子冲片的数量大于第二定子冲片的数量，提升凹陷部所占空间，以兼顾电机振动噪音和能效。

可以理解的是，作为同一个定子铁芯的定子冲片，第一定子冲片与第二定子冲片的形状与尺寸相同，区别在于第一定子冲片上设有凹陷部。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一定子冲片与第二定子冲片沿内孔的轴向交替堆叠设置。

在该技术方案中，第一定子冲片与第二定子冲片随机交替叠加，只要实现第二定子冲片的数量小于第一定子冲片的数量即可。有利于提升定子与转子之间的间隙，从而降低电枢磁场谐波与转子磁场谐波相作用所产生的径向电磁力波，减小定子铁芯的形变，显著改善电机关键频段的振动噪音，有效改善压缩机听感。

在上述任一技术方案中，进一步地，多个第一定子冲片连续堆叠形成第一冲片段，多个第二定子冲片连续堆叠形成第二冲片段，第一冲片段与第二冲片段沿内孔的轴向交替堆叠设置。

在该技术方案中，将多个第一定子冲片叠加在一起形成第一冲片段，以在第一冲片段的内周壁上形成周向延伸的连通凹陷，将多个第二定子冲片叠加在一起形成第二冲片段，然后将至少一个第一冲片段与至少一个冲片段进行对接叠加，同样能够达到降低电机的振动噪音的目的。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿垂直于转子的轴线的方向，内壁面包括弧线和/或直线段。

在该技术方案中，沿垂直于转子的轴线的方向，也即在内孔径向的截面上，凹陷部的内壁面由直线段和/或圆弧段组成，例如，内壁面可以呈现圆弧状，也可以由多段直线段构成，亦或者由圆弧段和直线段组合构成。从而有利于降低电机的电感量等参数，进而提高电机能效。

在上述任一技术方案中，进一步地，相邻两个定子齿围设形成定子槽，相邻两个定子齿的齿靴之间形成定子槽的槽口。

在该技术方案中，相邻两个定子齿围设形成扇形结构的定子槽，相邻两个定子齿的齿靴之间形成定子槽的槽口，也即定子齿的第一齿靴部与该定子齿相邻的定子齿的第二齿靴部之间形成定子槽的槽口。

根据本发明的第二方面，提出了一种定子，包括第一方面任一技术方案提供的定子铁芯，因此，本发明的技术方案提供的定子具有第一方面任一技术方案提供的定子铁芯的全部有益效果，在此不一一列举。

在上述技术方案中，进一步地，定子还包括：绕组，绕设在定子铁芯的齿部上。

在该技术方案中，多个齿部沿定子铁芯的周向均匀地分布，绕组绕设在定子铁芯的齿部上，对绕组进行通电时使得绕组产生均匀的磁场，同时，定子铁芯的齿靴能够起到防止线圈脱落的作用，使得转子在转动过程中不会存在质心偏离旋转轴心的情况，以维持电机的动平衡，减少支撑结构的局部磨损加剧的现象，确保电机结构更为稳固。

进一步地，在定子应用在电动机时，将绕组设置为集中式绕组，以使相邻的两组绕组的极性的相同的，正是由于同性相斥的原理，使定子绕组形成的磁场经相邻的凸极返回构成闭合磁路。并且根据实际情况和使用需求可以将线圈的数量设置为9个或12个。

根据本发明的第三方面，提出了一种永磁同步电机，具有第二方面任一技术方案提供的定子，因此，本发明的技术方案提供的永磁同步电机具有第二方面任一技术方案提供的定子的全部有益效果，在此不一一列举。

在上述技术方案中，进一步地，永磁同步电机还包括：转子，设置在定子的内孔内。

在该技术方案中，转子穿设于定子的内孔内，并且在定子和转子之间设置有空气间隙，以保证转子可以在定子内部自由旋转。

具体地，转子包括转子铁芯和永磁体，将永磁体设置在转子铁芯的安装槽内形成磁极，使永磁体可以收到定子通电后产生的磁场影响，在磁场力的作用下进行运动。永磁体包括第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体合围形成V形结构，V形永磁体形成的V形磁极产生的聚磁效果有利于提升永磁同步电机反电势，进而有利于提升压缩的低频能效。可以理解的是，永磁体也可以为满足要求的其他形状的永磁体。实现在转子外径减小的同时，保证转子永磁励磁不降低，在增大永磁同步电机线负荷的同时，确保了永磁同步电机磁负荷的维持，进而使永磁同步电机功率密度增大，材料利用率提高。

在上述技术方案中，进一步地，定子的内孔的直径为Di，永磁同步电机的额定转矩为T，转子的单位体积转矩为TPV，满足以下关系式：5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，5≤TPV≤45；其中，永磁同步电机的额定转矩T的单位为N·m，定子铁芯的内径Di的单位为mm，转子的单位体积转矩TPV的单位为kN·m·m^-3。

在该技术方案中，永磁同步电机的额定转矩为T，定子的内孔的直径，也即定子铁芯的内径为Di，转子的单位体积转矩为TPV，且满足5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，单位体积转矩TPV的取值范围为5kN·m·m^-3≤TPV≤45kN·m·m^-3，通过限定了永磁同步电机的额定转矩T、内孔的直径Di和转子的单位体积转矩TPV的组合变量的取值范围，使得该电机可以满足压缩机的动力需求，此外，对于采用该转子的永磁同步电机及压缩机，可有效降低转子漏磁，增加永磁体利用率，提升永磁同步电机效率。

本发明的第四方面提供了一种压缩机，具有第二方面任一技术方案提供的定子，或第三方面任一技术方案中的永磁同步电机，因此，本发明的技术方案提供的发电装置具有第二方面任一技术方案提供的定子或第三方面任一技术方案中的永磁同步电机的全部有益效果，在此不一一列举。

本发明的第五方面提供了一种制冷设备，具有第二方面任一技术方案提供的定子或第三方面任一技术方案中的永磁同步电机或第四方面任一技术方案中的压缩机，因此，本发明的技术方案提供的制冷设备具有第二方面任一技术方案提供的定子或第三方面任一技术方案中的永磁同步电机或第四方面任一技术方案中的压缩机的全部有益效果，在此不一一列举。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1示出了本发明一个实施例的第一定子冲片结构示意图；

图2示出了图1的A区放大图；

图3示出了本发明一个实施例的定子和转子的结构示意图；

图4示出了图3的B区放大图；

图5示出了本发明的一个实施例中压缩机的结构示意图。

附图标号说明：

100第一定子冲片，110定子齿，112齿部，114齿靴，116内周壁，120内孔，130定子槽，1140凹陷部，1142内壁面，1144第一齿靴部，1146第二齿靴部，300压缩机，310定子，320转子，330曲轴，340主轴承，350气缸，360活塞，370副轴承。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图5描述根据本发明一些实施例的定子铁芯、定子、永磁同步电机、压缩机和制冷设备。

实施例1：

如图1所示，根据本发明的一个实施例，提出了一种定子铁芯，包括：多个定子冲片。

具体地，每一个定子冲片包括沿周向分布的多个定子齿110，每个定子齿110包括：齿部112和齿靴114，齿靴114设置于齿部112靠近内孔120的一侧，多个齿靴114围设形成内孔120，多个定子冲片沿内孔120的轴向堆叠设置。其中，多个定子冲片包括至少一个第一定子冲片100，第一定子冲片100的至少一个齿靴114的内周壁116设有凹陷部1140，齿靴114包括第一齿靴部1144，部分凹陷部1140位于齿部112的对称中心线d朝向第一齿靴部1144的一侧的区域内。

在该实施例中，由于径向分量使定子铁芯产生的振动变形是电磁噪声的主要来源，通过在定子冲片上开设凹陷部1140，有利于抑制气隙磁场的谐波，降低电枢磁场谐波与转子磁场谐波相作用所产生的径向电磁力波，减小定子铁芯的形变，显著改善电机关键频段的振动噪音，有效改善压缩机听感。同时，通过设置第一齿靴部1144，有利于增强反电势，并且能够改善电机的制造性。

其中，定子齿110数量一般为3的倍数，可以为6个、9个、12个或18个等，在实际应用时可根据电机具体需求来选择，再次不一一举例。

具体地，定子铁芯的外周壁大致呈圆柱形，一方面便于定子铁芯的安装，另一方面便于定子铁芯的生产加工。

进一步地，相邻两个定子齿110围设形成定子槽130，相邻两个定子齿110的齿靴114之间形成定子槽130的槽口。其中，槽口的宽度为2mm～4mm，通过槽口的尺寸改变定子齿110的磁场分布，进而改变磁密大小，提高电机输出转矩，改善电机效率。

可以理解的是，定子铁芯的多个定子冲片可以全部由第一定子冲片100堆叠构成，第一定子冲片100上可以全部定子齿110均设有凹陷部1140，也可以部分定子齿110设有凹陷部1140，有利于增加定子和转子之间的气隙；也可以由包括第一定子冲片100的至少两种定子冲片交替堆叠构成，也即部分定子冲片具有凹陷部1140，即使在电机的转子的外周和电机的定子的内周之间的对应关系为点对面时，仍能通过改善定子槽130以提高径向电磁力波的阶次，进一步降低径向电磁力波的最低空间阶次分量，有利于改善电机的低频能效，兼顾改善量产制造性。

实施例2：

如图1至图3所示，根据本发明的一个实施例，包括上述任一实施例限定的特征，以及进一步地：在垂直于转子320的轴线的截面上，沿转子320的转动方向，凹陷部112朝向转子320的内壁面1142上任意一点至转子320旋转中心的最短距离逐渐减小。

在该实施例中，转子320穿设于定子铁芯的内孔120中，在垂直于转子320的轴线的截面上，沿转子320的转动方向，凹陷部112朝向转子320的内壁面1142上任意一点至转子320旋转中心的最短距离逐渐减小。也即内壁面1142上相邻的两点与转子320旋转中心之间的距离最小值不同。从而通过优化凹陷部1140的尺寸，在进一步降低气隙磁场谐波和径向电磁力波，以降低电磁噪音的同时，防止凹陷部1140由于径向尺寸过大产生的气隙过大，导致磁阻增加而影响电机运行效率，以及防止气隙过小，导致气隙谐波磁场增大而是电极损耗和噪音增加。

具体地，沿垂直于转子320的轴线的方向，凹陷部1140的内壁面1142包括弧线和/或直线段，也即内壁面1142由直线段和/或圆弧段组成。例如，内壁面1142可以呈现圆弧状，也可以由多段直线段构成，亦或者由圆弧段和直线段组合构成。从而有利于降低电机的电感量等参数，进而提高电机能效。并且在凹陷部1140的夹角处采用圆角过渡，能够保证制备方便。

实施例3：

如图1至图3所示，根据本发明的一个实施例，包括上述任一实施例限定的特征，以及进一步地：齿靴114还包括：第二齿靴部1146。

详细地，沿转子320的转动方向，第二齿靴部1146设置于齿部112的对称中心线d背离第一齿靴部1144的一侧的区域内，第二齿靴部1146设置有凹陷部1140。

其中，第一齿靴部1144和第二齿靴部1146分别为齿靴114朝向相邻两个定子槽延伸的部分。

在该实施例中，沿转子320的转动方向，在齿部112对称中心线d的两侧分别设置有第一齿靴部1144和第二齿靴部1146，也即沿转子320的转动方向，齿靴114依次包括第一齿靴部1144和第二齿靴部1146。第二齿靴部1146设置有凹陷部1140，使得第二齿靴部1146与转子320之间的气隙变化，从而改善低阶力波，进一步改善电机关键频段的振动噪音。

实施例4：

如图3和图4所示，根据本发明的一个实施例，包括上述任一实施例限定的特征，以及进一步地：沿内孔120的径向，凹陷部1140在内周壁116上的两个端点之间的第一连线长度d1大于内周壁116的两个端点之间的第二连线长度d2的二分之一。

在该实施例中，在第一定子冲片100沿内孔120的径向的截面上，凹陷部1140在内周壁116上的两个端点之间的第一连线长度d1大于内周壁116的两个端点之间的第二连线长度d2的二分之一(d1＞1/2×d2)，也即单个齿靴内周壁116上凹陷部1140占用的面积大于非凹陷部1140占用的面积。从而通过优化凹陷部1140的尺寸，使得定子齿110和转子的磁极之间保持最佳间隙，最大限度降低径向电磁力波，进而改变定子齿110与转子磁极之间的气隙磁阻，改善“齿槽效应”，减小定子铁芯的形变，防止电磁泄漏，实现减小振动和降低无刷直流电机运行过程中产生的噪音的目的。

实施例5：

根据本发明的一个实施例，包括上述任一实施例限定的特征，以及进一步地：多个定子冲片还包括至少一个第二定子冲片；沿内孔的轴向，第一定子冲片和第二定子冲片的厚度分别为L1和L2，满足以下关系式：0.001≤L2/L1≤0.6。

在该实施例中，多个定子冲片还包括至少一个第二定子冲片，也即定子铁芯包括两种不同结构的定子冲片，同时采用两种冲片结构有利于改善电机的低频能效，兼顾改善量产制造性。沿内孔的轴向，也即多个定子冲片的堆叠方向，多个定子冲片中全部第一定子冲片的厚度L1和多个定子冲片中全部第二定子冲片的厚度L2，满足以下关系式：0.001≤L2/L1≤0.6。从而通过优化两种定子冲片按不同轴向厚度组装，限定第一定子冲片的数量大于第二定子冲片的数量，提升凹陷部所占空间，以兼顾电机振动噪音和能效，最大程度满足用户的使用需求。

其中，第一定子冲片L1越厚，噪音改善效果越好，第二定子冲片L2越厚，凹陷部所占空间越小，电机能效越高，两种冲片可以按实际需要进行组装。

可以理解的是，作为同一个定子铁芯的定子冲片，第一定子冲片与第二定子冲片的形状与尺寸相同，区别在于第一定子冲片上设有凹陷部。其中，定子冲片的厚度为0.2mm～0.5mm。

实施例6：

根据本发明的一个实施例，包括上述任一实施例限定的特征，以及进一步地：第一定子冲片与第二定子冲片的堆叠方式包括以下方式：

方式一，第一定子冲片与第二定子冲片沿内孔的轴向交替堆叠设置。

在该实施例中，第一定子冲片与第二定子冲片随机交替叠加，只要实现第二定子冲片的数量小于第一定子冲片的数量即可。有利于提升定子与转子之间的间隙，从而降低电枢磁场谐波与转子磁场谐波相作用所产生的径向电磁力波，减小定子铁芯的形变，显著改善电机关键频段的振动噪音，有效改善压缩机听感。

方式二，多个第一定子冲片连续堆叠形成第一冲片段，多个第二定子冲片连续堆叠形成第二冲片段，第一冲片段与第二冲片段沿内孔的轴向交替堆叠设置。

在该实施例中，将多个第一定子冲片叠加在一起形成第一冲片段，以在第一冲片段的内周壁上形成轴向延伸的连通凹陷，将多个第二定子冲片叠加在一起形成第二冲片段，然后将至少一个第一冲片段与至少一个冲片段进行对接叠加。从而能够扩大定子与转子之间的间隙，改变定子齿与转子磁极之间的气隙磁阻，在保证电机性能的同时，能够达到降低电机的振动噪音的目的。

可以理解的是，还可以至少一个第一冲片段与至少一个第二定子冲片进行叠加。

进一步地，不同第一定子冲片的凹陷部与转子之间的气隙，在内孔的径向上可以相同也可以不同。多个凹陷部与转子之间的气隙不同的第一定子冲片轴向组装，也即在内孔经过轴线的截面上，多个第一冲片段内周壁上形成的轴向延伸的连通凹陷呈现“波浪”状。从而有利于改变凹陷部所占空间，进而改善电子噪音。其中，凹陷部与转子之间的气隙大小可根据需求合理设置。

实施例7：

本发明的第二方面的实施例提出了一种定子，包括第一方面实施例提供的定子铁芯。因此，该实施例提供的定子具有第一方面实施例提供的定子铁芯的全部有益效果。

进一步地，定子还包括：线圈，绕设在定子铁芯的齿部上。多个齿部沿定子铁芯的周向均匀地分布，线圈绕设在定子铁芯的齿部上，对线圈进行通电时使得绕组产生均匀的磁场，同时，定子铁芯的齿靴能够起到防止线圈脱落的作用，使得转子在转动过程中不会存在质心偏离旋转轴心的情况，以维持电机的动平衡，减少支撑结构的局部磨损加剧的现象，确保电机结构更为稳固。

进一步地，在定子应用在电动机时，将绕组设置为集中式绕组，以使相邻的两组绕组的极性的相同的，正是由于同性相斥的原理，使定子绕组形成的磁场经相邻的凸极返回构成闭合磁路。并且根据实际情况和使用需求可以将线圈的数量设置为9个或12个。

实施例8：

如图1至图3所示，根据本发明的一个具体实施例，提出了一种定子，包括：多个第一定子冲片100和多个第二定子冲片，多个定子第一冲片和多个第二定子冲片堆叠以构成定子铁芯。定子铁芯围设于转子320的外部，定子铁芯包括多个齿部112，多个齿部112设置在定子铁芯朝向转子320的一侧，多个齿部112沿定子铁芯的周向设置，相邻齿部112之间限定出定子槽130；线圈绕设在齿部112上。齿部112靠近朝向转子320一侧设置有齿靴114。第一定子冲片100的齿靴114上设置有凹陷部1140，第二定子冲片的结构不做限定。

其中，以转子320旋转中心为圆心，与转子320旋转中心点距离最近的齿靴114在转子320转动方向一侧最远端轮廓上的点所在圆定义为辅助圆，第一定子冲片100齿靴114的齿面(内周壁116)与该辅助圆的圆心之间的最短距离由转子320转动方向呈逐渐减小趋势，且在第一定子冲片100沿转子320径向的截面上，凹陷部1140在内周壁116的占比大于内周壁116上除凹陷部1140以外的区域的在内周壁116的占比。

例如，如图3和图4所示，第一定子冲片100具有9个定子齿110，每个定子齿110上均设有凹陷部1140，转子320的转动方向为逆时针，沿转子320的转动方向齿靴114依次包括第一齿靴部1144和第二齿靴部1146，则在第一定子冲片100沿转子320径向的截面上，位于第一齿靴部1144一侧的凹陷部1140上任一点与转子辅助圆的圆心之间的最短距离大于位于第二齿靴1146的凹陷部1140上任一点与转子辅助圆圆心之间的最短距离。

在该实施例中，采用这种定子结构，能够减少电磁径向力，有利于抑制气隙磁场的谐波，显著降低电枢磁场谐波与转子磁场谐波相作用所产生的径向电磁力波，进而改善压缩机关键频段的振动噪音，有效改善压缩机听感。而且同时采用两种冲片结构有利于改善电机的低频能效，兼顾改善量产制造性。

进一步地，第一定子冲片沿电机轴向厚度为L1，第二定子冲片沿电机轴向厚度为L2，满足：0.001≤L2/L1≤0.6；将两种定子冲片按不同轴向厚度组装可以获得不同的压缩机振动噪音改善效果，第一定子冲片L1越厚，噪音改善效果越好，第二定子冲片L2越厚，电机能效越高，两种冲片可以按实际需要进行组装。

实施例9：

根据本发明第三方面的实施例，提出了一种永磁同步电机，具有第二方面任一实施例提供的定子，因此，本发明的实施例提供的永磁同步电机具有第二方面任一实施例提供的定子的全部有益效果，在此不一一列举。

进一步地，永磁同步电机还包括：转子，设置在定子的内孔内，沿转子的径向方向，转子与定子之间具有空气间隙。

在该实施例中，转子穿设于定子的内孔内，并且在定子和转子之间设置有空气间隙，以保证转子可以在定子内部自由旋转。

具体地，转子包括：转子铁芯和永磁体。具体地，转子铁芯设置有多个安装槽，多个安装槽沿转子铁芯的周向设置。永磁体设置在安装槽内以形成磁极，使永磁体可以受到定子通电后产生的磁场影响，在磁场力的作用下进行运动，从而带动转子转动实现永磁同步电机的输出。

其中，永磁体包括第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体合围形成V形结构，V形永磁体形成的V形磁极产生的聚磁效果有利于提升永磁同步电机反电势，进而有利于提升压缩的低频能效。可以理解的是，永磁体也可以为满足要求的其他形状的永磁体。实现在转子外径减小的同时，保证转子永磁励磁不降低，在增大永磁同步电机线负荷的同时，确保了永磁同步电机磁负荷的维持，进而使永磁同步电机功率密度增大，材料利用率提高。空气间隙大于等于0.4mm且小于等于0.8mm。

当然，永磁体还可以设置为U型结构，此时永磁体可以由两部分组成，设置定子铁芯上可以设置U形安装槽，U形永磁体形成的U形磁极也能产生的聚磁效果有利于提升永磁同步电机反电势，进而有利于提升永磁同步电机的低频能效。

进一步地，定子的内孔的直径为Di，永磁同步电机的额定转矩为T，转子的单位体积转矩为TPV，满足以下关系式：5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，5≤TPV≤45；其中，永磁同步电机的额定转矩T的单位为N·m，定子铁芯的内径Di的单位为mm，转子的单位体积转矩TPV的单位为kN·m·m^-3。从而通过限定了永磁同步电机的额定转矩T、内孔的直径Di和转子的单位体积转矩TPV的组合变量的取值范围，使得该永磁同步电机可以满足压缩机的动力需求，此外，对于采用该转子的永磁同步电机及压缩机，可有效降低转子漏磁，增加永磁体利用率，提升永磁同步电机效率。

实施例10：

如图5所示，根据本发明的第四方面提供了一种压缩机300，具有第二方面任一实施例提供的定子310，或第三方面任一实施例中的永磁同步电机，因此，本发明的实施例提供的发电装置具有第二方面任一实施例提供的定子310或第三方面任一实施例中的永磁同步电机的全部有益效果，在此不一一列举。

进一步地，压缩机300还包括：曲轴330和动力部(图中未示出)，曲轴330穿设于转子320的转子铁芯，并与转子铁芯相连接。动力部与轴相连接，也即曲轴330连接转子铁芯和动力部，进而在动力部工作时能够带动曲轴330转动进而带动转子铁芯转动。具体地，压缩机300的曲轴330通过转子铁芯的中心孔与转子铁芯相连接。

具体地，压缩机300还包括主轴承340、副轴承370、气缸350和活塞360，曲轴330一端穿设于转子320内，另一端依次穿过主轴承340、气缸350、副轴承370。

实施例11：

本发明的第五方面提供了一种制冷设备，具有第二方面任一实施例提供的定子或第三方面任一实施例中的永磁同步电机或第四方面任一实施例中的压缩机，因此，本发明的实施例提供的制冷设备具有第二方面任一实施例提供的定子或第三方面任一实施例中的永磁同步电机或第四方面任一实施例中的压缩机的全部有益效果，在此不一一列举。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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。

Claims (13)

1.一种定子铁芯，所述定子铁芯包括内孔，其特征在于，所述定子铁芯还包括：

多个定子冲片，多个所述定子冲片沿所述内孔的轴向堆叠设置，所述定子冲片包括沿周向分布的多个定子齿，所述定子齿包括齿部和连接于所述齿部的齿靴，多个所述齿靴围设形成所述内孔；

其中，多个所述定子冲片包括至少一个第一定子冲片，所述第一定子冲片的至少一个所述齿靴的内周壁设有凹陷部；

沿转子的转动方向，所述第一定子冲片的所述齿靴依次由第一齿靴部和第二齿靴部构成，所述第一齿靴部和所述第二齿靴部设置在所述齿部的对称中心线的两侧，沿所述转子转动方向的反方向，从所述第二齿靴部的内周壁至所述第一齿靴部内周壁的部分区域内设置所述凹陷部；

所述内孔内设置转子，在垂直于所述转子的轴线的截面上，沿所述转子的转动方向，所述凹陷部朝向所述转子的内壁面上任意一点至所述转子旋转中心的最短距离逐渐减小；

所述凹陷部的内壁面包括弧线和/或直线段；

多个所述定子冲片还包括至少一个第二定子冲片；

其中，所述第一定子冲片的数量大于所述第二定子冲片的数量。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，

在所述第一定子冲片沿所述内孔的径向的截面上，所述凹陷部在所述内周壁上的两个端点之间的第一连线长度大于所述内周壁的两个端点之间的第二连线长度的二分之一。

3.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于，

沿所述内孔的轴向，所述第一定子冲片和所述第二定子冲片的厚度分别为L1和L2，满足以下关系式：0.001≤L2/L1≤0.6。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，

所述第一定子冲片与所述第二定子冲片沿所述内孔的轴向交替堆叠设置。

5.根据权利要求3所述的定子铁芯，其特征在于，

多个所述第一定子冲片连续堆叠形成第一冲片段，多个所述第二定子冲片连续堆叠形成第二冲片段，所述第一冲片段与所述第二冲片段沿所述内孔的轴向交替堆叠设置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的定子铁芯，其特征在于，

沿垂直于所述转子的轴线的方向，所述内壁面包括弧线和/或直线段。

7.一种定子，其特征在于，包括：

如权利要求1至6中任一项所述的定子铁芯。

8.根据权利要求7所述的定子，其特征在于，还包括：

绕组，绕设在所述定子铁芯的齿部上。

9.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：

如权利要求7或8所述的定子。

10.根据权利要求9所述的永磁同步电机，其特征在于，还包括：

转子，设置在所述定子的内孔内。

11.根据权利要求10所述的永磁同步电机，其特征在于，

所述定子的内孔的直径为Di，所述永磁同步电机的额定转矩为T，所述转子的单位体积转矩为TPV，满足以下关系式：5.18×10^-7≤T×Di^-3×TPV^-1≤1.17×10^-6，5≤TPV≤45；

其中，所述永磁同步电机的额定转矩T的单位为N•m，所述定子铁芯的内径Di的单位为mm，所述转子的单位体积转矩TPV的单位为kN•m•m^-3。

12.一种压缩机，其特征在于，包括：

如权利要求7或8所述的定子；或

如权利要求9至11中任一项所述的永磁同步电机。

13.一种制冷设备，其特征在于，包括：

如权利要求7或8所述的定子；或

如权利要求9至11中任一项所述的永磁同步电机；或

如权利要求12所述的压缩机。

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