[实用新型]电动机定子、电动机以及密闭型压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动机定子、电动机以及密闭型压缩机，具体涉及的是针对电动机定子的形状设计的改进。 

背景技术

众所周知，空调、冰箱等制冷设备使用密闭型压缩机来构成供制冷剂循环的制冷回路。作为现有密闭型压缩机的结构，如图1所示那样，在压缩机的压缩机壳体1内设置有作为驱动源提供动力的电动机3和用于压缩制冷剂的压缩机构2，电动机3包括位于内周侧的转子6和位于外周侧的定子5。电动机3的转子6通过转轴与压缩机构2连接，从而电动机成为压缩机构的驱动源。电动机的定子5固定在压缩机壳体1的内侧面。 

由于电动机成为压缩机构的驱动源，所以，电动机的效率就在很大程度上影响压缩机的整体效率。电动机的效率如以下式1所示。 

电动机效率＝输出/输入＝输出/(输出+损失)…式1 

作为式中所示的损失，主要包括铁损、一次铜损以及二次铜损。铁损是指由于磁通密度、频率、材料常数发生变化而产生的铁芯处的损失。一次铜损是指定子绕线处的损失。二次铜损是指转子导体处的损失。 

图2(a)以及图2(b)是表示作为对铁损具有影响的要素的示意图。图2(a)示出了铁损与磁通密度之间的关系，随着磁通密度增大，铁损不断增加。另外，图2(b)示出了铁损与因热套所产生的压缩应力以及拉伸应力之间的关系，其中，负值区域表示压缩应力，正值区域表示拉伸应力，如图所示那样，随着拉伸应力值增加，铁损的变化幅度并不大，但是，随着压缩应力值增加，铁损却不断增加。由此可 见，磁通密度和压缩应力对铁损有着较大的影响。 

另外，通常在组装密闭型压缩机时，在将电动机放置到压缩机壳体中以后，通过热套等接合方式将电动机的外周侧定子与压缩机壳体紧固到一起，从而完成压缩机的装配。 

所谓热套，是指在常温下，压缩机壳体的内径被设定得比电动机定子的外径更小，在将压缩机壳体和电动机定子组装在一起时，通过例如电磁感应加热来加热压缩机壳体而使其膨胀，这样，压缩机壳体的内径变得比电动机定子的外径更大，在该膨胀状态下将电动机定子插入到压缩机壳体中，之后，冷却压缩机壳体至常温，压缩机壳体收缩，由此实现压缩机壳体向电动机定子的两者的紧固。另外，热套量，是指常温下的电动机定子的外径与压缩机壳体的内径之差。在常温下，电动机定子的外径大于压缩机壳体的内径。 

但是，在通过热套接合方式将压缩机壳体和电动机定子组装在一起时，在电动机定子的定子铁芯上会产生热套应力(即压缩应力，下文也称为紧固应力)，随着该热套应力的增加，铁损也会增加。因此，对于通过热套进行压缩机壳体组装的压缩机来讲，热套会导致铁损恶化。 

也就是说，为了抑制定子铁芯处的铁损恶化以便提高电动机效率，就需要缓和因热套接合而在电动机定子上产生的压缩应力。 

下面，就缓和压缩应力以提高电动机效率的相关现有技术进行说明。 

专利文献1公开了一种通过减弱在电磁钢板上施加的压缩应力来减少铁损的电动机以及使用该电动机的密闭型压缩机。以往在电动机的定子铁芯上形成有供螺栓插通的螺栓插通孔，当利用螺栓固定定子时会在螺栓附近的定子铁芯上产生较大的压缩应力，而随着压缩应力值的增大，铁芯处的铁损也大幅增加，导致电动机效率大幅下降。针对该问题，专利文献1在螺栓插通孔的周围设置应力缓和用孔，由此，借助应力缓和用孔将应力传递截断，使得产生应力的范围变小，抑制了铁损的增加，从而提高了电动机效率。 

专利文献2公开了一种可缓和因热套或压入而产生的紧固应力的密闭型电动压缩机。当通过热套或压入的方式将电动机定子紧固到压缩机壳体上时，由于热套或压入而在紧固部位产生了紧固应力，而该紧固应力导致定子铁芯在局部产生应力形变，致使压缩机用电动机效率下降。针对该问题，专利文献2通过在定子铁芯的外周侧配置紧固应力缓冲孔或紧固应力缓冲槽，使得因热套或压入而在紧固部位产生的紧固应力得到吸收及分散，从而抑制了压缩机用电动机的性能降低。 

专利文献3公开了一种既确保了压缩机壳体与电动机定子的接触面积又实现了制冷剂通路面积扩大的电动机以及搭载该电动机的制冷剂压缩机。该专利文献3通过热套或压入等接合方式将压缩机壳体固定保持在电动机定子上，在电动机定子的定子铁芯的外径部分设置用于构成制冷剂通路的切口。该切口中靠近压缩机壳体侧的不与电动机定子接触的弧部分的周向长度被设定得比该切口中靠近电动机定子侧的弧部分的周向长度更短，由此，缓和了压缩机壳体保持并固定定子铁芯时所产生的紧固应力，改善了搭载于制冷剂压缩机上的电动机的效率。