專利名稱：一種制冷壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬一種壓縮裝置，特別是用于冰箱、冷庫或空調(diào)等制冷裝置的壓縮機。
背景技術：
現(xiàn)有空調(diào)、冰箱、冷庫存之類的制冷裝置多采用常規(guī)的單相、三相電動機或直流電動機作為壓力容器的驅(qū)動裝置。這類電動機存在啟動電流大，對電網(wǎng)沖擊力大，起動困難，啟動力矩不理想，功率因素低和調(diào)速困難等缺點，其啟動電流約為額定電流的5-6倍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高效節(jié)能的制冷壓縮機。
解決上述問題的技術方案是(參見實施例圖)本發(fā)明設有電機(1)，與電機驅(qū)動軸(7)傳動連接的壓縮泵(2)，與壓縮泵連通的氣液分離器(12)，所述的電機和壓縮泵密封在機殼(14)內(nèi)，其特征在于所述的電機(1)是開關磁阻電機，其定子(3)凸極上裝有線圈(5)、其轉(zhuǎn)子(6)為外凸極結(jié)構(gòu)，所述的機殼內(nèi)設有由耐高溫高壓材料制成的轉(zhuǎn)子相位傳感器(8，9)，轉(zhuǎn)子相位傳感器與主控驅(qū)動電路連接。
上述制成轉(zhuǎn)子相位傳感器的材料耐高溫、高壓是指能夠承受通常制冷壓縮機壓力容器內(nèi)的工作壓力18-30個大氣壓，工作溫度90°-120℃。
本發(fā)明的進一步方案是所述的轉(zhuǎn)子相位傳感器結(jié)構(gòu)為設有固定在電機驅(qū)動軸(7)上的相位信號轉(zhuǎn)動體(8)，轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動面上設有與轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量相同、且圓周向均勻分布的金屬導電區(qū)(10)，相鄰金屬導電區(qū)之間是絕緣材料區(qū)(11)，殼體內(nèi)裝有電極架(9)，電極架上設有可滑動觸刷相位信號轉(zhuǎn)動體上轉(zhuǎn)動面的碳刷電極。
本發(fā)明進一步的又一方案是所述轉(zhuǎn)子(6)圓周向的外凸極之間嵌有非導電、非導磁材料制成的平衡塊(13)，使外凸極式轉(zhuǎn)子(6)呈圓柱體形。
本發(fā)明采用先進的開關磁阻電機作為制冷壓縮機的驅(qū)動裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、高效節(jié)能的優(yōu)點。
本發(fā)明進一步方案采用的轉(zhuǎn)子相位傳感器可以克服通常采用的光電、光纖、霍耳等相位傳感器不能耐受高壓容器內(nèi)高溫高壓工作條件的不足，在18-30個大氣壓和90°-120℃以上的工作條件下。轉(zhuǎn)動體上的金屬導電區(qū)和觸刷轉(zhuǎn)動體的碳刷電極均能保持正常的工作。
本發(fā)明進一步的又一方案轉(zhuǎn)子采用圓柱體形結(jié)構(gòu)，可以克服轉(zhuǎn)子凸極在高壓容器里轉(zhuǎn)動產(chǎn)生阻力大的問題，并提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的平衡度。


圖1、本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意2、圖1的D-D向結(jié)構(gòu)示意3、圖1實施例相位信號轉(zhuǎn)動體8的E向結(jié)構(gòu)示意4、本發(fā)明壓縮機采用二相開關磁阻電機的結(jié)構(gòu)示意5、本發(fā)明壓縮機采用四相開關磁阻電機的結(jié)構(gòu)示意圖1-電機2-壓縮泵3-定子4-永磁體5-驅(qū)動繞組6-轉(zhuǎn)子7-主軸8-相位信號轉(zhuǎn)動體9-電極架10-導電區(qū)11-絕緣材料電區(qū)12-氣液分離器13-轉(zhuǎn)子平衡塊14-機殼具體實施方案本例制冷壓縮機采用永磁式開關磁阻調(diào)速電動機作為驅(qū)動裝置。具體結(jié)構(gòu)如下機殼14是用A3鋼板制成的圓筒形壓力容器，圓筒形機殼內(nèi)腔下部裝有壓縮泵2，壓縮泵與裝在其上部的電機的主軸7傳動連接，并與外部的氣液分離器12連接。
電機1為三相永磁式開關磁阻調(diào)速電動機，參見圖2，其定子3用普通硅鋼片疊壓而成，設有6個內(nèi)凸極，凸極上均裝有漆包線繞成的驅(qū)動繞組5，接法為A-A’、B-B’、C-C’對稱聯(lián)接、串聯(lián)或并聯(lián)，定子中裝有兩塊用稀土釹鐵硼永磁材料制成的線性去磁曲線的高磁能積永磁體，兩塊永磁體4在定子上相隔180度對稱安裝，安裝永磁體4的目的是從能量轉(zhuǎn)換的觀點看，常規(guī)的開關磁阻電動機僅能獲得一半的利用率，因為電磁轉(zhuǎn)矩的方向是由繞組電感隨轉(zhuǎn)角的變化率決定，與電流無關，故在電感上升期通以電流時產(chǎn)生正向驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；在電感下降期通以電流時產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，這樣在定子繞組的一個開關周期中，最多只有半個周期得到利用，為避免在電感下降區(qū)產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩、繞組電流的關斷角不得不較多地提前于最大電感位置，半個周期都未得到充分利用，由此產(chǎn)生了換流問題和相對材料利用率低問題，本例在電機定子中用永磁材料預生建立一個磁場，通過控制定子繞組電流方向，使永磁體產(chǎn)生的磁場和繞組電流產(chǎn)生的磁場相互作用，就能實現(xiàn)在電感下降區(qū)也能產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩，從而大大提高了永磁式開關磁阻電動機的性能參見圖2，轉(zhuǎn)子6用硅鋼片疊壓成4凸極結(jié)構(gòu)，圓周向的4個凸極之間嵌有用不導電，也不導磁的電木或環(huán)氧板制成的轉(zhuǎn)子平衡塊13，使轉(zhuǎn)子6呈圓柱體形，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來更加平衡、平滑，降低轉(zhuǎn)子在壓力容器中轉(zhuǎn)動時受到的阻力。
開關磁阻電動機的驅(qū)動需要有控制信號指令，控制信號指令主要根據(jù)轉(zhuǎn)子的相位信號發(fā)出，所以開關磁阻電動機均設有用于檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度的光電、光纖、霍耳等相位信號傳感器，由于本發(fā)明的開關磁阻電機是用在高溫壓力容器里，其中的工作壓力可達18-30個大氣壓，工作溫度可達90°-120℃，因此前述的傳感器不能保證工作的可靠性。
本例檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度的相位信號傳感器結(jié)構(gòu)為設有固定在電機驅(qū)動軸7上的相位信號轉(zhuǎn)動體8，轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動面上設有與轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量相同、且圓周向均勻分布的金屬導電區(qū)10，相鄰金屬導電區(qū)之間是絕緣材料區(qū)11，殼體內(nèi)裝有電極架9，電極架上設有可滑動觸刷相位信號轉(zhuǎn)動體上轉(zhuǎn)動面的碳刷電極。參見圖3，所述的相位信號轉(zhuǎn)動體8呈圓盤形，在用絕緣材料制成的圓盤盤面上設有與轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量N相同、圓周向均勻分布的所述金屬導電區(qū)10，所述的金屬導電區(qū)分別呈360度/2N角度的扇形區(qū)，圓盤形轉(zhuǎn)動體8裝在電機主軸上部，電極架9上設置的電刷與設有金屬導電區(qū)的圓盤盤面滑動配合地觸刷連接。
本例轉(zhuǎn)子6設有四個凸極，所以相位信號轉(zhuǎn)動體8圓盤面上的扇形金屬導電區(qū)呈45度角，圓盤形轉(zhuǎn)動體形用電木板制成，其盤面上的扇形金屬導電區(qū)為銅板制成。
本發(fā)明壓縮機采用的開關磁阻驅(qū)動電機為三相電機，還可以采用兩相、四相及更多不同相數(shù)的電機，圖4為本發(fā)明可采用的兩相開關磁阻驅(qū)動電機，圖5為本發(fā)明可采用的四相開關磁阻驅(qū)動電機。
驅(qū)動系統(tǒng)功率變換器是永磁式開關磁阻電動機的能量供給者，本例主電路采用裂相式電子驅(qū)動電路，以對稱電源供電、對電網(wǎng)無沖擊力、高效節(jié)能。
本例采用開關磁阻電動機的制冷壓縮機具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、節(jié)能、在調(diào)速范圍內(nèi)具有很高效率的優(yōu)點。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種制冷壓縮機，設有電機(1)、與電機驅(qū)動軸(7)傳動連接的壓縮泵(2)、與壓縮泵連通的氣液分離器(12)，所述的電機和壓縮泵密封在機殼(14)內(nèi)，其特征在于所述的電機(1)是開關磁阻電機，其定子(3)凸極上裝有線圈(5)，其轉(zhuǎn)子(6)為外凸極結(jié)構(gòu)，所述的機殼內(nèi)設有由耐高溫高壓材料制成的轉(zhuǎn)子相位傳感器(8，9)，轉(zhuǎn)子相位傳感器與主控驅(qū)動電路連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的制冷壓縮機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子相位傳感器結(jié)構(gòu)為設有固定在電機驅(qū)動軸(7)上的相位信號轉(zhuǎn)動體(8)，轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動面上設有與轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量相同、且圓周向均勻分布的金屬導電區(qū)(10)，相鄰金屬導電區(qū)之間是絕緣材料區(qū)(11)，殼體內(nèi)裝有電極架(9)，電極架上設有可滑動觸刷相位信號轉(zhuǎn)動體上轉(zhuǎn)動面的碳刷電極。
3.根據(jù)權利要求2所述的制冷壓縮機，其特征在于所述的相位信號轉(zhuǎn)動體(8)呈圓盤形，在用絕緣材料制成的圓盤盤面上設有與轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量N相同、圓周向均勻分布的所述金屬導電區(qū)(10)，所述的金屬導電區(qū)分別呈360度/2N角度的扇形區(qū)，圓盤形轉(zhuǎn)動體(8)裝在電機主軸上部，電極架(9)上設置的電刷與設有金屬導電區(qū)的圓盤盤面滑動配合地觸刷連接。
4.根據(jù)權利要求1-3任一權利要求所述的制冷壓縮機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(6)圓周向的外凸極之間嵌有非導電、非導磁材料制成的平衡塊(13)，使外凸極式轉(zhuǎn)子(6)呈圓柱體形。
5.根據(jù)權利要求1-3任一權利要求所述的制冷壓縮機，其特征在于所述的定子(3)中裝有兩塊相隔180度對稱安裝的永磁體(4)。
6.根據(jù)權利要求4所述的制冷壓縮機，其特征在于所述的定子(3)中設有兩塊相隔180度對稱安裝的永磁體(4)。
全文摘要
一種制冷壓縮機，設有電機(1)，與電機驅(qū)動軸(7)傳動連接的壓縮泵(2)，與壓縮泵連通的氣液分離器(12)，所述的電機和壓縮泵密封在機殼(14)內(nèi)，其特征在于所述的電機(1)是開關磁阻電機，其定子(3)凸極上裝有線圈(5)，其轉(zhuǎn)子(6)為外凸極結(jié)構(gòu)，所述的機殼內(nèi)設有由耐高溫高壓材料制成的轉(zhuǎn)子相位傳感器(8，9)，轉(zhuǎn)子相位傳感器與主控驅(qū)動電路連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、高效節(jié)能的優(yōu)點。本發(fā)明進一步方案采用的轉(zhuǎn)子相位傳感器可在壓縮機高溫高壓容器里保證正常工作，在轉(zhuǎn)子凸極間設置轉(zhuǎn)子平衡塊可使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來更加平衡、平滑，降低轉(zhuǎn)子在壓力容器中轉(zhuǎn)動時受到的阻力。
文檔編號H02K29/06GK101070846SQ20071010679
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權日2007年6月27日
發(fā)明者何世政, 宋添發(fā), 張文祐 申請人:何世政, 宋添發(fā), 張文祐