CN106374652A - 转子铁芯、转子及自起动永磁同步电机 - Google Patents

转子铁芯、转子及自起动永磁同步电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转子铁芯、转子及自起动永磁同步电机，所述转子铁芯上设有转轴孔和永磁体槽且所述转子铁芯的外周面上设有鼠笼槽，所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个具有第一端和第二端，所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个的第二端相对于第一端沿所述转子铁芯的周向偏移以使所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个相对于所述转子铁芯的轴向倾斜。根据本发明的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯具有气隙谐波小、起动性能好、振动和噪音小的优点。

Description

转子铁芯、转子及自起动永磁同步电机
技术领域
本发明涉及电机制造技术领域，尤其是涉及一种用于自起动永磁同步电机的转子铁芯、具有所述转子铁芯的用于自起动永磁同步电机的转子以及具有所述转子的自起动永磁同步电机。
背景技术
目前，自起动永磁同步电机多数采用鼠笼结构，利用鼠笼绕组实现电机的起动，然而，鼠笼绕组和磁钢都是均匀分布在转子铁芯上，导致气隙谐波不易减小，影响电机的起动性能，电机的振动和噪音较大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，所述用于自起动永磁同步电机的转子铁芯具有气隙谐波小、起动性能好、振动和噪音小的优点。
本发明还提出一种具有所述用于自起动永磁同步电机的转子铁芯的用于自起动永磁同步电机的转子。
本发明还提出一种具有所述用于自起动永磁同步电机的转子的自起动永磁同步电机。
根据本发明第一方面实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，所述转子铁芯上设有转轴孔和永磁体槽且所述转子铁芯的外周面上设有鼠笼槽，所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个具有第一端和第二端，所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个的第二端相对于第一端沿所述转子铁芯的周向偏移以使所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个相对于所述转子铁芯的轴向倾斜。
根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，通过使永磁体槽和鼠笼槽中的每一个相对于转子铁芯的轴向倾斜，可以削弱气隙谐波，从而起动性能好，振动和噪音小。
另外，根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯还具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述永磁体槽的第二端相对于第一端在所述转子铁芯的周向上的偏移方向与所述鼠笼槽的第二端相对于第一端在所述转子铁芯的周向上的偏移方向同向。
根据本发明的一些实施例，所述鼠笼槽为多个，多个所述鼠笼槽沿所述转子铁芯的周向间隔且彼此平行设置。
根据本发明的一些实施例，所述永磁体槽为多个，多个所述永磁体槽在所述转子铁芯的径向上位于所述鼠笼槽和所述转轴孔之间，多个所述永磁体槽沿所述转子铁芯的周向间隔且彼此平行设置。
根据本发明的一些实施例，所述转轴孔的中心轴线与所述转子铁芯的中心轴线重合。
根据本发明的一些实施例，所述转子铁芯由多个转子冲片叠压而成。
有利地，所述转子冲片为硅钢片。
根据本发明的一些实施例，所述永磁体槽包括：直形部，所述直形部在所述转子铁芯的横截面内沿所述转子铁芯的径向延伸；弧形部，所述弧形部在所述转子铁芯的横截面内沿所述转子铁芯的周向延伸，所述弧形部与所述直形部的邻近所述转轴孔的一侧相连，所述弧形部的朝向所述直形部的侧壁上设有与所述直形部在所述转子铁芯的径向上相对的凸起。
根据本发明第二方面实施例的用于自起动永磁同步电机的转子，包括：转子铁芯，所述转子铁芯为根据本发明第一方面实施例所述的转子铁芯；转轴，所述转轴装配在所述转轴孔内；永磁体，所述永磁体装配在所述永磁体槽内；鼠笼绕组，所述鼠笼绕组装配在所述鼠笼槽内。
根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子，利用如上所述的转子铁芯，气隙谐波小，从而起动性能好，振动和噪音小。
根据本发明的一些实施例，所述鼠笼绕组先通过铸造工艺装配至所述鼠笼槽，所述永磁体再通过注塑工艺装配至所述永磁体槽。
根据本发明的一些实施例，所述永磁体为磁钢，所述鼠笼绕组为铝制件。
根据本发明第三方面实施例的自起动永磁同步电机，包括根据本发明第二方面实施例所述的用于自起动永磁同步电机的转子。
根据本发明实施例的自起动永磁同步电机，利用如上所述的用于自起动永磁同步电机的转子，起动性能优良，运行时的振动和噪音小。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯的立体图；
图2是根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯的立体图；
图3是根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯的转子冲片的结构示意图。
附图标记：
用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10，
转子冲片100，转轴孔110，永磁体槽120，直形部121，弧形部122，凸起123，鼠笼槽130。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10，该用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10具有气隙谐波小、起动性能好、振动和噪音小的优点。
如图1-图5所示，根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10，转子铁芯10上设有转轴孔110和永磁体槽120，且转子铁芯10的外周面上设有鼠笼槽130，永磁体槽120具有第一端(即图中示出的上端)和第二端(即图中示出的下端)，且永磁体槽120的第二端相对于第一端沿转子铁芯10的周向偏移，鼠笼槽130具有第一端(即图中示出的上端)和第二端(即图中示出的下端)，且鼠笼槽130的第二端相对于第一端沿转子铁芯10的周向偏移，如此，永磁体槽120和鼠笼槽130中的每一个相对于转子铁芯10的轴向倾斜。
根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10，通过使永磁体槽120和鼠笼槽130中的每一个相对于转子铁芯10的轴向倾斜，可以削弱气隙谐波，从而起动性能好，振动和噪音小。
根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，永磁体槽120的第二端相对于第一端在转子铁芯10的周向上的偏移方向与鼠笼槽130的第二端相对于第一端在转子铁芯10的周向上的偏移方向同向，如此，可以进一步地削弱气隙谐波，且方便永磁体槽120和鼠笼槽130的加工成型。
在图1-图5所示的实施例中，鼠笼槽130为多个，多个鼠笼槽130沿转子铁芯10的周向间隔开，且多个鼠笼槽130彼此平行设置，从而利于减小气隙谐波，且便于加工成型和装配。
根据本发明的一些实施例，如图1-图3所示，永磁体槽120为多个，多个永磁体槽120在转子铁芯10的径向上位于鼠笼槽130和转轴孔110之间，多个永磁体槽120沿转子铁芯10的周向间隔开，且多个永磁体槽120彼此平行设置，从而起动性能更好，振动和噪音更小，且方便生产加工和装配。
有利地，如图1-图3所示，转轴孔110的中心轴线与转子铁芯10的中心轴线重合，如此，便于加工成型和装配定位，且利于提高电机运行时的稳定性和可靠性。
根据本发明的一些实施例，如图1-图5所示，转子铁芯10由多个转子冲片100叠压而成，从而利于减小转子铁芯10的涡流损耗。优选地，转子冲片100可以为硅钢片，从而矫顽力和铁芯损耗小。
根据本发明的一些实施例，如图5所示，永磁体槽120包括直形部121和弧形部122。直形部121在转子铁芯10的横截面内沿转子铁芯10的径向延伸，永磁体装配在直形部121内。例如，在转子铁芯10的横截面内直形部121为矩形。弧形部122在转子铁芯10的横截面内沿转子铁芯10的周向延伸，弧形部122与直形部121的邻近转轴孔110的一侧(即，直形部121的内侧)相连，弧形部122的朝向直形部121的侧壁(即，弧形部122的内侧壁)上设有凸起123，凸起123与直形部121在转子铁芯10的径向上相对。由此，凸起123可以限制永磁体在转子铁芯10的径向上的位置，提高永磁体的稳定性；弧形部122可以形成隔磁桥，从而减少漏磁。
下面参考附图详细描述根据本发明的一个具体实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10，值得理解的是，下述描述只是示例性说明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-图5所示，根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10，转子铁芯10由多个转子冲片100叠压而成，转子冲片100为硅钢片。
具体而言，转子冲片100上设有转轴孔110、永磁体槽120和鼠笼槽130。转轴孔110的中心轴线与转子冲片100的中心轴线重合。永磁体槽120为多个，多个永磁体槽120在转子冲片100的径向上位于鼠笼槽130和转轴孔110之间，多个永磁体槽120沿转子冲片100的周向间隔且彼此平行设置。鼠笼槽130为多个，多个鼠笼槽130沿转子冲片100的周向间隔且彼此平行设置。
其中，每个永磁体槽120包括直形部121和弧形部122。直形部121沿转子冲片100的径向延伸。弧形部122沿转子冲片100的周向延伸，弧形部122与直形部121的内侧相连，弧形部122的内侧壁上设有凸起123，凸起123与直形部121在转子冲片100的径向上相对。每个鼠笼槽130进一步贯通转子冲片100的外周沿。
转子铁芯10叠压完成后，永磁体槽120的下端相对于上端沿转子铁芯10的周向偏移，鼠笼槽130的下端相对于上端沿转子铁芯10的周向偏移，永磁体槽120的下端相对于上端在转子铁芯10的周向上的偏移方向与鼠笼槽130的下端相对于上端在转子铁芯10的周向上的偏移方向同向。
根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯10，通过使永磁体槽120和鼠笼槽130中的每一个相对于转子铁芯10的轴向倾斜，可以削弱气隙谐波，从而起动性能好，振动和噪音小。
根据本发明第二方面实施例的用于自起动永磁同步电机的转子，包括转子铁芯、转轴、永磁体和鼠笼绕组。
具体而言，所述转子铁芯为根据本发明第一方面实施例所述的转子铁芯10。转轴装配在转轴孔110内。永磁体装配在永磁体槽120内。鼠笼绕组装配在鼠笼槽130内。
根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子，利用如上所述的转子铁芯10，气隙谐波小，从而起动性能好，振动和噪音小。
根据本发明的一些实施例，鼠笼绕组先通过铸造工艺装配至鼠笼槽130，永磁体再通过注塑工艺装配至永磁体槽120，从而利于进一步减小气隙谐波。优选地，永磁体可以为磁钢，从而永磁体的机械强度高；鼠笼绕组可以为铝制件，从而成本低廉。
根据本发明实施例的用于自起动永磁同步电机的转子的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
根据本发明第三方面实施例的自起动永磁同步电机，包括根据本发明第二方面实施例所述的用于自起动永磁同步电机的转子。
根据本发明实施例的自起动永磁同步电机，利用如上所述的用于自起动永磁同步电机的转子，起动性能优良，运行时的振动和噪音小。
根据本发明实施例的自起动永磁同步电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以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，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述转子铁芯上设有转轴孔和永磁体槽且所述转子铁芯的外周面上设有鼠笼槽，所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个具有第一端和第二端，所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个的第二端相对于第一端沿所述转子铁芯的周向偏移以使所述永磁体槽和所述鼠笼槽中的每一个相对于所述转子铁芯的轴向倾斜。
2.根据权利要求1所述的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述永磁体槽的第二端相对于第一端在所述转子铁芯的周向上的偏移方向与所述鼠笼槽的第二端相对于第一端在所述转子铁芯的周向上的偏移方向同向。
3.根据权利要求1或2所述的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述鼠笼槽为多个，多个所述鼠笼槽沿所述转子铁芯的周向间隔且彼此平行设置。
4.根据权利要求1或2所述的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述永磁体槽为多个，多个所述永磁体槽在所述转子铁芯的径向上位于所述鼠笼槽和所述转轴孔之间，多个所述永磁体槽沿所述转子铁芯的周向间隔且彼此平行设置。
5.根据权利要求1所述的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述转轴孔的中心轴线与所述转子铁芯的中心轴线重合。
6.根据权利要求1所述的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述转子铁芯由多个转子冲片叠压而成。
7.根据权利要求6所述的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述转子冲片为硅钢片。
8.根据权利要求1所述的用于自起动永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述永磁体槽包括：
直形部，所述直形部在所述转子铁芯的横截面内沿所述转子铁芯的径向延伸；
弧形部，所述弧形部在所述转子铁芯的横截面内沿所述转子铁芯的周向延伸，所述弧形部与所述直形部的邻近所述转轴孔的一侧相连，所述弧形部的朝向所述直形部的侧壁上设有与所述直形部在所述转子铁芯的径向上相对的凸起。
9.一种用于自起动永磁同步电机的转子，其特征在于，包括：
转子铁芯，所述转子铁芯为根据权利要求1-8中任一项所述的转子铁芯；
转轴，所述转轴装配在所述转轴孔内；
永磁体，所述永磁体装配在所述永磁体槽内；
鼠笼绕组，所述鼠笼绕组装配在所述鼠笼槽内。
10.根据权利要求9所述的用于自起动永磁同步电机的转子，其特征在于，所述鼠笼绕组先通过铸造工艺装配至所述鼠笼槽，所述永磁体再通过注塑工艺装配至所述永磁体槽。
11.根据权利要求9所述的用于自起动永磁同步电机的转子，其特征在于，所述永磁体为磁钢，所述鼠笼绕组为铝制件。
12.一种自起动永磁同步电机，其特征在于，包括根据权利要求9-11中任一项所述的用于自起动永磁同步电机的转子。
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