CN108599506A - 电机的转子及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机的转子及电机，电机的转子上具有以转子的轴线为中心，并沿转子周向均匀排布的磁极；磁极包括：填充槽和至少一个狭缝槽，多个磁极中的填充槽沿转子的周向依次布设，填充槽内设置有导电隔磁材料；填充槽包括第一填充槽，狭缝槽和第一填充槽在转子的径向上朝远离转子轴线的方向依次排布。本发明具有设计合理，结构简单，而且能够实现电机的异步启动，同步运行，进而降低了电机的制作成本。

Description

电机的转子及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机的转子及电机。

背景技术

随着科学技术的不断进步，同步电机因其具有高效节能、运行平稳等优点而被广泛应用于工业生产和人们日常生活等领域。现有同步电机的启动，需要通过设置控制器或者在电机转子上设置永磁体来实现，这样电机的制作成本很高，造成了一定的资金浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电机的转子及电机，其不仅设计合理，结构简单，而且能够实现电机的异步启动，同步运行，进而降低了电机的制作成本。

本发明提供了一种电机的转子，所述转子上具有以所述转子的轴线为中心，并沿所述转子周向均匀排布的磁极；

所述磁极包括：填充槽和至少一个狭缝槽，多个磁极中的所述填充槽沿所述转子的周向依次布设，所述填充槽内设置有导电隔磁材料；

所述填充槽包括第一填充槽，所述狭缝槽和所述第一填充槽在所述转子的径向上朝远离所述转子轴线的方向依次排布。

较优地，所述第一填充槽包括第一填充槽a，在垂直于所述转子轴线的截面上，所述第一填充槽a和所述狭缝槽的形状均为轴对称图形，并且在同一所述磁极中，所述第一填充槽a的对称轴和所述狭缝槽的对称轴重合。

较优地，在每个所述磁极中，所述第一填充槽还包括与所述第一填充槽a分隔的两个第一填充槽b，在垂直于所述转子轴线的截面上，两个所述第一填充槽b对称设置在所述第一填充槽a的两端。

较优地，在每个所述磁极中，所述狭缝槽的数量为至少两个，两个所述狭缝槽沿所述转子的径向依次分隔排布。

较优地，所述填充槽还包括第二填充槽；

在垂直于所述转子轴线的截面上，所述狭缝槽延伸方向的两端分别设置一个所述第二填充槽。

较优地，在垂直于所述转子轴线的截面上，所述狭缝槽呈沿曲线延伸状。

较优地，所述第二填充槽沿所述转子的周向排布，在相邻两个填充槽之间形成磁通通道，所述磁通通道平行于q轴。

较优地，当在每个所述磁极中，所述狭缝槽的数量为至少两个时，其中至少一个所述狭缝槽内设置有导电隔磁材料。

本发明又一方面提供一种电机，包括定子和以上任意技术特征的转子，所述定子具有安装孔，所述转子穿设在所述安装孔中，并且所述转子的轴线和所述安装孔的轴线重合。

较优地，所述安装孔的内壁上设置有多个沿周向均匀布设的齿部，相邻的两个齿部之间形成齿槽；

在垂直于所述转子轴线的截面上，相邻的所述填充槽之间形成磁通通道，所述齿部与所述磁通通道相互交错。

较优地，在垂直于所述转子轴线的截面上，相邻两个齿槽的中线形成夹角θ，所述第一填充槽a的两端与所述转子中心的连线形成夹角θ1，其中θ≤θ1≤1.5θ。

较优地，当在垂直于所述转子轴线的截面上，所述狭缝槽延伸方向的两端分别设置一个所述第二填充槽时，所述第一填充槽b具有与所述第一填充槽a相邻的第一边和与所述转子外壁相邻的第二边，所述第一边和所述第二边相交与c点，并且两个所述第一填充槽b的c点与所述转子中心的连线形成夹角θ2，其中，1.6θ≤θ2≤2.5θ。

本发明的提供的永磁电机的转子，采用所述磁极包括：填充槽和至少一个狭缝槽，所述填充槽包括第一填充槽，所述狭缝槽和所述第一填充槽在所述转子的径向上朝远离所述转子轴线的方向依次排布的技术方案,不仅设计合理，结构简单，而且能够实现电机的异步启动，同步运行，进而降低了电机的制作成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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是实施例一中的转子局部剖面示意图；

图2是实施例二中的电机局部剖面示意图；

图3是图2中的A部放大示意图；

图4是实施例二中的电机与现有技术的电机转矩曲线对比图；

图中：1、填充槽；11、第一填充槽；111、第一填充槽a；112、第一填充槽b；113、第一边；114、第二边；12、第二填充槽；13、磁通通道；2、狭缝槽；3、定子；31、齿部；32、齿槽；4、转子。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明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数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例一

如图1所示，一种电机的转子，转子上具有以转子的轴线为中心，并沿转子周向均匀排布的磁极(图未示出)，磁极包括：填充槽1和至少一个狭缝槽2，填充槽1包括第一填充槽11，狭缝槽2和第一填充槽11在转子的径向上朝远离转子轴线的方向依次排布。其中，填充槽1内设置有导电隔磁材料(例如铝或铝合金等)，这样在使用时可在转子两端设置导电环使各填充槽1内的导电隔磁材料形成鼠笼，这样当转子设置在定子中时，可通过定子的电磁力作用通过鼠笼形成异步转矩，进而实现了转子的异步启动，同时狭缝槽2和第一填充槽11之间形成磁障层(图中未示出)以阻挡d轴磁通，进而形成磁阻转矩，当电机启动后，依靠该磁阻转矩实现了同步运行，因此采用这样的技术方案相对于现有技术不需要设置控制器或永磁体，既能够使同步电机实现启动，使制作成本大大降低。

具体地，如图1所示，第一填充槽11包括第一填充槽a111，在垂直于转子轴线的截面上，第一填充槽a111和狭缝槽2的形状均为轴对称图形，并且在同一磁极中，第一填充槽a111的对称轴和狭缝槽2的对称轴重合。此时第一填充槽a111和狭缝槽2的对称轴与d轴重合，q轴则位于相邻两个磁极之间。

进一步地，如图1中所示，在每个磁极中，第一填充槽11还包括与第一填充槽a111分隔的两个第一填充槽b112，在垂直于转子轴线的截面上，两个第一填充槽b112对称设置在第一填充槽a111的两端。这样能够解决电机转矩波动大，磁场谐波含量多的问题，减小磁场谐波，降低转矩波动，降低电机振动噪声。

作为一种可实施方式，如图1中所示，在每个磁极中，狭缝槽2的数量为至少两个，两个狭缝槽2沿转子的径向依次分隔排布。这样能够增多d轴方向磁障层的数量，使d轴磁阻更大大，阻碍d轴磁通流通更明显，进而增大d轴方向和q轴方向磁通差距，提升了电机效率。需要说明的是，此时，至少一个狭缝槽2内设置有导电隔磁材料(例如铝或铝合金等)，这样可以提高转子的强度，防止转子变形，但并不仅限于于此，也可以每个狭缝槽2内均不设置导电隔磁材料，以利于对转子进行散热。

作为一种可实施方式，填充槽1还包括第二填充槽12，在垂直于转子轴线的截面上，狭缝槽2延伸方向的两端分别设置一个第二填充槽12。这样增多了填充槽1的数量，有利于电机的异步启动。具体地，在垂直于转子轴线的截面上，狭缝槽2呈沿曲线延伸状，当并不仅限于此，也可以沿折线形延伸。此时第二填充槽12沿转子的周向排布，相邻填充槽1之间想成磁通通道13，磁通通道13平行于q轴。

实施例二

如图2所示，一种电机，包括定子3和实施例一中所描述的转子4其中转子4可参照图1，定子3具有安装孔，转子4穿设在安装孔中，并且转子4的轴线和安装孔的轴线重合。其中，安装孔的内壁上设置有多个沿周向均匀布设的齿部31，相邻的齿部31之间形成齿槽32，在垂直于转子4轴线的截面上，相邻的填充槽1之间形成磁通通道13，齿部31与磁通通道13相互交错。这样有的磁通通道13对着齿部31，有的磁通通道13对着部分齿部31和部分齿槽32，有的磁通通道13对着整个齿槽32，使各磁通通道13与齿槽32产生的力矩相互削弱，如图4所示，相对于现有技术产生的谐波较小，有效降低电机转矩波动。

较优地，如图2所示，在垂直于所述转子4轴线的截面上，相邻两个齿槽32的中线形成夹角θ，参照图1所述第一填充槽a111的两端与所述转子4中心的连线形成夹角θ1，其中θ≤θ1≤1.5θ。这样能够有效阻止d轴磁通进入齿部31。更优地，如图3所示，当在垂直于转子4轴线的截面上，狭缝槽2延伸方向的两端分别设置一个第二填充槽12时，第一填充槽b112具有与第一填充槽a111相邻的第一边113和与转子4外壁相邻的第二边114，第一边113和第二边114相交与c点，参照图1两个第一填充槽b112的c点与转子4中心的连线形成夹角θ2，其中，1.6θ≤θ2≤2.5θ。这样使第一填充槽a111与第一填充槽b112之间形成的磁通通道13能够一边对着齿部31，另一边对着齿槽32，进而降低了齿槽32左右产生的谐波及转矩脉动。

以上实施例使本发明具有设计合理，结构简单，而且能够实现电机的异步启动，同步运行，进而降低了电机的制作成本。

以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种电机的转子，其特征在于：

所述转子上具有以所述转子的轴线为中心，并沿所述转子周向均匀排布的磁极；

所述磁极包括：填充槽(1)和至少一个狭缝槽(2)，多个磁极中的所述填充槽(1)沿所述转子的周向依次布设，所述填充槽(1)内设置有导电隔磁材料；

所述填充槽(1)包括第一填充槽(11)，所述狭缝槽(2)和所述第一填充槽(11)在所述转子的径向上朝远离所述转子轴线的方向依次排布。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：

所述第一填充槽(11)包括第一填充槽a(111)，在垂直于所述转子轴线的截面上，所述第一填充槽a(111)和所述狭缝槽(2)的形状均为轴对称图形，并且在同一所述磁极中，所述第一填充槽a(111)的对称轴和所述狭缝槽(2)的对称轴重合。

3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于：

在每个所述磁极中，所述第一填充槽(11)还包括与所述第一填充槽a(111)分隔的两个第一填充槽b(112)，在垂直于所述转子轴线的截面上，两个所述第一填充槽b(112)对称设置在所述第一填充槽a(111)的两端。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：

在每个所述磁极中，所述狭缝槽(2)的数量为至少两个，两个所述狭缝槽(2)沿所述转子的径向依次分隔排布。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的转子，其特征在于：

所述填充槽(1)还包括第二填充槽(12)；

在垂直于所述转子轴线的截面上，所述狭缝槽(2)延伸方向的两端分别设置一个所述第二填充槽(12)。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于：

在垂直于所述转子轴线的截面上，所述狭缝槽(2)呈沿曲线延伸状。

7.根据权利要求5所述的转子，其特征在于：

所述第二填充槽(12)沿所述转子的周向排布，相邻所述填充槽(1)之间形成的磁通通道(13)，所述磁通通道(13)平行于q轴。

8.根据权利要求5所述的转子，其特征在于：

当在每个所述磁极中，所述狭缝槽(2)的数量为至少两个时，其中至少一个所述狭缝槽(2)内设置有导电隔磁材料。

9.一种电机，其特征在于：

包括定子(3)和如权利要求1至8任意一项所述的转子(4)，所述定子(3)具有安装孔，所述转子(4)穿设在所述安装孔中，并且所述转子(4)的轴线和所述安装孔的轴线重合。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于：

所述安装孔的内壁上设置有多个沿周向均匀布设的齿部(31)，相邻的两个齿部(31)之间形成齿槽(32)；

在垂直于所述转子(4)轴线的截面上，相邻的所述填充槽(1)之间形成磁通通道(13)，所述齿部(31)与所述磁通通道(13)相互交错。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于：

在垂直于所述转子(4)轴线的截面上，相邻两个齿槽(32)的中线形成夹角θ，所述第一填充槽a(111)的两端与所述转子(4)中心的连线形成夹角θ1，其中θ≤θ1≤1.5θ。

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于：

当在垂直于所述转子(4)轴线的截面上，所述狭缝槽(2)延伸方向的两端分别设置一个所述第二填充槽(12)时，所述第一填充槽b(112)具有与所述第一填充槽a(111)相邻的第一边(113)和与所述转子(4)外壁相邻的第二边(114)，所述第一边(113)和所述第二边(114)相交与c点，并且两个所述第一填充槽b(112)的c点与所述转子(4)中心的连线形成夹角θ2，其中，1.6θ≤θ2≤2.5θ。