CN111711292A - 转子结构、电机及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的主要目的在于提供一种转子结构、电机及压缩机，其中转子结构包括转子铁芯和设置在转子铁芯上的多个永磁体，以在转子铁芯上形成多个磁极，多个磁极包括沿转子铁芯的周向交替设置的多个N极和多个S极；转子铁芯的至少一个磁极上开设有隔磁孔组，沿远离转子铁芯的轴线的方向，隔磁孔组具有间隔设置的第一隔磁孔和第二隔磁孔；以垂直于转子铁芯的轴线的平面为预定平面，第一隔磁孔在预定平面上的投影和第二隔磁孔在预定平面上的投影均为条形且延伸方向交叉设置。通过本发明的上述设置，解决了现有技术中的电机的振动噪声较大的问题。

Description

转子结构、电机及压缩机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种转子结构、电机及压缩机。

背景技术

近年来，随着永磁材料制造技术发展和成本快速下降，以其性能优良，价格低廉，极大地推动了永磁电机技术发展，永磁材料资源丰富，促进了永磁电机技术研究与开发。

永磁电机靠永磁体产生主磁场，永磁同步电动机与普通的感应电动机相比，不需要无功励磁电流，在同步运行状态下转子电阻损耗为零。因此，它具有功率因数高和效率高的特点，通常可用以代替力能指标较低的感应电动机，其经济效益和社会效益十分显著，在各行各业被广泛应用。

然而，永磁同步电机的永磁材料，固定牌号和材料的永磁体其磁能积不变，电机气隙磁场调节难度大，同时电机的齿槽结构使得气隙磁密、反电势的谐波含量较大，电机的电磁力密度峰值大，使得电机转矩脉动及振动噪声较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转子结构、电机及压缩机，以解决现有技术中的电机的振动噪声较大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种一种转子结构，包括转子铁芯和设置在转子铁芯上的多个永磁体，以在转子铁芯上形成多个磁极，多个磁极包括沿转子铁芯的周向交替设置的多个N极和多个S极；转子铁芯的至少一个磁极上开设有隔磁孔组，沿远离转子铁芯的轴线的方向，隔磁孔组具有间隔设置的第一隔磁孔和第二隔磁孔；以垂直于转子铁芯的轴线的平面为预定平面，第一隔磁孔在预定平面上的投影和第二隔磁孔在预定平面上的投影均为条形且延伸方向交叉设置。

进一步地，第一隔磁孔在预定平面上的投影垂直于第二隔磁孔在预定平面上的投影。

进一步地，第一隔磁孔在预定平面上的投影沿转子铁芯的周向延伸或沿垂直于相应的磁极的磁极中心线的方向延伸；和/或第二隔磁孔在预定平面上的投影沿转子铁芯的径向延伸或沿平行于相应的磁极的磁极中心线的方向延伸。

进一步地，第一隔磁孔距离转子铁芯的轴线最远的一侧所在的以转子铁芯的轴线为中心轴的圆周面第一圆周面，第一隔磁孔距离转子铁芯的轴线最近的一侧所在的以转子铁芯的轴线为中心轴的圆周面为第二圆周面；第二隔磁孔靠近转子铁芯的轴线的一端位于第一圆周面和第二圆周面之间；或者第二隔磁孔靠近转子铁芯的轴线的一端位于第一圆周面上或第一圆周面的外侧；或者第二隔磁孔靠近转子铁芯的轴线的一端位于第二圆周面上或第二圆周面的内侧。

进一步地，第一隔磁孔距离转子铁芯的轴线最远的一侧所在的以转子铁芯的轴线为中心轴的圆周面第一圆周面，第一圆周面的半径为A，转子铁芯的半径为B；其中，0.87≥A/B≥0.5。

进一步地，第一隔磁孔距离转子铁芯的轴线最近的一侧所在的以转子铁芯的轴线为中心轴的圆周面为第二圆周面，第二圆周面的半径为C，转子铁芯的半径为B；其中，0.7≥C/B≥0.4。

进一步地，第一隔磁孔在预定平面上的投影为第一矩形结构，第一矩形结构的长度为D，第一矩形结构的宽度为E；其中，5.3≥D/E≥2。

进一步地，第二隔磁孔在预定平面上的投影为第二矩形结构，第二矩形结构的长度为F，第二矩形结构的宽度为G；其中，7≥F/G≥3。

进一步地，第一隔磁孔在预定平面上的投影的长度为D，第一隔磁孔在预定平面上的投影的最靠近永磁体的一点与永磁体之间的距离为H，第一隔磁孔与第二隔磁孔之间的最小距离为J；其中，1.8≥(H+J)/D≥0.5。

进一步地，各个磁极上设置有多个隔磁孔组，多个隔磁孔组成对设置，成对的两个隔磁孔组分别位于磁极的磁极中心线的两侧。

进一步地，成对的两个隔磁孔组的第一隔磁孔相对于磁极的磁极中心线对称设置；成对的两个隔磁孔组的第二隔磁孔相对于磁极的磁极中心线对称设置。

进一步地，第一隔磁孔在预定平面上的投影的延伸方向垂直于磁极的磁极中心线，第一隔磁孔在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第一中心线，第二隔磁孔在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第二中心线；第一中心线和第二中心线之间的夹角为K，位于相应的磁极两侧的永磁体之间的夹角为L；其中，1.6≥K/L≥0.4。

进一步地，第二隔磁孔在预定平面上的投影平行于磁极的磁极中心线，第一隔磁孔在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第一中心线，第二隔磁孔在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第二中心线；述第一中心线和第二中心线之间的夹角为M，位于相应的磁极两侧的永磁体之间的夹角为L；其中，2.4≥M/L≥0.5。

进一步地，第一隔磁孔靠近永磁体的侧壁与永磁体平行设置且距离为O，永磁体的宽度为Q；其中，1.7≥O/Q≥0.5。

进一步地，第二隔磁孔靠近转子铁芯外周面的侧壁与转子铁芯的外周面平行设置且距离为P，转子结构所形成电机的电机气隙的宽度为δ，1.7≥P/δ≥0.2。

根据本发明的第二个方面，提供了一种电机，包括定子结构和转子结构，转子结构为上述的转子结构。

根据本发明的第三个方面，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。

本发明的技术方案，提供了具有转子铁芯、多个永磁体以及隔磁孔的转子结构，其中，多个永磁体围绕转子铁芯的轴线均匀分布在转子铁芯上形成多个磁极，包括N极和S极；至少一个磁极上开设有隔磁孔组，隔磁孔组包括第一隔磁孔和第二隔磁孔；以垂直于转子铁芯的轴线的平面为预定平面，第一隔磁孔和第二隔磁孔在预定平面上的投影均为条形，且第一隔磁孔和第二隔磁孔延伸方向交叉设置，并且沿转子铁芯的轴线方向，隔磁孔组的垂直于转子铁芯的轴线方向的横截面的大小和形状是不变的。通过本发明所提供的技术方案，实现了有效改善电机磁路各处的磁阻分布，改善磁通走向，以调节气隙磁场分布，改善气隙磁密波形、降低电机的齿槽效应、降低电机的反电势谐波占比、降低电机的转矩脉动、降低电机的电磁力密度峰值以及降低电机电磁振动噪声的技术效果，解决了现有技术中的电机的振动噪声较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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示出了根据本发明的第一个实施例的转子结构的结构示意图；

图2示出了图1所示的转子结构的磁通走向示意图；

图3示出了根据本发明的第二个实施例的转子结构的结构示意图；

图4示出了根据本发明的第三个实施例的转子结构的结构示意图；

图5示出了根据本发明的第四个实施例的转子结构的结构示意图；

图6示出了根据本发明的第五个实施例的转子结构的结构示意图；

图7示出了根据本发明的第六个实施例的转子结构的结构示意图；

图8示出了所测得的现有电机与本申请电机的转矩脉动的对比图；

图9示出了所测得的现有电机与本申请电机的反电势谐波占比的对比图；

图10示出了所测得的现有电机与本申请电机的电磁力密度峰值的对比图；

图11示出了所测得的具有现有电机的压缩机与具有本申请电机的压缩机的噪声总值的对比图；以及

图12示出了所测得的本申请电机的转矩脉动随(H+J)/D的值变化的关系图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、转子铁芯；2、永磁体；3、磁极；31、磁极中心线；32、第一圆周面；33、第二圆周面；4、隔磁孔组；41、第一隔磁孔；42、第二隔磁孔；5、隔磁桥；6、导磁通路；61、第一路径区域；62、第二路径区域；63、第三路径区域；64、第四路径区域；65、第五路径区域。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图7所示，本发明提供了一种转子结构，包括转子铁芯1和设置在转子铁芯1上的多个永磁体2，以在转子铁芯1上形成多个磁极3，多个磁极3包括沿转子铁芯1的周向交替设置的多个N极和多个S极；转子铁芯1的至少一个磁极3上开设有隔磁孔组4，沿远离转子铁芯1的轴线的方向，隔磁孔组4具有间隔设置的第一隔磁孔41和第二隔磁孔42；以垂直于转子铁芯1的轴线的平面为预定平面，第一隔磁孔41在预定平面上的投影和第二隔磁孔42在预定平面上的投影均为条形且延伸方向交叉设置。

本发明的技术方案，提供了具有转子铁芯1、多个永磁体2以及隔磁孔组4的转子结构，其中，多个永磁体2围绕转子铁芯1的轴线均匀分布在转子铁芯1上形成多个磁极3，包括N极和S极；至少一个磁极3上开设有隔磁孔组4，隔磁孔组4包括第一隔磁孔41和第二隔磁孔42；以垂直于转子铁芯1的轴线的平面为预定平面，第一隔磁孔41和第二隔磁孔42在预定平面上的投影均为条形，且第一隔磁孔41和第二隔磁孔42延伸方向交叉设置，并且沿转子铁芯1的轴线方向，隔磁孔组4的垂直于转子铁芯1的轴线方向的横截面的大小和形状是不变的。通过本发明所提供的技术方案，实现了有效改善电机磁路各处的磁阻分布，改善磁通走向，以调节气隙磁场分布，改善气隙磁密波形、降低电机的齿槽效应、降低电机的反电势谐波占比、降低电机的转矩脉动、降低电机的电磁力密度峰值以及降低电机电磁振动噪声的技术效果，解决了现有技术中的电机的振动噪声较大的问题。

具体地，转子铁芯1为导磁性强的材料，磁阻较小。可选地，转子铁芯1是硅钢片，磁力线易通过；而隔磁孔组4内为空气等不导磁物质，导磁能力差，磁阻较大，磁力线不易通过，通过开设此种隔磁孔组4，以改变电机转子结构的磁路各处的磁阻分布，改变转子结构内的磁力线走向，改善气隙磁密波形，从而降低反电势谐波占比、降低电机转矩脉动、降低电磁力幅值以及降低电机电磁振动噪声。

如图2所示，为本发明所提供的实施例的转子结构的磁通走向示意图，带有箭头的线条为磁力线的标识，带有箭头的实线表示该位置处有较多的磁力线通过，带有箭头的虚线表示该位置处有很少的磁力线通过。由图2可明显看出，隔磁孔组4所在的位置处，磁力线通过较少，本发明所提供的隔磁孔组4，有效地改善了转子结构的磁力线分布情况。

如图1、图2和图7所示，第一隔磁孔41在预定平面上的投影垂直于第二隔磁孔42在预定平面上的投影。

如图1至图7所示，第一隔磁孔41在预定平面上的投影沿转子铁芯1的周向延伸或沿垂直于相应的磁极3的磁极中心线31的方向延伸；和/或第二隔磁孔42在预定平面上的投影沿转子铁芯1的径向延伸或沿平行于相应的磁极3的磁极中心线31的方向延伸。这样，改善了转子铁芯1的周向方向和径向方向的磁导的均匀性，进而改善了气隙磁场分布，降低了电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图1至图7所示，第一隔磁孔41距离转子铁芯1的轴线最远的一侧所在的以转子铁芯1的轴线为中心轴的圆周面第一圆周面32，第一隔磁孔41距离转子铁芯1的轴线最近的一侧所在的以转子铁芯1的轴线为中心轴的圆周面为第二圆周面33；第二隔磁孔42靠近转子铁芯1的轴线的一端位于第一圆周面32和第二圆周面33之间；或者第二隔磁孔42靠近转子铁芯1的轴线的一端位于第一圆周面32上或第一圆周面32的外侧；或者第二隔磁孔42靠近转子铁芯1的轴线的一端位于第二圆周面33上或第二圆周面33的内侧。

具体地，本发明提供的转子结构，包括转子铁芯1和永磁体2。转子铁芯1上有容纳永磁体2的永磁体槽，转子结构的多个个永磁体2形成了交替的N极和S极，在转子铁芯1的磁极3上开设有隔磁孔组4，隔磁孔组4包括沿转子铁芯1的周向方向延伸的第一隔磁孔41，也有沿转子径向方向延伸的第二隔磁孔42。

其中，第一隔磁孔41的头部靠近磁极中心线31处，第一隔磁孔41的尾部靠近永磁体2；第二隔磁孔42的头部靠近转子铁芯1的外周面处，第二隔磁孔42的尾部靠近转子铁芯1的轴线处，且第一隔磁孔41的头部靠近第二隔磁孔42的尾部。

第一隔磁孔41沿转子铁芯1周向方向的宽度大于其沿转子铁芯1径向方向的宽度，第二隔磁孔42沿转子铁芯1周向方向的宽度小于其沿转子铁芯1径向方向的宽度。

如图1所示，第一隔磁孔41距离转子铁芯1的轴线最远的一侧所在的以转子铁芯1的轴线为中心轴的圆周面为第一圆周面32，第一圆周面32的半径为A，转子铁芯1的半径为B；其中，0.87≥A/B≥0.5。

第一圆周面32的半径为A，即第一隔磁孔41与转子铁芯1的轴线之间的最大距离为A，转子铁芯1的外周面的半径为B，当A/B的值设置在0.5至0.87范围内时，可以使得第一隔磁孔41位于永磁体2的中间段位置处，以改变永磁体2中间段位置处发出的磁通走向，改善第一隔磁孔41左右两端的磁通量分布，进而改善了转子铁芯1的磁通分布，降低了电机的转矩脉动，改善了气隙磁密波形，同时降低了电机的反电势谐波占比，且降低了电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图1所示，第一隔磁孔41距离转子铁芯1的轴线最近的一侧所在的以转子铁芯1的轴线为中心轴的圆周面为第二圆周面33，第二圆周面33的半径为C，转子铁芯1的半径为B；其中，0.7≥C/B≥0.4。

第二圆周面33的半径为C，即第一隔磁孔41与转子铁芯1的轴线之间的最小距离为C，转子铁芯1的外周面的半径为B，当C/B的值设置在0.4至0.7范围内时，可以使得第一隔磁孔41位于永磁体2的中间段位置处，以改变永磁体2中间段位置处发出的磁通走向，改善第一隔磁孔41左右两端的磁通量分布，进而改善了转子铁芯1的磁通分布，降低了电机的转矩脉动，改善了气隙磁密波形，同时降低了电机的反电势谐波占比，且降低了电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图1所示，第一隔磁孔41在预定平面上的投影为第一矩形结构，第一矩形结构的长度为D，第一矩形结构的宽度为E；其中，5.3≥D/E≥2。

第一矩形结构的长度D，即为第一隔磁孔41在转子铁芯的周向方向的宽度；第一矩形结构的宽度E，即为第一隔磁孔41在转子铁芯的径向方向的宽度，第一隔磁孔41在转子铁芯的周向方向的宽度大于其在转子铁芯的径向方向的宽度。

第一隔磁孔41主要改变永磁体2的中间段位置处发出的磁通的走向，若第一隔磁孔41在转子铁芯的径向方向的宽度过大，则第一隔磁孔41的磁阻过大，对磁通的阻碍作用也会过大，这样，对磁能传递不利。

当D/E的值设置在2至5.3范围内时，能够在保证电机转矩输出的同时，改善气隙磁密波形，以降低电机的反电势谐波占比，降低电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图1所示，第二隔磁孔42在预定平面上的投影为第二矩形结构，第二矩形结构的长度为F，第二矩形结构的宽度为G；其中，7≥F/G≥3。

第二矩形结构的长度F，即为第二隔磁孔42在转子铁芯1的径向方向的宽度；第二矩形结构的宽度G，即为第二隔磁孔42在转子铁芯1的周向方向的宽度，第二隔磁孔42在转子铁芯1的周向方向的宽度小于其在转子铁芯1的径向方向的宽度。

第二隔磁孔42的头部靠近转子铁芯1的外周面，第二隔磁孔42内为不导磁物质，其磁阻较大，第二隔磁孔42的周围为铁芯等易导磁材料，其磁阻较小。

当F/G的值设置在3至7范围内时，能够改善转子铁芯1的外周面所对应的各处气隙的磁密分布，从而降低了电机的转矩脉动，降低了电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图1所示，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的长度为D，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的最靠近永磁体2的一点与永磁体2之间的距离为H，第一隔磁孔41与第二隔磁孔42之间的最小距离为J；其中，1.8≥(H+J)/D≥0.5。

第一隔磁孔41在预定平面上的投影为条形，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的长度D，即为其在转子铁芯周向方向的宽度尺寸；第一隔磁孔41与永磁体2之间留有一段距离，该距离为H，第一隔磁孔41与第二隔磁孔42之间留有一段距离，该距离为J。

第一隔磁孔41与永磁体之间的导磁通路6处允许部分磁通传递，第一隔磁孔41与第二隔磁孔42之间的导磁通路6处允许部分磁通传递，第一隔磁孔41和第二隔磁孔42内为不导磁物质，其磁阻大，通过其向转子铁芯1的外周面处传递的磁通很少。

当(H+J)/D的值设置在0.5至1.8范围内时，有效地改善了转子结构的磁场分布，进而改善了气隙磁场分布，降低了谐波和谐波损耗，提高了电机的效率，降低了电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图12所示，所测得的本申请电机的转矩脉动随隔磁孔组4的(H+J)/D的值变化的关系图，在图12中可以看出，当隔磁孔组4的(H+J)/D的值在0.5至1.8范围内时，本申请电机的转矩脉动有明显地降低。

如图1至图7所示，各个磁极3上设置有多个隔磁孔组4，多个隔磁孔组4成对设置，成对的两个隔磁孔组4分别位于磁极3的磁极中心线31的两侧。

如图1至图7所示，成对的两个隔磁孔组4的第一隔磁孔41相对于磁极3的磁极中心线31对称设置；成对的两个隔磁孔组4的第二隔磁孔42相对于磁极3的磁极中心线31对称设置。

具体地，每个磁极3包括至少两个隔磁孔组，以将隔磁孔组4将磁极3分成多个导磁通路6。

单个隔磁孔组4的第一隔磁孔41与第二隔磁孔42均位于磁极中心线的同一侧，两个隔磁孔组4的第一隔磁孔41关于磁极中心线31对称，两个隔磁孔组4的第二隔磁孔42关于磁极中心线31对称，两组隔磁孔组4将磁极3分为五个导磁通路6，导磁通路6包括第一路径区域61、第二路径区域62、第三路径区域63、第四路径区域64以及第五路径区域65，以改善磁极3上的磁力线分布情况。

一方面，通过隔磁孔组4调节了各个导磁通路6处的磁通量大小，另一方面，通过使隔磁孔组4的隔磁孔沿转子铁芯1的周向方向和径向方向排布，调节了各个导磁通路6处的磁密密度，进而改善了气隙磁密波形，降低了电机的转矩脉动，降低了电机的电磁力密度峰值，且降低了电机的电磁振动噪声。

两个隔磁孔组4的第一隔磁孔41分别与两个永磁体2之间形成了第一路径区域61和第二路径区域62，两个隔磁孔组4的第一隔磁孔41分别与其对应的第二隔磁孔42之间形成了第三路径区域63和第四路径区域64，两个隔磁孔组4的第二隔磁孔42之间形成了第五路径区域65，这样，改善了转子铁芯1上的磁通量和磁通走向，进而改善了气隙磁场分布，降低了电机的转矩脉动，降低了电机的电磁力密度峰值，且降低了电机的电磁振动噪声。

如图3和图4所示，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的延伸方向垂直于磁极3的磁极中心线31，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第一中心线，第二隔磁孔42在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第二中心线；第一中心线和第二中心线之间的夹角为K，位于相应的磁极3两侧的永磁体之间的夹角为L；其中，1.6≥K/L≥0.4。

优选的，第一隔磁孔41和第二隔磁孔42在预定平面上的投影均为条形，且第一隔磁孔41在预定平面上的投影的延伸方向与磁极中心线31垂直，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的延伸方向与第二隔磁孔42在预定平面上的投影的延伸方向之间的角度为K，每个磁极3的两个永磁体2之间的夹角为L。

当K/L的值设置在0.4至1.6范围内时，第一隔磁孔41沿转子铁芯1的周向方向延伸，以调节转子铁芯1的周向方向的磁导，而第二隔磁孔42即沿转子铁芯1的周向方向延伸，又沿转子铁芯1的径向方向延伸，进一步改善了转子铁芯1的周向方向和径向方向的磁导的均匀性，进而改善了气隙磁场分布，降低了谐波，且降低了电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图5和图6所示，第二隔磁孔42在预定平面上的投影平行于磁极3的磁极中心线31，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第一中心线，第二隔磁孔42在预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第二中心线；述第一中心线和第二中心线之间的夹角为M，位于相应的磁极3两侧的永磁体之间的夹角为L；其中，2.4≥M/L≥0.5。

优选的，第一隔磁孔41和第二隔磁孔42在预定平面上的投影均为条形，且第二隔磁孔42在预定平面上的投影的延伸方向与磁极中心线31平行，第一隔磁孔41在预定平面上的投影的延伸方向与第二隔磁孔42在预定平面上的投影的延伸方向之间的角度为M，每个磁极3的两个永磁体2之间的夹角为L。

当M/L的值设置在0.5至2.4范围内时，第二隔磁孔42沿转子铁芯1的径向方向延伸，以调节转子铁芯1径向磁导，而第一隔磁孔41即沿转子铁芯1的周向方向延伸，又沿转子铁芯1的径向方向延伸，进一步改善了转子铁芯1的周向方向和径向方向的磁导的均匀性，进而改善了气隙磁场分布，降低了谐波，且降低了电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

如图5所示，第一隔磁孔41靠近永磁体2的侧壁与永磁体2平行设置且距离为O，永磁体2的宽度为Q；其中，1.7≥O/Q≥0.5。

具体地，第一隔磁孔41与永磁体2之间存在一段距离，该距离为O，永磁体的宽度(即厚度)为Q。当O/Q的值设置在0.5至1.7范围内时，能够有效地改善经此距离O处向第一隔磁孔41的内外两侧所传递的磁通量，使得永磁体2靠近转子铁芯1轴线一侧的磁通更多的向磁极3的中部传递，永磁体2靠近转子铁芯1外周面一侧的磁通更多的向磁极3的两端传递，进而改善了转子内的磁场分布，改善了气隙磁场分布，降低了谐波和谐波损耗，提高了电机效率，降低电机的电磁力密度峰值和电机的电磁振动噪声。

优选地，第二隔磁孔42靠近转子铁芯1外周面的侧壁与转子铁芯1的外周面平行设置且距离为P，转子结构所形成电机的电机气隙的宽度为δ，1.7≥P/δ≥0.2。

其中，转子结构所形成电机的电机气隙的宽度δ为电机的转子和定子之间的间隙，气隙磁密是指气隙中所存在的磁场的磁感应强度。第二隔磁孔42靠近转子铁芯1外周面的侧壁与转子铁芯1的外周面之间的距离P，即为隔磁桥5，隔磁桥5处允许一部分磁力线向气隙传递。沿转子铁芯1的周向方向，隔磁桥5在转子铁芯1的径向方向的宽度是均匀一致的，当P/δ的值设置在0.2至1.7范围内时，隔磁桥5处传递的磁通量为最佳，气隙磁密波形得到了最优地改善，电机的电磁力密度峰值达到了最低，电机的振动噪声也达到了最低。

本发明还提供了一种电机，包括定子结构和转子结构，转子结构为上述的转子结构。这样，能够使得该电机的振动噪声降低。

本发明还提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。这样，能够使得该压缩机的振动噪声降低。

如图8所示，所测得的现有电机与本申请电机的转矩脉动的对比图，在图8中可明显看出，本申请电机的转矩脉动的范围要远小于现有电机的转矩脉动的范围。

如图9示，所测得的现有电机与本申请电机的反电势谐波占比的对比图，在图9中可明显看出，本申请电机的反电势谐波占比要远小于现有电机的反电势谐波占比。

如图10所示，所测得的现有电机与本申请电机的电磁力密度峰值的对比图，在图10中可明显看出，本申请电机的电磁力密度峰值要远小于现有电机的电磁力密度峰值。

如图11所示，所测得的具有现有电机的压缩机与具有本申请电机的压缩机的噪声总值的对比图，在图11中可明显看出，具有本申请电机的压缩机的噪声总值要远小于具有现有电机的压缩机的噪声总值。

本发明中转子结构包括转子铁芯1和永磁体2。永磁体2设置在转子铁芯1上永磁体槽中，转子上的永磁体2形成了交替分布的N极和S极，在转子铁芯1的磁极3上开设有隔磁孔组4，隔磁孔组4既有沿转子铁芯1的周向方向延伸的第一隔磁孔41，又有沿转子铁芯1的径向方向延伸的第二隔磁孔42，第一隔磁孔41和第二隔磁孔42之间不连通，其中，第一隔磁孔41位于隔磁孔组4靠近转子铁芯1轴线的一侧，第二隔磁孔42位于隔磁孔组4靠近转子铁芯1外周面的一侧，且第二隔磁孔42相比于第一隔磁孔41距离磁极中心线31更加接近，该种结构的隔磁孔组4改变了转子结构的磁场分布。

永磁电机靠永磁体2产生主磁场，永磁电机的气隙磁密高，工作效率高，体积小，功率密度高，结构简单，可靠性高，在各行各业被广泛应用。但是在永磁同步电机中，固定牌号的材料制成的永磁体2，其磁能积不变，电机气隙磁场的调节难度大。同时，电机的齿槽结构使得气隙磁密、反电势的谐波含量较大，电机的电磁力密度峰值大，从而导致电机的转矩脉动及振动噪声较大。

本发明通过在转子铁芯1上开设的隔磁孔组4，改变了电机各处磁路的磁阻分布，实现了降低电机的齿槽效应，降低电机的转矩脉动，改善气隙磁密波形，同时降低电机的反电势谐波占比，降低电机的电磁力密度峰值，并且降低电机的电磁振动噪声的技术效果，解决了永磁同步电机的气隙磁密、反电势波形畸变率高，反电势谐波占比大、电机转矩脉动大、电机电磁力大以及电机振动大和噪声大的问题。

本发明提供了具有转子铁芯1、多个永磁体2以及隔磁孔组4的转子结构，其中，多个永磁体2围绕转子铁芯1的轴线均匀分布在转子铁芯1上形成多个磁极3，包括N极和S极；至少一个磁极3上开设有隔磁孔组4，隔磁孔组4包括第一隔磁孔41和第二隔磁孔42；以垂直于转子铁芯1的轴线的平面为预定平面，第一隔磁孔41和第二隔磁孔42在预定平面上的投影均为条形，且第一隔磁孔41和第二隔磁孔42延伸方向交叉设置，并且沿转子铁芯1的轴线方向，隔磁孔组4的垂直于转子铁芯1的轴线方向的横截面的大小和形状是不变的。通过本发明所提供的技术方案，实现了有效改善电机磁路各处的磁阻分布，改善磁通走向，以调节气隙磁场分布，改善气隙磁密波形、降低电机的齿槽效应、降低电机的反电势谐波占比、降低电机的转矩脉动、降低电机的电磁力密度峰值以及降低电机电磁振动噪声的技术效果，解决了现有技术中的电机的振动噪声较大的问题。

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 (17)

1.一种转子结构，包括转子铁芯(1)和设置在所述转子铁芯(1)上的多个永磁体(2)，以在所述转子铁芯(1)上形成多个磁极(3)，所述多个磁极(3)包括沿所述转子铁芯(1)的周向交替设置的多个N极和多个S极；其特征在于，

所述转子铁芯(1)的至少一个所述磁极(3)上开设有隔磁孔组(4)，沿远离所述转子铁芯(1)的轴线的方向，所述隔磁孔组(4)具有间隔设置的第一隔磁孔(41)和第二隔磁孔(42)；

以垂直于所述转子铁芯(1)的轴线的平面为预定平面，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影和所述第二隔磁孔(42)在所述预定平面上的投影均为条形且延伸方向交叉设置。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影垂直于所述第二隔磁孔(42)在所述预定平面上的投影。

3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，

所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影沿所述转子铁芯(1)的周向延伸或沿垂直于相应的所述磁极(3)的磁极中心线(31)的方向延伸；和/或

所述第二隔磁孔(42)在所述预定平面上的投影沿所述转子铁芯(1)的径向延伸或沿平行于相应的所述磁极(3)的磁极中心线(31)的方向延伸。

4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)距离所述转子铁芯(1)的轴线最远的一侧所在的以所述转子铁芯(1)的轴线为中心轴的圆周面第一圆周面(32)，所述第一隔磁孔(41)距离所述转子铁芯(1)的轴线最近的一侧所在的以所述转子铁芯(1)的轴线为中心轴的圆周面为第二圆周面(33)；

所述第二隔磁孔(42)靠近所述转子铁芯(1)的轴线的一端位于所述第一圆周面(32)和所述第二圆周面(33)之间；或者

所述第二隔磁孔(42)靠近所述转子铁芯(1)的轴线的一端位于所述第一圆周面(32)上或所述第一圆周面(32)的外侧；或者

所述第二隔磁孔(42)靠近所述转子铁芯(1)的轴线的一端位于所述第二圆周面(33)上或所述第二圆周面(33)的内侧。

5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)距离所述转子铁芯(1)的轴线最远的一侧所在的以所述转子铁芯(1)的轴线为中心轴的圆周面第一圆周面(32)，所述第一圆周面(32)的半径为A，所述转子铁芯(1)的半径为B；其中，0.87≥A/B≥0.5。

6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)距离所述转子铁芯(1)的轴线最近的一侧所在的以所述转子铁芯(1)的轴线为中心轴的圆周面为第二圆周面(33)，所述第二圆周面(33)的半径为C，所述转子铁芯(1)的半径为B；其中，0.7≥C/B≥0.4。

7.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影为第一矩形结构，所述第一矩形结构的长度为D，所述第一矩形结构的宽度为E；其中，5.3≥D/E≥2。

8.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第二隔磁孔(42)在所述预定平面上的投影为第二矩形结构，所述第二矩形结构的长度为F，所述第二矩形结构的宽度为G；其中，7≥F/G≥3。

9.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影的长度为D，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影的最靠近所述永磁体(2)的一点与所述永磁体(2)之间的距离为H，所述第一隔磁孔(41)与所述第二隔磁孔(42)之间的最小距离为J；其中，1.8≥(H+J)/D≥0.5。

10.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，各个所述磁极(3)上设置有多个所述隔磁孔组(4)，多个所述隔磁孔组(4)成对设置，成对的两个所述隔磁孔组(4)分别位于所述磁极(3)的磁极中心线(31)的两侧。

11.根据权利要求10所述的转子结构，其特征在于，成对的两个所述隔磁孔组(4)的第一隔磁孔(41)相对于所述磁极(3)的磁极中心线(31)对称设置；成对的两个所述隔磁孔组(4)的第二隔磁孔(42)相对于所述磁极(3)的磁极中心线(31)对称设置。

12.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影的延伸方向垂直于所述磁极(3)的磁极中心线(31)，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第一中心线，所述第二隔磁孔(42)在所述预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第二中心线；所述第一中心线和所述第二中心线之间的夹角为K，位于相应的所述磁极(3)两侧的永磁体之间的夹角为L；其中，1.6≥K/L≥0.4。

13.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第二隔磁孔(42)在所述预定平面上的投影平行于所述磁极(3)的磁极中心线(31)，所述第一隔磁孔(41)在所述预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第一中心线，所述第二隔磁孔(42)在所述预定平面上的投影的沿其延伸方向的中心线为第二中心线；述第一中心线和所述第二中心线之间的夹角为M，位于相应的所述磁极(3)两侧的永磁体之间的夹角为L；其中，2.4≥M/L≥0.5。

14.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一隔磁孔(41)靠近所述永磁体(2)的侧壁与所述永磁体(2)平行设置且距离为O，所述永磁体(2)的宽度为Q；其中，1.7≥O/Q≥0.5。

15.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第二隔磁孔(42)靠近所述转子铁芯(1)外周面的侧壁与所述转子铁芯(1)的外周面平行设置且距离为P，所述转子结构所形成电机的电机气隙的宽度为δ，1.7≥P/δ≥0.2。

16.一种电机，包括定子结构和转子结构，其特征在于，所述转子结构为权利要求1至15中任一项所述的转子结构。

17.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求16所述的电机。

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