CN112994291B - 转子铁芯、电机转子及压缩机 - Google Patents

转子铁芯、电机转子及压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN112994291B
CN112994291B CN202110197281.4A CN202110197281A CN112994291B CN 112994291 B CN112994291 B CN 112994291B CN 202110197281 A CN202110197281 A CN 202110197281A CN 112994291 B CN112994291 B CN 112994291B
Authority
CN
China
Prior art keywords
groove
radial
slot
magnet
iron core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110197281.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112994291A (zh
Inventor
张辉
周博
梁建柽
于潇逍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Original Assignee
Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai filed Critical Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Priority to CN202110197281.4A priority Critical patent/CN112994291B/zh
Publication of CN112994291A publication Critical patent/CN112994291A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112994291B publication Critical patent/CN112994291B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明提供了一种转子铁芯、电机转子及压缩机，铁芯本体上设置有多对槽体结构，针对每一个槽体结构：槽体结构包括第二槽体和两个第一槽体，两个第一槽体分别位于第二槽体的两侧；各个第一槽体均包括依次连接的第一槽段、第二槽段和第三槽段，两个第三槽段与第二槽体均连通；各个第二槽段的中心轴线与第二槽体的中心轴线均呈第一预定夹角设置，第一槽段的中心轴线与相应的第二槽段的中心轴线呈第二预定夹角设置，第一槽段位于相应的第二槽段的远离铁芯本体的中心线的一侧；两个第一槽体的第二槽段分别用于容纳两个径向磁体，第二槽体用于容纳切向磁体。将本转子铁芯应用于电机转子中，以解决现有技术中的电机转子的切向永磁体漏磁过大的问题。

Description

转子铁芯、电机转子及压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机电机领域，具体而言，涉及一种转子铁芯、电机转子及压缩机。
背景技术
现有的压缩机用永磁电机普遍采用内嵌式稀土永磁电机，其利用永磁体的高剩磁力能够极大地缩小压缩机的体积和重量，在保持优异的电机效率和振动噪音的同时还使电机的体积更小，使得永磁体电机具有一定的优势。
体积较小的电机的转子的转矩密度更高，现有高转矩密度的转子结构为混合磁路转子结构，即转子内嵌一种径向永磁体(永磁体磁场径向分布)和切向永磁体(永磁体磁场切向分布)；基于成本的考虑，现有技术中通常将切向永磁体合并，形成转子的相邻磁极共用一个切向永磁体的设置形式。
但是，上述切向永磁体合并的设置方式存在切向永磁体漏磁过大的问题，同时切向永磁体产生的电磁激振力也较大，振动噪声恶劣。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种转子铁芯、电机转子及压缩机，以解决现有技术中的电机转子的切向永磁体漏磁过大的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转子铁芯，其包括：铁芯本体，铁芯本体上设置有多对槽体结构，多对槽体结构沿铁芯本体的周向依次布置，每对槽体结构的两个槽体结构相对于铁芯本体的中心线呈180度对称设置；其中，槽体结构包括第二槽体和两个第一槽体，两个第一槽体分别位于第二槽体的两侧；各个第一槽体均包括依次连接的第一槽段、第二槽段和第三槽段，两个第三槽段与第二槽体均连通；各个第二槽段的中心轴线与第二槽体的中心轴线均呈第一预定夹角设置，第一槽段的中心轴线与相应的第二槽段的中心轴线呈第二预定夹角设置，第一槽段位于相应的第二槽段的远离铁芯本体的中心线的一侧；两个第一槽体的第二槽段分别用于容纳两个径向磁体，第二槽体用于容纳切向磁体。
进一步地，第一预定夹角为锐角；和/或，第二预定夹角为钝角；和/或，沿靠近第二槽体的中心轴线的方向，第三槽段的槽腔的横截面积逐渐减小或增大。
进一步地，两个第一槽体相对于第二槽体的中心轴线呈镜像对称设置。
进一步地，各个槽体结构还包括第三槽体，第三槽体与相应的第二槽体连通；第三槽体为多个，多个第三槽体分为两组，两组第三槽体分别设置在第二槽体的两侧；各组第三槽体具有至少一个第三槽体；当各组第三槽体具有多个第三槽体时，各组第三槽体的多个第三槽体沿第二槽体的延伸方向间隔布置。
进一步地，第三槽体为条形槽，第三槽体具有靠近第二槽体的连接端和远离第二槽体的自由端，第三槽体的自由端位于第三槽体的连接端的远离铁芯本体的中心线的一侧。
进一步地，当各组第三槽体具有多个第三槽体时，多个第三槽体中远离铁芯本体的中心线的第三槽体为端部槽体；或者，当各组第三槽体具有一个第三槽体时，该第三槽体为端部槽体；自端部槽体的连接端至其自由端的方向，端部槽体的槽腔的外周长逐渐减小；和/或，端部槽体具有靠近铁芯本体的中心线的第一侧边和远离铁芯本体的中心线的第二侧边，第二侧边与相应的第二槽体的远离铁芯本体的中心线的一端的端部边缘齐平。
进一步地，当各组第三槽体具有多个第三槽体时，自铁芯本体的中心至其边缘的方向，各组第三槽体的多个第三槽体的自由端依次逐渐远离相应的第二槽体的中心轴线；和/或，两组第三槽体的多个第三槽体相对于相应的第二槽体的中心轴线一一对称设置。
进一步地，各个第三槽体的自由端与相应的第二槽体的中心轴线之间的垂直距离为B1，第二槽体的槽腔的最小宽度为B2；其中，0.9B2≤B1≤1.25B2。
进一步地，第二槽体的远离铁芯本体的中心线的一端的端部与铁芯本体的边缘之间的最小垂直距离为B3；其中，0.2mm≤B3≤0.45mm。
进一步地，除端部槽体外的其余第三槽体的槽宽为B4，第二槽体的槽腔的最大宽度为B2；其中，B4小于或等于B2的六分之一。
进一步地，铁芯本体的边缘的部分本体朝向铁芯本体的中心方向凹陷以形成内凹部；内凹部为多个，多个内凹部沿铁芯本体的周向间隔设置；多个内凹部与多个槽体结构一一对应地设置。
进一步地，其中一组第三槽体的多个第三槽体的自由端在预设投影面上的投影均位于第一预设径线上，另一组第三槽体的多个第三槽体的自由端在预设投影面上的投影均位于第二预设径线上，第一预设径线与第二预设径线之间的夹角为D1；沿铁芯本体的周向，内凹部具有相对设置的第一端和第二端；相应的内凹部的第一端和第二端分别位于第三预设径线和第四预设径线上，第三预设径线和第四预设径线之间的夹角为D2；其中，0.42≤(D1/D2)≤0.54；预设投影面与铁芯本体的中心轴线垂直，铁芯本体的中心轴线在预设投影面上的投影为预设中心点，第一预设径线、第二预设径线、第三预设径线和第四预设径线均位于预设投影面上并均经过预设中心点。
根据本发明的另一方面，提供了一种电机转子，其包括上述的转子铁芯，电机转子还包括：多组径向磁体，多组径向磁体与转子铁芯的多个槽体结构一一对应地设置；各组径向磁体具有两个径向磁体，以使各组径向磁体的两个径向磁体分别嵌设在相应的槽体结构的两个第一槽体内；多个切向磁体，多个切向磁体与转子铁芯的多个槽体结构一一对应地设置，各个切向磁体嵌设在相应的槽体结构的第二槽体内。
进一步地，沿顺时针方向或逆时针方向，各组径向磁体包括第一径向磁体和第二径向磁体，第一径向磁体具有朝向转子铁芯的中心线的第一磁极和朝向转子铁芯的边缘的第二磁极，第二径向磁体具有朝向转子铁芯的中心线的第三磁极和朝向转子铁芯的边缘的第四磁极，第一径向磁体的第一磁极和第二磁极的极性相反，第二径向磁体的第三磁极和第四磁极的极性相反，第一径向磁体的第一磁极和同组的第二径向磁体的第三磁极的极性相反；各个切向磁体具有朝向相应的第一径向磁体的第五磁极和朝向相应的第二径向磁体的第六磁极，各个切向磁体的第五磁极和第六磁极的极性相反，切向磁体的第五磁极和相应的第一径向磁体的第二磁极的极性相同，切向磁体的第六磁极和相应的第二径向磁体的第四磁极的极性相同；相邻两组径向磁体中，其中一组径向磁体的第二径向磁体的第三磁极和另一组径向磁体的第一径向磁体的第一磁极极性相同；相邻两个切向磁体的第五磁极极性相反。
根据本发明的又一方面，提供了一种压缩机，其包括上述的电机转子。
应用本发明的技术方案，铁芯本体上设置有多对槽体结构，多对槽体结构沿铁芯本体的周向依次布置，每对槽体结构的两个槽体结构相对于铁芯本体的中心线呈180度对称设置；针对每一个槽体结构的具体结构：槽体结构包括第二槽体和两个第一槽体，两个第一槽体分别位于第二槽体的两侧；各个第一槽体均包括依次连接的第一槽段、第二槽段和第三槽段，两个第三槽段与第二槽体均连通；各个第二槽段的中心轴线与第二槽体的中心轴线均呈第一预定夹角设置，第一槽段的中心轴线与相应的第二槽段的中心轴线呈第二预定夹角设置，第一槽段位于相应的第二槽段的远离铁芯本体的中心线的一侧；将本转子铁芯应用于电机转子中，使多组径向磁体与多个槽体结构一一对应地设置，以使各组径向磁体的两个径向磁体分别嵌设在相应的槽体结构的两个第一槽体内，并使多个切向磁体一一对应地设置在多个槽体结构的第二槽体内；这样，第一槽段和第三槽段均形成隔磁槽段，即切向磁体与相应的两个径向磁体之间均设置有隔磁槽段，以降低切向磁体的漏磁现象，解决了现有技术中的电机转子的切向永磁体漏磁过大的问题。
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转子铁芯的实施例的结构示意图；
图2示出了图1中的转子铁芯的一个槽体结构的结构示意图；
图3示出了图1中的转子铁芯的一个槽体结构与相应的内凹部的设置结构示意图；
图4示出了根据本发明的电机转子的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、铁芯本体；
11、槽体结构；12、第一槽体；121、第一槽段；122、第二槽段；123、第三槽段；
13、第二槽体；131、第四槽边；132、第五槽边；14、第三槽体；140、端部槽体；1401、第一侧边；1402、第二侧边；
15、内凹部；16、凸出桥部；
21、径向磁体；211、第一径向磁体；212、第二径向磁体；22、切向磁体。
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。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明提供了一种转子铁芯，请参考图1至图4，铁芯本体10上设置有多对槽体结构11，多对槽体结构11沿铁芯本体10的周向依次布置，每对槽体结构11的两个槽体结构11相对于铁芯本体10的中心线呈180度对称设置；其中，槽体结构11包括第二槽体13和两个第一槽体12，两个第一槽体12分别位于第二槽体13的两侧；各个第一槽体12均包括依次连接的第一槽段121、第二槽段122和第三槽段123，两个第三槽段123与第二槽体13均连通；各个第二槽段122的中心轴线与第二槽体13的中心轴线均呈第一预定夹角设置，第一槽段121的中心轴线与相应的第二槽段122的中心轴线呈第二预定夹角设置，第一槽段121位于相应的第二槽段122的远离铁芯本体10的中心线的一侧；两个第一槽体12的第二槽段122分别用于容纳两个径向磁体21，第二槽体13用于容纳切向磁体22。
在本发明的转子铁芯中，铁芯本体10上设置有多对槽体结构11，多对槽体结构11沿铁芯本体10的周向依次布置，每对槽体结构11的两个槽体结构11相对于铁芯本体10的中心线呈180度对称设置；针对每一个槽体结构11的具体结构：槽体结构11包括第二槽体13和两个第一槽体12，两个第一槽体12分别位于第二槽体13的两侧；各个第一槽体12均包括依次连接的第一槽段121、第二槽段122和第三槽段123，两个第三槽段123与第二槽体13均连通；各个第二槽段122的中心轴线与第二槽体13的中心轴线均呈第一预定夹角设置，第一槽段121的中心轴线与相应的第二槽段122的中心轴线呈第二预定夹角设置，第一槽段121位于相应的第二槽段122的远离铁芯本体10的中心线的一侧；将本转子铁芯应用于电机转子中，使多组径向磁体21与多个槽体结构11一一对应地设置，以使各组径向磁体21的两个径向磁体21分别嵌设在相应的槽体结构11的两个第一槽体12内，并使多个切向磁体22一一对应地设置在多个槽体结构11的第二槽体13内；这样，第一槽段121和第三槽段123均形成隔磁槽段，即切向磁体22与相应的两个径向磁体21之间均设置有隔磁槽段，以降低切向磁体22的漏磁现象，解决了现有技术中的电机转子的切向永磁体漏磁过大的问题。
并且，各组径向磁体21的两个径向磁体21之间也通过两个第三槽段123能够降低漏磁现象；各个径向磁体21通过相应的第一槽段121也能够降低漏磁现象。
需要说明的是，第一槽段121、第二槽段122和第二槽体13均为条形槽；各个第二槽体13均沿预定径线方向延伸，该预定径线经过铁芯本体10的中心线。
具体地，沿铁芯本体10的厚度方向，各个第一槽体12和各个第二槽体13均贯穿铁芯本体10。
具体地，第一预定夹角为锐角；优选地，第一预定夹角的取值范围为大于60或等于度且小于或等于80度，这样能够在保持电机转子的磁路不过度饱和的条件下，有利于产生更多的磁密，极大提高切向磁体22和径向磁体21的利用率。
如图3所示，第二槽段122的朝向第二槽体13的槽边与第二槽体13的靠近该第二槽段122的槽边之间的夹角为D4，D4为锐角；优选地，D4的取值范围为大于或等于60度且小于或等于80度；可选地，D4与第一预定夹角相等。
具体地，第二预定夹角为钝角；优选地，第二预定夹角的取值范围为大于或等于105度且小于或等于116度，这有利于使得具有本转子铁芯的电机转子的漏磁现象减少，并使电机的转矩脉动明显减少，且电机的输出力矩增加。
如图3所示，第一槽段121的靠近第二槽体13的槽边与相应的第二槽段122的朝向第二槽体13的槽边之间的夹角为D3，D3为钝角；优选地，D3的取值范围为大于或等于105度且小于或等于116度。可选地，D3与第二预定夹角相等。
具体地，每个槽体结构11的两个第三槽段123相互连通。
具体地，沿靠近第二槽体13的中心轴线的方向，第三槽段123的槽腔的横截面积逐渐减小，即第三槽段123的槽腔的外周长逐渐减小；其中，第三槽段123的槽腔的横截面为第三槽段123的槽腔的垂直于其延伸方向的截面；第三槽段123自相应的第二槽段122至第二槽体13的方向(或者自第二槽体13至相应的第二槽段122的方向)延伸。
可选地，两个第一槽体12相对于第二槽体13的中心轴线呈镜像对称设置。
在本实施例中，各个槽体结构11还包括第三槽体14，第三槽体14与相应的第二槽体13连通；由于切向磁体22用于提供两组磁极单元的磁场，会对电磁激振力(电磁激振力的频率为磁极单元数的整数倍)影响较大，通过设置第三槽体14以削弱电磁激振力。
具体地，沿铁芯本体10的厚度方向，各个第三槽体14均贯穿铁芯本体10。
具体地，第三槽体14为多个，多个第三槽体14分为两组，两组第三槽体14分别设置在第二槽体13的两侧；各组第三槽体14具有至少一个第三槽体14；当各组第三槽体14具有多个第三槽体14时，各组第三槽体14的多个第三槽体14沿第二槽体13的延伸方向间隔布置。
具体地，第三槽体14为条形槽，第三槽体14具有靠近第二槽体13的连接端和远离第二槽体13的自由端，第三槽体14的连接端与第二槽体13连接；第三槽体14的自由端位于第三槽体14的连接端的远离铁芯本体10的中心线的一侧，这样有利于降低对呈正弦波的电机转子磁场的影响。
具体地，当各组第三槽体14具有多个第三槽体14时，多个第三槽体14中远离铁芯本体10的中心线的第三槽体14为端部槽体140；当各组第三槽体14具有一个第三槽体14时，该第三槽体14为端部槽体140。
可选地，自端部槽体140的连接端至其自由端的方向，端部槽体140的槽腔的外周长逐渐减小。
可选地，端部槽体140具有靠近铁芯本体10的中心线的第一侧边1401和远离铁芯本体10的中心线的第二侧边1402，第二侧边1402与相应的第二槽体13的远离铁芯本体10的中心线的一端的端部边缘齐平。
如图2所示，由于自端部槽体140的连接端至其自由端的方向，端部槽体140的槽腔的外周长逐渐减小，以使端部槽体140形成三角形槽，该三角形槽具有第一槽边、第二槽边和第三槽边，该三角形槽的第一槽边和第二槽边分别形成第一侧边1401和第二侧边1402，该三角形槽的第三槽边位于端部槽体140和第二槽体13的连接处。
可选地，当各组第三槽体14具有多个第三槽体14时，自铁芯本体10的中心至其边缘的方向，各组第三槽体14的多个第三槽体14的自由端依次逐渐远离相应的第二槽体13的中心轴线，这样可以避免各个第三槽体14对电机转子的磁场的正弦分布造成影响。
可选地，两组第三槽体14的多个第三槽体14相对于相应的第二槽体13的中心轴线一一对称设置。
在本实施例中，各个第三槽体14的自由端与相应的第二槽体13的中心轴线之间的垂直距离为B1，第二槽体13的槽腔的最小宽度为B2；其中，0.9B2≤B1≤1.25B2，即1.8B2≤2B1≤2.5B2，以使具有本转子铁芯的电机转子的漏磁现象显著降低；第二槽体13的槽腔的宽度方向与其延伸方向垂直。
具体地，两组第三槽体14中呈对称设置的每对第三槽体14的自由端部之间的垂直距离为预设垂直距离，故当各组第三槽体14具有多个第三槽体14时，槽体结构11具有多个预设垂直距离，其中最大预设垂直距离为2B1max；1.8B2≤2B1max≤2.5B2；如图3所示，两组第三槽体14中呈对称设置的两个端部槽体140的自由端部之间的垂直距离为2B1max。
在本实施例中，第二槽体13的远离铁芯本体10的中心线的一端的端部与铁芯本体10的边缘之间的最小垂直距离为B3；其中，0.2mm≤B3≤0.45mm，以使具有本转子铁芯的电机转子的漏磁现象显著降低。
具体地，由于槽体结构11的设置，故槽体结构11的第二槽体13的远离铁芯本体10的中心线的一端的端部与铁芯本体10的边缘之间就形成了凸出桥部16，即凸出桥部16的最小宽度为B3，凸出桥部16的宽度方向与第二槽体13的延伸方向平行或相同。
在本实施例中，除端部槽体140外的其余第三槽体14的槽宽为B4，第二槽体13的槽腔的最大宽度为B2；其中，B4小于或等于B2的六分之一；这样有利于削弱切向磁体22的固有电磁力，进而改善切向磁体22所产生的磁场。
在本实施例中，铁芯本体10的边缘的部分本体朝向铁芯本体10的中心方向凹陷以形成内凹部15，内凹部15为多个，多个内凹部15沿铁芯本体10的周向间隔设置；多个内凹部15与多个槽体结构11一一对应地设置，这样，可以增加具有本转子铁芯的电机转子的漏磁磁路的磁阻，进而降低漏磁现象。
在本实施例中，定义一个预设投影面，该预设投影面与铁芯本体10的中心轴线垂直，即该预设投影面与铁芯本体10的中心面平行或重合；铁芯本体10的中心轴线在预设投影面上的投影为预设中心点P，第一预设径线、第二预设径线、第三预设径线和第四预设径线均位于预设投影面上并均经过预设中心点P。
具体地，两组第三槽体14中，其中一组第三槽体14的多个第三槽体14的自由端在预设投影面上的投影均位于第一预设径线上，另一组第三槽体14的多个第三槽体14的自由端在预设投影面上的投影均位于第二预设径线上，第一预设径线与第二预设径线之间的夹角为D1。
具体地，沿铁芯本体10的周向，内凹部15具有相对设置的第一端和第二端；相应的内凹部15的第一端和第二端分别位于第三预设径线和第四预设径线上，第三预设径线和第四预设径线之间的夹角为D2。
具体地，由于各个槽体结构11所对应的铁芯本体10的边缘除内凹部15外的其余边缘的周向长度(周向长度指沿铁芯本体10的周向的长度)不能太长或太短，太长会造成电机气隙增加、磁密变小，太短会造成电机转子的漏磁磁路的磁阻较小，进而导致漏磁增加，均会造成电机输出力矩和输出效率变低；故对内凹部15进行如下条件限制：0.42≤(D1/D2)≤0.54，以保证电机的漏磁较少，同时由于漏磁较少还能够使电机的转矩脉动也显著降低。
在本实施例中，第二槽体13具有两个相对设置的第四槽边131和第五槽边132，两组第三槽体14分别设置在第四槽边131和第五槽边132上；其中一组第三槽体14中，除端部槽体140外的其余第三槽体14的自由端的边缘线与第四槽边131平行设置；另一组第三槽体14中，除端部槽体140外的其余第三槽体14的自由端的边缘线与第五槽边132平行设置，这样有利于降低对呈正弦波的电机转子磁场的影响。其中，第四槽边131和第五槽边132的分布方向与第二槽体13的延伸方向垂直。
具体地，两组第三槽体14中的两个端部槽体140的第三槽边分别与第四槽边131和第五槽边132重合。
具体地，各个槽体结构11为一体成型结构。
具体地，切向磁体22和径向磁体21均为永磁体。
本发明还提供了一种电机转子，电机转子包括上述的转子铁芯，电机转子还包括多组径向磁体21和多个切向磁体22，多组径向磁体21与转子铁芯的多个槽体结构11一一对应地设置；各组径向磁体21具有两个径向磁体21，以使各组径向磁体21的两个径向磁体21分别嵌设在相应的槽体结构11的两个第一槽体12内；多个切向磁体22与转子铁芯的多个槽体结构11一一对应地设置，各个切向磁体22嵌设在相应的槽体结构11的第二槽体13内。
在本实施例中，沿顺时针方向或逆时针方向，各组径向磁体21包括第一径向磁体211和第二径向磁体212，即各组径向磁体21的第一径向磁体211和第二径向磁体212均沿顺时针方向分布或者均沿逆时针方向分布；第一径向磁体211具有朝向转子铁芯的中心线的第一磁极和朝向转子铁芯的边缘的第二磁极，第二径向磁体212具有朝向转子铁芯的中心线的第三磁极和朝向转子铁芯的边缘的第四磁极，第一径向磁体211的第一磁极和第二磁极的极性相反，第二径向磁体212的第三磁极和第四磁极的极性相反，第一径向磁体211的第一磁极和同组的第二径向磁体212的第三磁极的极性相反，第一径向磁体211的第二磁极和同组的第二径向磁体212的第四磁极的极性相反。各个切向磁体22具有朝向相应的第一径向磁体211的第五磁极和朝向相应的第二径向磁体212的第六磁极，各个切向磁体22的第五磁极和第六磁极的极性相反，切向磁体22的第五磁极和相应的第一径向磁体211(该切向磁体22和该相应的第一径向磁体211位于同一槽体结构11内)的第二磁极的极性相同，切向磁体22的第六磁极和相应的第二径向磁体212(该切向磁体22和该相应的第二径向磁体212位于同一槽体结构11内)的第四磁极的极性相同；相邻两组径向磁体21中，其中一组径向磁体21的第二径向磁体212的第三磁极和另一组径向磁体21的第一径向磁体211的第一磁极极性相同，其中一组径向磁体21的第二径向磁体212的第四磁极和另一组径向磁体21的第一径向磁体211的第二磁极极性相同；相邻两个切向磁体22的第五磁极极性相反，相邻两个切向磁体22的第六磁极相反。
具体实施过程中，沿顺时针方向，相邻两组径向磁体21分别为第一组径向磁体和第二组径向磁体，第一组径向磁体中的第二径向磁体212、第二组径向磁体的第一径向磁体211、第一组径向磁体相对应的切向磁体22(该第一组径向磁体与相对应的切向磁体22位于同一槽体结构11内)以及第二组径向磁体相对应的切向磁体22(该第二组径向磁体与相对应的切向磁体22位于同一槽体结构11内)共同形成一个磁极单元；其中，任意相邻两个磁极单元会共用一个切向磁体22；磁极单元的数量与槽体结构11的数量相等；每个磁极单元的磁极的具体布置方式均相同。
例如，如图4所示，A处的槽体结构11对应第三组径向磁体和第三切向磁体；B处的槽体结构11对应第四组径向磁体和第四切向磁体；C处的槽体结构11对应第五组径向磁体和第五切向磁体；第三切向磁体的第五磁极和第六磁极分别为S极和N极，第三组径向磁体中的第二径向磁体212的第三磁极和第四磁极分别为S极和N极，第四组径向磁体的第一径向磁体211的第一磁极和第二磁极分别为S极和N极，第四切向磁体的第五磁极和第六磁极分别为N极和S极，即第三切向磁体、第三组径向磁体中的第二径向磁体212、第四组径向磁体的第一径向磁体211以及第四切向磁体形成第一磁极单元；第四组径向磁体的第二径向磁体212的第三磁极和第四磁极分别为N极和S极，第五组径向磁体的第一径向磁体211的第一磁极和第二磁极分别为N极和S极，第五切向磁体的第五磁极和第六磁极分别为S极和N极，即第四切向磁体、第四组径向磁体的第二径向磁体212、第五组径向磁体的第一径向磁体211、第五切向磁体形成第二磁极单元；相邻的第一磁极单元和第二磁极单元共用第四切向磁体。
具体地，各个径向磁体21均为条形，各个第一径向磁体211的第一磁极和第二磁极分别位于该第一径向磁体211的中心轴线的两侧；各个第二径向磁体212的第三磁极和第四磁极分别位于该第二径向磁体212的中心轴线的两侧；各个切向磁体22均为条形，各个切向磁体22的第五磁极和第六磁极分别位于该切向磁体22的中心轴线的两侧。
具体地，在每个磁极单元中，四个磁体(两个径向磁体21和两个切向磁体22)并联提供磁场；上述第一预定夹角和第二预定夹角是影响每个磁极单元中的各个磁体的长度和用量的因素之一，也会对产生的气隙磁场分布产生影响；上述第一预定夹角越小，各个磁体的用量越大，所产生的气隙磁密越大，磁密过大容易导致电机转子的磁路磁饱和，进而使电机的铁损增大、效率变低，同时还容易造成磁体的浪费；但是，磁体用量过少，也会影响电机的输出力矩和效率，使输出力矩变小、效率变低。
具体实施过程中，径向磁体21的朝向转子铁芯的边缘的部分会产生漏磁，第一槽段121的设置并使第一槽段121的中心轴线与相应的第二槽段122的心轴线呈第二预定夹角设置，有利于引导漏磁通(漏磁通是指不按照预设的磁路流动的磁通)的流向，进而减少漏磁现象，并减少转矩脉动。槽体结构11的设置方式有利于引导漏磁通的流向，进而减少漏磁现象，并减少转矩脉动、降低电磁激振力。
第三槽体14的设置有利于调节漏磁通，漏磁通围绕相应的磁极单元的流向气隙形成漏磁；由于第三槽体14的自由端位于第三槽体14的连接端的远离铁芯本体10的中心线的一侧，故第三槽体14的中心轴线与第二槽体13的中心轴线呈第三预定夹角设置，第三预定夹角设置为锐角；第三槽体14的槽腔的长度和第三预定夹角会对漏磁的调节效果产生影响，而第三槽体14的槽腔的长度和第三预定夹角的设置大小与切向磁体22的切向充磁厚度有关。
本电机转子能够实现提高气隙磁密、增加电磁转矩的效果，进而提高电机功率密度和电机效率、减小电机电磁噪音。
本发明还提供了一种压缩机，其包括上述的电机转子。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
在本发明的转子铁芯中，铁芯本体10上设置有多对槽体结构11，多对槽体结构11沿铁芯本体10的周向依次布置，每对槽体结构11的两个槽体结构11相对于铁芯本体10的中心线呈180度对称设置；针对每一个槽体结构11的具体结构：槽体结构11包括第二槽体13和两个第一槽体12，两个第一槽体12分别位于第二槽体13的两侧；各个第一槽体12均包括依次连接的第一槽段121、第二槽段122和第三槽段123，两个第三槽段123与第二槽体13均连通；各个第二槽段122的中心轴线与第二槽体13的中心轴线均呈第一预定夹角设置，第一槽段121的中心轴线与相应的第二槽段122的中心轴线呈第二预定夹角设置，第一槽段121位于相应的第二槽段122的远离铁芯本体10的中心线的一侧；将本转子铁芯应用于电机转子中，使多组径向磁体21与多个槽体结构11一一对应地设置，以使各组径向磁体21的两个径向磁体21分别嵌设在相应的槽体结构11的两个第一槽体12内，并使多个切向磁体22一一对应地设置在多个槽体结构11的第二槽体13内；这样，第一槽段121和第三槽段123均形成隔磁槽段，即切向磁体22与相应的两个径向磁体21之间均设置有隔磁槽段，以降低切向磁体22的漏磁现象，解决了现有技术中的电机转子的切向永磁体漏磁过大的问题。
需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
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 (11)

1.一种转子铁芯，其特征在于，包括：
铁芯本体(10)，所述铁芯本体(10)上设置有多对槽体结构(11)，多对所述槽体结构(11)沿所述铁芯本体(10)的周向依次布置，每对所述槽体结构(11)的两个所述槽体结构(11)相对于所述铁芯本体(10)的中心线呈180度对称设置；
其中，所述槽体结构(11)包括第二槽体(13)和两个第一槽体(12)，两个所述第一槽体(12)分别位于所述第二槽体(13)的两侧；各个所述第一槽体(12)均包括依次连接的第一槽段(121)、第二槽段(122)和第三槽段(123)，两个所述第三槽段(123)与所述第二槽体(13)均连通；各个所述第二槽段(122)的中心轴线与所述第二槽体(13)的中心轴线均呈第一预定夹角设置，所述第一槽段(121)的中心轴线与相应的所述第二槽段(122)的中心轴线呈第二预定夹角设置，所述第一槽段(121)位于相应的所述第二槽段(122)的远离所述铁芯本体(10)的中心线的一侧；
两个所述第一槽体(12)的所述第二槽段(122)分别用于容纳两个径向磁体(21)，所述第二槽体(13)用于容纳切向磁体(22)；所述第二槽体(13)位于两个所述第一槽体(12)的第二槽段(122)的远离所述铁芯本体(10)的中心线的一侧；
各个所述槽体结构(11)还包括第三槽体(14)，所述第三槽体(14)与相应的所述第二槽体(13)连通；所述第三槽体(14)为多个，多个所述第三槽体(14)分为两组，两组所述第三槽体(14)分别设置在所述第二槽体(13)的两侧；各组所述第三槽体(14)具有至少一个所述第三槽体(14)；当各组所述第三槽体(14)具有多个所述第三槽体(14)时，各组所述第三槽体(14)的多个所述第三槽体(14)沿所述第二槽体(13)的延伸方向间隔布置；所述第三槽体(14)为条形槽，所述第三槽体(14)具有靠近所述第二槽体(13)的连接端和远离所述第二槽体(13)的自由端，所述第三槽体(14)的自由端位于所述第三槽体(14)的连接端的远离所述铁芯本体(10)的中心线的一侧；
所述铁芯本体(10)的边缘的部分本体朝向所述铁芯本体(10)的中心方向凹陷以形成内凹部(15)；所述内凹部(15)为多个，多个所述内凹部(15)沿所述铁芯本体(10)的周向间隔设置；多个所述内凹部(15)与多个所述槽体结构(11)一一对应地设置；
其中一组所述第三槽体(14)的多个所述第三槽体(14)的自由端在预设投影面上的投影均位于第一预设径线上，另一组所述第三槽体(14)的多个所述第三槽体(14)的自由端在所述预设投影面上的投影均位于第二预设径线上，所述第一预设径线与所述第二预设径线之间的夹角为D1；沿所述铁芯本体(10)的周向，所述内凹部(15)具有相对设置的第一端和第二端；相应的所述内凹部(15)的第一端和第二端分别位于第三预设径线和第四预设径线上，所述第三预设径线和所述第四预设径线之间的夹角为D2；其中，0.42≤(D1/D2)≤0.54；所述预设投影面与所述铁芯本体(10)的中心轴线垂直，所述铁芯本体(10)的中心轴线在所述预设投影面上的投影为预设中心点，所述第一预设径线、所述第二预设径线、所述第三预设径线和所述第四预设径线均位于所述预设投影面上并均经过所述预设中心点。
2.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，所述第一预定夹角为锐角；和/或，所述第二预定夹角为钝角；和/或，沿靠近所述第二槽体(13)的中心轴线的方向，所述第三槽段(123)的槽腔的横截面积逐渐减小或增大。
3.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，两个所述第一槽体(12)相对于所述第二槽体(13)的中心轴线呈镜像对称设置。
4.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，当各组所述第三槽体(14)具有多个所述第三槽体(14)时，多个所述第三槽体(14)中远离所述铁芯本体(10)的中心线的所述第三槽体(14)为端部槽体(140)；或者，当各组所述第三槽体(14)具有一个所述第三槽体(14)时，该所述第三槽体(14)为端部槽体(140)；
自所述端部槽体(140)的连接端至其自由端的方向，所述端部槽体(140)的槽腔的外周长逐渐减小；和/或
所述端部槽体(140)具有靠近所述铁芯本体(10)的中心线的第一侧边(1401)和远离所述铁芯本体(10)的中心线的第二侧边(1402)，所述第二侧边(1402)与相应的所述第二槽体(13)的远离所述铁芯本体(10)的中心线的一端的端部边缘齐平。
5.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，当各组所述第三槽体(14)具有多个所述第三槽体(14)时，
自所述铁芯本体(10)的中心至其边缘的方向，各组所述第三槽体(14)的多个所述第三槽体(14)的自由端依次逐渐远离相应的所述第二槽体(13)的中心轴线；和/或
两组所述第三槽体(14)的多个所述第三槽体(14)相对于相应的所述第二槽体(13)的中心轴线一一对称设置。
6.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，各个所述第三槽体(14)的自由端与相应的所述第二槽体(13)的中心轴线之间的垂直距离为B1，所述第二槽体(13)的槽腔的最小宽度为B2；其中，0.9B2≤B1≤1.25B2。
7.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，所述第二槽体(13)的远离所述铁芯本体(10)的中心线的一端的端部与所述铁芯本体(10)的边缘之间的最小垂直距离为B3；其中，0.2mm≤B3≤0.45mm。
8.根据权利要求4所述的转子铁芯，其特征在于，除所述端部槽体(140)外的其余所述第三槽体(14)的槽宽为B4，所述第二槽体(13)的槽腔的最大宽度为B2；其中，B4小于或等于B2的六分之一。
9.一种电机转子，包括转子铁芯，其特征在于，所述转子铁芯为权利要求1至8中任一项所述的转子铁芯，所述电机转子还包括：
多组径向磁体(21)，所述多组径向磁体(21)与所述转子铁芯的多个槽体结构(11)一一对应地设置；各组所述径向磁体(21)具有两个所述径向磁体(21)，以使各组所述径向磁体(21)的两个所述径向磁体(21)分别嵌设在相应的所述槽体结构(11)的两个第一槽体(12)内；
多个切向磁体(22)，所述多个切向磁体(22)与所述转子铁芯的多个槽体结构(11)一一对应地设置，各个所述切向磁体(22)嵌设在相应的所述槽体结构(11)的第二槽体(13)内。
10.根据权利要求9所述的电机转子，其特征在于，沿顺时针方向或逆时针方向，各组所述径向磁体(21)包括第一径向磁体(211)和第二径向磁体(212)，所述第一径向磁体(211)具有朝向所述转子铁芯的中心线的第一磁极和朝向所述转子铁芯的边缘的第二磁极，所述第二径向磁体(212)具有朝向所述转子铁芯的中心线的第三磁极和朝向所述转子铁芯的边缘的第四磁极，所述第一径向磁体(211)的第一磁极和第二磁极的极性相反，所述第二径向磁体(212)的第三磁极和第四磁极的极性相反，所述第一径向磁体(211)的第一磁极和同组的所述第二径向磁体(212)的第三磁极的极性相反；
各个所述切向磁体(22)具有朝向相应的所述第一径向磁体(211)的第五磁极和朝向相应的所述第二径向磁体(212)的第六磁极，各个所述切向磁体(22)的第五磁极和第六磁极的极性相反，所述切向磁体(22)的第五磁极和相应的所述第一径向磁体(211)的第二磁极的极性相同，所述切向磁体(22)的第六磁极和相应的所述第二径向磁体(212)的第四磁极的极性相同；
相邻两组所述径向磁体(21)中，其中一组所述径向磁体(21)的所述第二径向磁体(212)的第三磁极和另一组所述径向磁体(21)的所述第一径向磁体(211)的第一磁极极性相同；相邻两个所述切向磁体(22)的第五磁极极性相反。
11.一种压缩机，包括电机转子，其特征在于，所述电机转子为权利要求9或10所述的电机转子。
CN202110197281.4A 2021-02-22 2021-02-22 转子铁芯、电机转子及压缩机 Active CN112994291B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110197281.4A CN112994291B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 转子铁芯、电机转子及压缩机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110197281.4A CN112994291B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 转子铁芯、电机转子及压缩机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112994291A CN112994291A (zh) 2021-06-18
CN112994291B true CN112994291B (zh) 2022-09-09

Family

ID=76349440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110197281.4A Active CN112994291B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 转子铁芯、电机转子及压缩机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112994291B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113629916B (zh) * 2021-08-05 2022-07-15 中山大洋电机股份有限公司 一种转子结构及其应用的永磁同步电机

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104485762B (zh) * 2014-11-18 2018-01-19 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种永磁同步电机转子及永磁同步电机
CN107394924A (zh) * 2017-08-30 2017-11-24 广东威灵电机制造有限公司 转子铁芯和转子
CN107591919B (zh) * 2017-08-30 2020-11-27 美的威灵电机技术（上海）有限公司 转子铁芯和转子
CN107482811B (zh) * 2017-09-30 2023-08-22 广东威灵电机制造有限公司 用于内置式电机的转子铁芯和具有其的内置式电机
CN107994702B (zh) * 2017-12-21 2019-04-30 珠海格力电器股份有限公司 电机转子和永磁电机
CN110768421A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 广东美芝制冷设备有限公司 永磁电机的转子、永磁电机及压缩机
CN111490612B (zh) * 2019-01-25 2022-07-12 广东威灵汽车部件有限公司 电机转子、电机和电子水泵
CN210246433U (zh) * 2019-09-30 2020-04-03 安徽威灵汽车部件有限公司 电机的转子、驱动电机和车辆
CN210724356U (zh) * 2019-09-30 2020-06-09 安徽威灵汽车部件有限公司 电机的转子、驱动电机和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN112994291A (zh) 2021-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9502934B2 (en) Motor rotor and motor having same
US11177707B2 (en) Motor rotor and permanent magnet motor
CN109347229B (zh) 电机转子结构及永磁电机
WO2014047748A1 (en) Rotors with segmented magnet configurations and related dynamoelectric machines and compressors
CN112994291B (zh) 转子铁芯、电机转子及压缩机
CN110336396A (zh) 一种新能源汽车用非稀土电机转子结构
CN110299774A (zh) 转子组件和永磁电机
CN109921592B (zh) 一种适用于模块化生产的混合励磁电机转子结构
WO2013075288A1 (zh) 一种永磁同步电机转子结构以及永磁同步电机
EP4009494B1 (en) Rotor assembly and consequent-pole motor
CN207320978U (zh) 一种分布式混合励磁型电机转子结构
CN115986984A (zh) 一种非对称内置式永磁同步电机
EP3780349A1 (en) Motor rotor and permanent magnet motor
CN209170075U (zh) 一种高效永磁埋设型转子铁芯
CN109617279A (zh) 一种模块化内置式混合永磁电机转子结构
CN211321044U (zh) 一种磁钢内置转子结构
CN104242515A (zh) 一种非对称磁极的永磁无刷电机转子
CN113131645A (zh) 转子结构及具有其的电机
CN209282955U (zh) 一种转子铁芯、转子及电机
CN112421826A (zh) 转子和永磁电机
CN207819580U (zh) 混合磁极永磁转子结构及永磁同步电机
CN208423957U (zh) 一种异型槽电机、定子及绕组连接方式
CN212435455U (zh) 转子结构、电机及压缩机
CN212343454U (zh) 转子结构、电机及压缩机
CN214412440U (zh) 一种高功率密度的永磁转子

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant