CN204761190U - 转子组件和具有其的旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子组件和具有其的旋转式压缩机，其中，转子组件包括：转子铁芯，转子铁芯具有多个沿其周向间隔开布置的磁铁槽，每个磁铁槽与转子铁芯的外周沿之间设有至少一个聚磁孔，聚磁孔形成为沿转子铁芯的周向延伸的长形孔，聚磁孔的内壁轮廓线与外壁轮廓线分别形成为圆弧，聚磁孔的内壁轮廓线的曲率为K₁，聚磁孔的外壁轮廓线的曲率为K₂，0.7＜K₁/K₂＜2；磁性件，磁性件设在磁铁槽内。根据本实用新型的转子组件，通过在每个磁铁槽与转子铁芯的外周沿之间设置至少一个聚磁孔，可以调制转子铁芯主极磁场波形，有效地减小电机电磁激励，既可以把转子的主极磁场调制为正弦，也可以提高磁铁的利用率，有利于提高电机性能和降低电机噪声。

Description

转子组件和具有其的旋转式压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，更具体地，涉及一种转子组件和具有其的旋转式压缩机。

背景技术

变频空调能效高、环境舒适度好，逐渐成为空调行业的主流。永磁电机功率密度高、性能好，成为变频空调压缩机的主要驱动电机。但是随着人们对于生活品质要求的提高，对变频空调压缩机的噪声要求也越来越高，压缩机用永磁同步电机的噪声是压缩机噪声的主要来源之一，所以压缩机用永磁同步电机在设计时需要尽量减小电机的电磁噪声。

相关技术中的永磁同步电机，由于转子结构简单，转子主磁极磁场的波形畸变率较高，气隙磁密中含有丰富的谐波含量，会引起压缩机电磁噪声的恶化，为此很多的转子结构为了让气隙磁密谐波减小，采用了转子外缘非整圆的结构，但这种结构的制造性较差，压缩机装配不好定位，转子外缘的圆跳动检测也不方便。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种转子组件，该转子组件结构简单、电磁噪声低。

本实用新型还提出一种具有上述转子组件的旋转式压缩机。

根据本实用新型第一方面的转子组件，包括：转子铁芯，所述转子铁芯具有多个沿其周向间隔开布置的磁铁槽，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间设有至少一个聚磁孔，所述聚磁孔形成为沿所述转子铁芯的周向延伸的长形孔，所述聚磁孔的内壁轮廓线与外壁轮廓线分别形成为圆弧，所述聚磁孔的内壁轮廓线的曲率为K₁，所述聚磁孔的外壁轮廓线的曲率为K₂，0.7＜K₁/K₂＜2；磁性件，所述磁性件设在所述磁铁槽内。

根据本实用新型的转子组件，通过在每个磁铁槽与转子铁芯的外周沿之间设置至少一个聚磁孔，可以调制转子铁芯主极磁场波形，有效地减小电机电磁激励，既可以把转子的主极磁场调制为正弦，也可以提高磁铁的利用率，有利于提高电机性能和降低电机噪声。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿间设有两个所述聚磁孔，两个所述聚磁孔沿所述转子铁芯的周向间隔开分布。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述磁铁槽分别垂直于所述转子铁芯的径向延伸，每个所述磁铁槽的两端分别设有沿所述转子铁芯的径向向外且沿所述转子铁芯的周向延伸的隔磁桥。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔分别与该磁铁槽两端的所述隔磁桥间隔开设置。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔分别与该磁铁槽两端的所述隔磁桥导通。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔相对于所述磁铁槽的对称轴对称设置。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔之间的距离为L₁，所述磁性件的长度为L₂，L₂≤5L₁。

根据本实用新型的一个实施例，所述聚磁孔的内壁轮廓线的曲率为30m^-1≤K₁≤50m^-1，所述聚磁孔的外壁轮廓线的曲率为30m^-1≤K₂≤50m^-1。

根据本实用新型的一个实施例，所述聚磁孔的内壁轮廓线相对于所述聚磁孔的外壁轮廓线偏心设置，所述内壁轮廓线与外壁轮廓线之间的偏心距为所述转子铁芯的外径的0.02-0.1之间。

根据本实用新型第二方面的旋转式压缩机，包括上述实施例所述的转子组件。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的转子组件的结构示意图；

图2是根据本实用新型又一个实施例的转子组件的结构示意图；

图3是对比实施例的转子组件应用在电机的仿真齿槽转矩；

图4是根据本实用新型实施例的转子组件应用在电机的仿真齿槽转矩；

图5是对比实施例的转子组件应用在电机的仿真气隙磁密；

图6是根据本实用新型实施例的转子组件应用在电机的仿真气隙磁密；

图7是对比实施例的转子组件应用在电机的反电势仿真波形；

图8是根据本实用新型实施例的转子组件应用在电机的反电势仿真波形；

图9是对比实施例的转子组件和本实用新型实施例的转子组件应用在电机的电磁振动测试值。

附图标记：

转子组件100；

转子铁芯10；内孔101；磁铁槽11；聚磁孔12；内壁轮廓线121；外壁轮廓线122；隔磁桥13；磁性件20。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图1至图9具体描述根据本实用新型第一方面实施例的转子组件100。

根据本实用新型实施例的转子组件100包括转子铁芯10和磁性件20。具体而言，转子铁芯10具有多个沿其周向间隔开布置的磁铁槽11，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间设有至少一个聚磁孔12，聚磁孔12形成为沿转子铁芯10的周向延伸的长形孔，聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122分别形成为圆弧，聚磁孔12的内壁轮廓线121的曲率为K₁，聚磁孔12的外壁轮廓线122的曲率为K₂，0.7＜K₁/K₂＜2，磁性件20设在磁铁槽11内。

换言之，该转子组件100主要由转子铁芯10和磁性件20组成，其中转子铁芯10上设有内孔101和多个沿内孔101周向间隔开布置的磁铁槽11，磁性件20设在转子铁芯10的磁铁槽11内，每个磁铁槽11与转子铁芯10外周沿之间设有至少一个聚磁孔12，即该聚磁孔12与磁性件20间隔开布置，可选地，聚磁孔12沿转子铁芯10的周向延伸，聚磁孔12的邻近内孔101的内壁面轮廓线以及远离内孔101的内壁面轮廓线均形成为弧形，如图1和图2所示的聚磁孔12的内壁轮廓线121和外壁轮廓线122，并且聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122的曲率比值K₁/K₂在0.7-2之间，例如，聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122的曲率比值K₁/K₂可以为1，需要说明的是，此处的“内”为邻近转子铁芯10的内孔101的一侧，而“外”则为远离转子铁芯10的内孔101的一侧。

具体地，转子铁芯10是由多个硅钢片冲制而成的转子冲片叠压而成，其中，每个转子冲片具有多个沿其周向间隔开布置的磁铁槽11，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间设有至少一个聚磁孔12，聚磁孔12形成为沿转子铁芯10的周向延伸的长形孔，聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122分别形成为圆弧。该转子组件100可以应用在永磁同步电机中，其中该永磁同步电机包括定子铁芯、转子组件100、电枢绕组等主要部件，定子铁芯也由多个硅钢片叠压而成，定子铁芯具有多个定子槽和定子齿，定子电枢绕组放置在定子槽内。

由此，根据本实用新型实施例的转子组件100，通过在每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间设置至少一个聚磁孔12，可以调制转子铁芯10主极磁场波形，有效地减小电机电磁激励，既可以把转子的主极磁场调制为正弦，也可以提高磁铁的利用率，有利于提高电机性能和降低电机噪声。

在本实用新型的一些具体实施方式中，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿设有两个聚磁孔12，两个聚磁孔12沿转子铁芯10的周向间隔开分布。

也就是说，每个磁性件20与转子铁芯10的外周沿之间设有两个聚磁孔12，如图1所示，在本实施例中，转子铁芯10具有四个磁铁槽11，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间设有两个间隔开布置的聚磁孔12，即该转子铁芯10上具有八个聚磁孔12；如图2所示，在本实施例中，转子铁芯10具有六个磁铁槽11，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间设有两个间隔开布置的聚磁孔12，即该转子铁芯10具有十二个聚磁孔12。

由此，通过在转子铁芯10的每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间设置两个间隔开布置的聚磁孔12，可以调制转子铁芯10主极磁场波形，有效减小电机电磁激励，而将聚磁孔12设在磁性件20与转子铁芯10的外周沿之间可以起到调制磁路的作用。

具体地，每个磁铁槽11分别垂直于转子铁芯10的径向延伸，每个磁铁槽11的两端分别设有沿转子铁芯10的径向向外且沿转子铁芯10的周向延伸的隔磁桥13。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，转子铁芯10具有四个磁铁槽11，四个磁铁槽11首尾间隔布置形成为正方形，每个磁铁槽11内设有磁性件20，可选地，磁性件20可以为永磁体，并且每个磁铁槽11的两端分别设有隔磁桥13，即该转子铁芯10具有四组(八个)隔磁桥13。

而如图2所示，在本实施例中，转子铁芯10具有六个磁铁槽11，六个磁铁槽11首尾间隔开布置形成为正六边形，并且每个磁铁槽11的两端分别设有隔磁桥13，即该转子铁芯10具有六组(十二个)隔磁桥13。

可选地，根据本实用新型的一个实施例，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间的两个聚磁孔12分别与该磁铁槽11两端的隔磁桥13间隔开设置。

具体地，如图1所示，每个聚磁孔12和隔磁桥13分别沿转子铁芯10的周向延伸，聚磁孔12与隔磁桥13之间设有加强筋，即磁铁槽11两端的隔磁桥13分别与其同侧的隔磁桥13间隔开布置，通过将每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间的两个聚磁孔12分别与该磁铁槽11两端的隔磁桥13间隔开设置，可以提高转子铁芯10的刚性。

如图2所示，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间的两个聚磁孔12分别与该磁铁槽11两端的隔磁桥13导通。

优选地，根据本实用新型的一个实施例，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间的两个聚磁孔12相对于磁铁槽11的对称轴对称设置。可以理解的是，每个磁性件20与转子铁芯10的外周沿之间设有两个聚磁孔12，两个聚磁孔12相对于磁性件20的对称轴对称设置。由此，通过在每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间设置两个对称分布的聚磁孔12，可以调制转子铁芯10主极磁场波形，有效减小电机电磁激励。

其中，根据本实用新型的一个实施例，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间的两个聚磁孔12之间的距离为L₁，磁性件20的长度为L₂，L₂≤5L₁。具体地，如图1所示，每个磁铁槽11与转子铁芯10的外周沿之间的两个聚磁孔12对称设置，并且该两个聚磁孔12邻近对称轴的内壁之间的距离为L₁，在设计L₁的具体值时，需要参考磁铁槽11(磁性件20)的长度L₂，即两个聚磁孔12邻近对称轴的内壁之间的距离为L₁大于等于磁性件20长度的1/5,从而方便磁性件20充磁，例如，磁性件20的长度为两个聚磁孔12之间的距离的两倍。

可选地，根据本实用新型的一个实施例，聚磁孔12的内壁轮廓线121的曲率为30m^-1≤K₁≤50m^-1，聚磁孔12的外壁轮廓线122的曲率为30m^-1≤K₂≤50m^-1。转子铁芯10的外轮廓形成为圆形。进一步地，聚磁孔12的内壁轮廓线121相对于聚磁孔12的外壁轮廓线122偏心设置，内壁轮廓线121与外壁轮廓线122之间的偏心距为转子铁芯10的外径的0.02-0.1之间。

换言之，聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122虽然均形成为圆弧，但是聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122的圆心不同，两个圆弧的圆心距P的设置与转子铁芯10的外径D有关，可选地，转子铁芯10的外径D为聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122的圆心距P的10-50倍，例如，D/P为10、20或50。

由此，通过将聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122偏心设置，可以有效地降低转子铁芯10气隙磁密的谐波含量，降低电机电磁噪声。

实施例

如图1所示，在本实施例中，转子铁芯10的聚磁孔12的内壁轮廓线121的曲率K₁为41.8m^-1，外壁轮廓线122的曲率K₂为37.2m^-1，聚磁孔12的内壁轮廓线121的曲率K₁与聚磁孔12的外壁轮廓线122的曲率K₂的比值为1.12，满足0.7＜K₁/K₂＜2，每个磁性件20与转子铁芯10的外周沿之间的两个聚磁孔12的距离L₁是磁性件20的长度L₂的1/5，聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122的圆心距离P为2.5mm，该转子铁芯10的外径是聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122的圆心距离P的二十倍。

而对比实施例的转子组件的转子铁芯上没有设置聚磁孔12，其他的结构以及尺寸均与本实施例的转子铁芯10的结构相同。

对比观察图3和图4，本实用新型实施例的转子组件100的结构可以大幅度减小了电机的齿槽转矩；对比观察图5和图6，本实用新型实施例的转子组件100的结构使得气隙磁密波形更加接近正弦波，对于降低电机振动噪声是有利的；对比观察图7和图8，本实用新型实施例的转子组件100的结构反电动势波形更加接近正弦波；如图9所示，当本实施例中的转子组件100与对比实施例的转子组件分别和相同结构的定子铁芯配合形成电机时，采用本实用新型实施例的转子组件100的电机的电磁振动实测值在大部分频段下明显变小，由此，本实用新型实施例的转子组件100对于降低电机的电磁振动是十分有利的。

根据本实用新型第二方面实施例的旋转式压缩机，包括上述实施例的转子组件100。该压缩机的电机具有定子铁芯、转子组件100和电枢绕组，其中，转子组件100的转子铁芯10具有磁铁孔，用以放置磁性件20，在每个磁性件20与转子铁芯10的外周沿之间设有两个关于磁性件20的对称轴对称分布的聚磁孔12，每个聚磁孔12的内壁轮廓线121与外壁轮廓线122均形成为圆弧，并且内壁轮廓线121与外壁轮廓线122偏心设置，可以调制转子铁芯10主极磁场波形，可以有效减小电机电磁激励。

由于根据本实用新型上述实施例的转子组件100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的旋转式压缩机也具有相应的技术效果，即该旋转式压缩机的综合性能高、电磁振动低、噪声低。

根据本实用新型实施例的旋转式压缩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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种转子组件，其特征在于，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯具有多个沿其周向间隔开布置的磁铁槽，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间设有至少一个聚磁孔，所述聚磁孔形成为沿所述转子铁芯的周向延伸的长形孔，所述聚磁孔的内壁轮廓线与外壁轮廓线分别形成为圆弧，所述聚磁孔的内壁轮廓线的曲率为K₁，所述聚磁孔的外壁轮廓线的曲率为K₂，0.7＜K₁/K₂＜2；

磁性件，所述磁性件设在所述磁铁槽内。

2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿间设有两个所述聚磁孔，两个所述聚磁孔沿所述转子铁芯的周向间隔开分布。

3.根据权利要求2所述的转子组件，其特征在于，每个所述磁铁槽分别垂直于所述转子铁芯的径向延伸，每个所述磁铁槽的两端分别设有沿所述转子铁芯的径向向外且沿所述转子铁芯的周向延伸的隔磁桥。

4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔分别与该磁铁槽两端的所述隔磁桥间隔开设置。

5.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔分别与该磁铁槽两端的所述隔磁桥导通。

6.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔相对于所述磁铁槽的对称轴对称设置。

7.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，每个所述磁铁槽与所述转子铁芯的外周沿之间的两个所述聚磁孔之间的距离为L₁，所述磁性件的长度为L₂，L₂≤5L₁。

8.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述聚磁孔的内壁轮廓线的曲率为30m^-1≤K₁≤50m^-1，所述聚磁孔的外壁轮廓线的曲率为30m^-1≤K₂≤50m^-1。

9.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述聚磁孔的内壁轮廓线相对于所述聚磁孔的外壁轮廓线偏心设置，所述内壁轮廓线与外壁轮廓线之间的偏心距为所述转子铁芯的外径的0.02-0.1之间。

10.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的转子组件。