CN208835863U - 一种转子铁芯、转子及电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转子铁芯、转子及电动机，该转子铁芯包括转子铁芯本体、设置在上述转子铁芯本体上并沿转子铁芯本体的周向间隔设置的多个永磁体槽；在转子铁芯本体上还设置有多个磁束整理槽组，且上述的多个磁束整理槽组与多个永磁体槽一一对应设置；其中，每个磁束整理槽组包含有多个磁束整理槽，且每个磁束整理槽相对转子铁芯本体的轴向倾斜设置。通过上述的设置，通过使磁束整理槽与转子铁芯本体的轴向倾斜设置，可以使磁场通路倾斜一定角度，更加有效地引导磁束，产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，改善对应的高次谐波，使电动机的齿槽转矩的波动减小，降低电动机的振动噪声，提高电动机性能。

Description

一种转子铁芯、转子及电动机

技术领域

本实用新型涉及到电动机领域，尤其涉及到一种转子铁芯、转子及电动机。

背景技术

变频压缩机是空调、冰箱等电器设备的关键器件，而电动机作为压缩机的动力提供装置，对压缩机的性能影响较大。近年来，永磁同步电动机作为压缩机用电动机成为行业趋势。目前的永磁同步电动机的齿槽转矩较大，且转矩的波动也较大，从而导致电动机的振动增大、损耗增加、工作效率降低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种转子铁芯、转子及电动机，用以改善电动机内部的齿槽转矩波动现象。

第一方面，本实用新型提供了一种转子铁芯，该转子铁芯包括一个转子铁芯本体、以及设置在上述转子铁芯本体上并沿转子铁芯本体的周向间隔设置的多个永磁体槽；在转子铁芯本体上还设置有多个磁束整理槽组，且上述的多个磁束整理槽组与多个永磁体槽一一对应设置，以引导磁束的分布；其中，每个磁束整理槽组包含有多个磁束整理槽，且每个磁束整理槽相对转子铁芯本体的轴向倾斜设置，以产生斜极效果。

通过上述的技术方案，通过在每个永磁体槽的周围设置多个磁束整理槽，可以有效引导磁束的分布；通过使磁束整理槽与转子铁芯本体的轴向倾斜设置，可以使磁场通路倾斜一定角度，产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，改善对应的高次谐波，使电动机的齿槽转矩的波动减小，降低电动机的振动噪声，提高电动机性能。

在上述的方案中，每个磁束整理槽相对转子铁芯本体轴向的倾斜角为α；其中，5°≤α≤30°。

上述的磁束整理槽的中心线为曲线、折线、直线中的一种。且为简便制造的难度，不同磁束整理槽的中心线可以相同。还可以结合需要，不同磁束整理槽的中心线可以不相同。

上述磁束整理槽的横截面的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形中的一种。且不同磁束整理槽的横截面的形状可以相同，以方便加工与制造。不同磁束整理槽的横截面的形状可以不相同。

在具体设置每个磁束整理槽组中的磁束整理槽时，沿转子铁芯本体的径向方向，与每个永磁体槽相对应的磁束整理槽设置在该永磁体槽远离转子铁芯本体的轴线的一侧。

一个磁束整理槽组中的磁束整理槽的具体排列方式可以为并排排列、交叉排列、八字型排列中的一种。且为简便加工与制造的难度，不同磁束整理槽组中的磁束整理槽的排列方式可以相同。另外，不同磁束整理槽组中的磁束整理槽的排列方式可以不相同。

在具体设置磁束整理槽组中磁束整理槽时，一个磁束整理槽组中的磁束整理槽的数目为2～8个。且不同磁束整理槽组中的磁束整理槽的数目可以相同，以降低加工与制造的难度。

第二方面，本实用新型还提供了一种转子，该转子包括上述转子铁芯中的任一个、以及穿设在转子铁芯本体内的转轴；该转子还包括一一对应设置在多个永磁体槽内的多个永磁体。

上述的永磁体具体可以为钕铁硼永磁体、铁氧体永磁体等。

上述的转轴铁芯本体上还设置有转轴孔，且上述的转轴孔的轴线与上述的转子铁芯本体的轴线重合，上述的转轴固定设置在该转轴孔内。

通过上述的技术方案，通过在每个永磁体槽的周围设置多个磁束整理槽，可以有效引导转子周围的磁束分布；通过使磁束整理槽与转子铁芯本体的轴向倾斜设置，可以使磁场通路倾斜一定角度，产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，改善对应的高次谐波，使电动机的齿槽转矩的波动减小，降低电动机的振动噪声，提高电动机性能。

第三方面，本实用新型还提供了一种电动机，该电动机包括上述转子中的任一个。通过上述的技术方案，通过在每个永磁体槽的周围设置多个磁束整理槽，可以有效引导电动机内转子与定子之间的磁束分布；通过使磁束整理槽与转子铁芯本体的轴向倾斜设置，可以使磁场通路倾斜一定角度，产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，改善对应的高次谐波，使电动机的齿槽转矩的波动减小，降低电动机的振动噪声，提高电动机性能。

附图说明

图1a为本实用新型实施例提供的转子铁芯的俯视图；

图1b为本实用新型实施例提供的图1a中转子铁芯A-A面的剖视图；

图2a为本实用新型实施例提供的另一种转子铁芯的俯视图；

图2b为本实用新型实施例提供的图2a中转子铁芯B-B面的剖视图；

图3a为本实用新型实施例提供的另一种转子铁芯的俯视图；

图3b为本实用新型实施例提供的图3a中转子铁芯C-C面的剖视图；

图4a为本实用新型实施例提供的另一种转子铁芯的俯视图；

图4b为本实用新型实施例提供的图4a中转子铁芯D-D面的剖视图；

图5a为本实用新型实施例提供的另一种转子铁芯的俯视图；

图5b为本实用新型实施例提供的图5a中转子铁芯E-E面的剖视图；

图6a为本实用新型实施例提供的另一种转子铁芯的俯视图；

图6b为本实用新型实施例提供的图6a中转子铁芯F-F面的剖视图；

附图标记：

1-转子铁芯本体 2-永磁体槽 3-磁束整理槽 4-转轴孔

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种转子铁芯，该转子铁芯用于电动机的转子上。该转子铁芯包括转子铁芯本体、设置在转子铁芯本体上的多个永磁体槽、以及与多个永磁体槽一一对应设置的多个磁束整理槽组。下面结合附图对该转子铁芯进行详细的描述。

参考图1a，本实用新型实施例提供了一种转子铁芯，该转子铁芯包括一个转子铁芯本体1、以及设置在该转子铁芯本体1上并用于放置永磁体的多个永磁体槽2。

上述的多个指2个或2个以上，具体的，可以为2个、4个、5个、6个、8个、12个等；参考图1a，本实用新型实施例中示出的永磁体槽2的数目为6个。上述永磁体槽2的数目具体可以根据实际使用中的加工工艺、永磁体的磁极设置方式、一个运转周期内变换磁极的次数等因素合理确定。

上述多个永磁体槽2设置在转子铁芯本体1上的具体方式为：多个永磁体槽2沿该转子铁芯本体1的周向间隔设置。具体设置时，为简化加工难度，便于制造，可以将多个永磁体槽2沿转子铁芯本体1的轴向均匀设置，具体的，参考图1a，本实用新型实施例中提供的6个永磁体槽2沿转子铁芯本体1的周向均匀的间隔设置在转子铁芯本体1上。还可以将多个永磁体槽2沿转子铁芯本体1的轴向非均匀的排列。上述排列方式具体可以根据永磁体槽2的形状、大小、设置方式与位置、磁束的分布情况等因素合理确定。

另外，为简化制造以及安装难度，可以将多个永磁体槽2的形状设置为相同的形状、大小也设置为相同的大小尺寸，具体的，参考图1a，可以将6个永磁体槽2的横截面的形状都设置为矩形，且大小尺寸相同；其中，上述的横截面是指与转子铁芯本体1的轴向垂直的截面。上述不同的永磁体槽2也可以根据实际需要，设置为不同形状和尺寸。

为有效引导永磁体槽2内的永磁体的磁束分布，本实用新型实施例中提供的转子铁芯还包括设置在转子铁芯本体1上的多个磁束整理槽组，且上述多个磁束整理槽组与多个永磁体槽2一一对应设置。具体的，参考图1a及1b，本实用新型实施例中示出的6个磁束整理槽组，且该6个磁束整理槽组与上述的6个永磁体槽2一一对应设置。

上述的每个磁束整理槽组中包含有多个磁束整理槽。其中，上述的多个指2个或2个以上；具体设置时，一个磁束整理槽组中所包含的磁束整理槽的数目可以设置为2～8个，具体的，可以为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个。参考图1a,本实用新型实施例中示出的一个磁束整理槽组中包含有4个磁束整理槽3。上述不同磁束整理槽组中磁束整理槽3的数目可以根据磁束整理槽3的大小、转子铁芯本体1上的设置位置、以及转子铁芯本体1所需要的结构强度等因素合理确定。

另外，为简化制造难度，上述多个磁束整理槽组中的磁束整理槽3的数目可以全部相同，即每个磁束整理槽组中磁束整理槽3的数目可以为3个、4个、5个、6个、8个等。具体的，参考图1a，本实用新型实施例中示出的每个磁束整理槽组中全部都包含有4个磁束整理槽3。显然，本实用新型实施例中示出的每个磁束整理槽组中所包含的磁束整理槽3的数目并不唯一。上述不同的磁束整理槽组中所包含的磁束整理槽3的数目还可以部分相同、部分不同。上述不同的磁束整理槽组中所包含的磁束整理槽3的数目具体可以根据与不同磁束整理槽组相对应的永磁体槽2的大小、形状等因素确定。

在具体将上述的磁束整理槽3与永磁体槽2一一对应设置时，可以将磁束整理槽组中的磁束整理槽3环绕设置在与该磁束整理槽组相对应的永磁体槽2四周。还可采用只在永磁体槽2的一侧设置与该永磁体槽2相对应的磁束整理槽3，具体的，一个磁束整理槽组中的磁束整理槽3的设置方式可以为，沿转子铁芯本体1的径向方向上，与永磁体槽2相对应的磁束整理槽3设置在该永磁体槽2靠近转子铁芯本体1轴线的一侧。或，参考图1a，沿转子铁芯本体1的径向方向上，与永磁体槽2相对应的磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3设置在该永磁体槽2远离转子铁芯本体1轴线的一侧，具体的，是设置在该永磁体槽2与转子铁芯本体1的边沿之间。上述的设置方式具体可以根据永磁体槽2的形状、磁束整理槽组中包含的磁束整理槽3的数目、所需求的磁束的分布方式等因素合理确定。

为简化加工难度，可以将每个磁束整理槽组中的磁束整理槽3都设置在与每个磁束整理槽3相对应的永磁体槽2的一侧。参考图1a，本实用新型实施例中示出的6个磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3都设置在永磁体槽2的一侧，具体的，都设置在永磁体槽2与转子铁芯本体1的边沿之间。另外，不同磁束整理槽组中的磁束整理槽3在永磁体槽2周围的设置方式还可以不同，具体的，有的磁束整理槽组中的磁束整理槽3可以环绕设置在与该磁束整理槽组相对应的永磁体槽2的周围；有的磁束整理槽组中的磁束整理槽3可以设置在与该磁束整理槽组相对应的永磁体槽2的一侧。上述的设置方式具体根据永磁体槽2的形状、永磁体槽2在转子铁芯本体1上的设置位置等因素合理确定。

上述磁束整理槽组中的多个磁束整理槽3在与该磁束整理槽组相对应的永磁体槽2周围排列的具体方式可以为并排排列、交错排列、八字型排列等方式。一个磁束整理槽组中的多个磁束整理槽3可以沿永磁体槽2的边沿并排排开，参考图1a、图2a、图3a及图6a，具体的，本实用新型实施例中示出的并排排列方式，一个磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3沿永磁体槽2的边沿并排排开。一个磁束整理槽组中的多个磁束整理槽3还可以沿永磁体槽2的边沿交错排列，具体的，参考图4a，本实用新型实施例中示出的交错排列方式，一个磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3沿永磁体槽2的边沿交错排开。一个磁束整理槽组中的多个磁束整理槽3还可以沿永磁体槽2的边沿八字型排列，具体的，参考图5a，本实用新型实施例中示出的八字型排列方式，一个磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3沿永磁体槽2的边沿八字型排开。显然，除了本实用新型实施例中示出的排列方式外，还可以采用其他的方式排列磁束整理槽组中的多个磁束整理槽3。

另外，不同的磁束整理槽组中的磁束整理槽3的排列方式可以相同，也可以不同，具体可以根据永磁体槽2的形状、磁束整理槽组中磁束整理槽3的数目、磁束整理槽3的开口大小等因素合理确定。本实用新型实施例中示出的6个磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3的排列方式相同，具体的，参考图1a、图2a以及图3a,可以全部采用并排排列的方式；参考图4a，可以全部采用交错排列的方式；参考图5a,可以全部采用八字型排列的方式。通过使上述不同的磁束整理槽组中的磁束整理槽3的排列方式相同，从而可以简化制造难度，以方便转子铁芯本体1的制造。

在具体设置磁束整理槽3时，磁束整理槽3的横截面的形状可以设置为圆形、椭圆形、三角形、矩形中的一种，其中，上述磁束整理槽3的横截面是指磁束整理槽3上与转子铁芯本体1的轴向垂直的截面。具体的，参考图1a，本实用新型实施例中示出了磁束整理槽3的横截面的形状为椭圆形；参考图2a，本实用新型实施例中示出了磁束整理槽3的横截面的形状为矩形；参考图3a，本实用新型实施例中示出了磁束整理槽3的横截面的形状为三角形。显然，除了本实施例中所提供的几种磁束整理槽3的横截面的形状外，还可以采用其他的形状，比如，六边形、八边形等。

为便于加工与制造，同一磁束整理槽组中的磁束整理槽3的横截面的形状可以全部相同，且不同的磁束整理槽组中的磁束整理槽3的横截面的形状也可以全部相同；具体的，参考图1a、图4a、图5a以及图6a，本实用新型实施例中示出的6个磁束整理槽组中的每个磁束整理槽组中4个磁束整理槽3的横截面的形状全部相同，都为椭圆形，方便磁束整理槽3的加工与制造。另外，同一磁束整理槽组中的磁束整理槽3的横截面的形状可以部分相同、部分不同，具体的，参考图3a，一个磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3中的2个为三角形，另外2个为椭圆形。同一磁束整理槽组中的磁束整理槽3的横截面的形状还可以全部不相同。并不同磁束整理槽组中的磁束整理槽3的横截面的形状可以全部不同；也可以部分相同、部分不同。上述磁束整理槽3的横截面的形状具体可以根据加工的模具形状，设置位置、横截面的大小等因素合理确定。

另外，为更加有效地引导磁束，以产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，本实用新型实施例中示出的每个磁束整理槽3相对转子铁芯本体1的轴向倾斜设置。在具体设置时，参考图1b，每个磁束整理槽3相对所述转子铁芯本体1轴向的倾斜角为α；其中，5°≤α≤30°，具体的，倾斜角为α可以为α＝30°、α＝27°、α＝25°、α＝23°、α＝20°、α＝18°、α＝15°、α＝12°、α＝10°、α＝7°、α＝5°等介于5°～30°之间的任意角度。且不同磁束整理槽3的倾斜角度可以不同，具体的，参考图5b，同一磁束整理槽组中的两个磁束整理槽3的倾斜角度不相同；不同磁束整理槽3的倾斜方向还可以不同，具体的，参考图6b，本实用新型实施例中示出的其中两个磁束整理槽3的倾斜方向与另外两个磁束整理槽3的倾斜方向相反。上述磁束整理槽3的倾斜角度和倾斜方向具体可以根据所需引导磁束的分布方式、永磁体槽2的形状、磁束整理槽3的设置位置等因素合理确定。

在倾斜设置上述磁束整理槽3时，磁束整理槽3可以为一连续并贯通转子铁芯本体1相对两端的通槽。还可以为多个相互错开的槽段；相邻两个槽段之间可以贯通，还可以不贯通。具体设置时，可以采用直线式倾斜、折线式倾斜、曲线式倾斜等方式。具体如下:

方式一：参考图1b、图5b及图6b,磁束整理槽3采用的是直线式倾斜，此时，磁束整理槽3的中心线为直线；磁束整理槽3的倾斜角α为磁束整理槽3的中心线与转子铁芯本体1之间的夹角。

方式二；参考图3b及图4b，磁束整理槽3采用的是折线式倾斜，具体设置时，磁束整理槽3由多个倾斜的槽段拼接组成，其中，上述多个指2个或2个以上，具体的，可以为2个、3个、4个等；此时，磁束整理槽3的中心线为折线。磁束整理槽3的倾斜角α为每个槽段的中心线与转子铁芯本体1之间的夹角。且磁束整理槽3上相邻的两个槽段之间可以相互贯通，还可以相互之间不贯通；具体的，参考图3b，本实用新型实施例中示出的折线式倾斜时一个磁束整理槽3上的相邻两个槽段之间相互不贯通的情形；参考图4b，本实用新型实施例中示出的折线式倾斜时一个磁束整理槽3上的相邻两个槽段之间相互贯通的情形。

方式三：还可以采用曲线式倾斜，此时，磁束整理槽3的中心线为曲线；对应的，磁束整理槽3的倾斜角α为磁束整理槽3的中心线上每点处的切线与转子铁芯本体1的轴向之间的夹角。

方式四：一个磁束整理槽3由多个与转子铁芯本体1的轴向平行的槽段组成，且多个槽段之间相互错开排列；其中，上述的多个指至少2个，具体的，可以为3个、4个、5个等。具体设置时，参考图2b，一个磁束整理槽3由3个槽段错开排列组成，此时，磁束整理槽3的倾斜角α为该磁束整理槽3上外露在转子铁芯本体1上相对两端的槽口之间的连线与转子铁芯本体1的轴向之间的夹角。且上述磁束整理槽3上相邻两个槽段之间可以相互贯通，还可以相互之间不贯通；具体的，参考图2b，本实用新型实施例中示出的相邻两个槽段之间相互不贯通的情形。

上述磁束整理槽3的设置方式具体可以根据转子铁芯本体1的长度、磁束整理槽3的设置位置、永磁体槽2的形状等因素合理确定。

为简化制造的难度，上述不同磁束整理槽3的倾斜角度、倾斜方向与倾斜方式可以采用相同的方式。具体的，参考图1b，本实用新型实施例中示出的一个磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3的倾斜角度和方向相同，且倾斜方式都采用直线式倾斜，从而使该磁束整理槽组中的4个磁束整理槽3的中心线相互平行，从而方便加工与制造。

在制造上述的转子铁芯时，可以采用多个冲片层叠组成设置的方式。具体的，该多个冲片具体可以为硅钢片，在每个硅钢片上设置上述的多个用于组成永磁体槽2的永磁体槽2槽孔、以及多个用于组成磁束整理槽3的磁束整理槽3槽孔；并使多个硅钢片之间层叠设置从而组成转子铁芯。上述使多个硅钢片层叠设置在一起的方式具体可以采用胶粘、焊接等方式实现。

通过上述的技术方案，通过在每个永磁体槽2的周围设置多个磁束整理槽3，可以有效引导磁束的分布；通过使每个磁束整理槽3与转子铁芯本体1的轴向倾斜设置，可以使磁场通路倾斜一定角度，产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，改善对应的高次谐波，使电动机的齿槽转矩的波动减小，降低电动机的振动噪声，提高电动机性能。

另外，本实用新型实施例还提供了一种转子，该转子包括上述的转子铁芯中的任意一个、以及穿设在转子铁芯本体1内的转轴。在将转轴具体穿设到转子铁芯本体1时，参考图1a，在转子铁芯本体1上设置一转轴孔4，且该转轴孔4的轴线与转子铁芯本体1的轴线重合；将转轴穿设在该转轴孔4内。具体的穿设方式为，转轴固定设置在转轴孔4内，具体可以采用花键紧固方式实现。

本实用新型实施例中示出的转子还包括一一对应设置在多个永磁体槽2内的多个永磁体。具体设置时，永磁体可以选择钕铁硼永磁体、铁氧体永磁体等，且可以通过销钉紧固、卡块卡紧等方式将磁钢固定设置在永磁体槽2内。

通过上述的方案，通过在转子上设置多个倾斜的磁束整理槽3，可以使转子的磁场通路倾斜一定角度，产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，改善对应的高次谐波，使电动机的齿槽转矩的波动减小，降低电动机的振动噪声，提高电动机性能。

另外，本实用新型实施例还提供了一种电动机，该电动机包括上任一项所述的转子。通过上述设置，可以使转子与定子之间的磁场通路倾斜一定角度，产生斜极效果，从而减小电动机齿槽转矩的基次谐波，改善对应的高次谐波，使电动机的齿槽转矩的波动减小，降低电动机的振动噪声，提高电动机性能。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种转子铁芯，其特征在于，包括：

转子铁芯本体；

沿所述转子铁芯本体的周向间隔设置的多个永磁体槽；

设置在所述转子铁芯本体上的多个磁束整理槽组，且所述多个磁束整理槽组与所述多个永磁体槽一一对应；

其中，每个磁束整理槽组包含多个磁束整理槽，且每个磁束整理槽相对所述转子铁芯本体的轴向倾斜设置。

2.如权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，每个磁束整理槽相对所述转子铁芯本体轴向的倾斜角为α；其中，5°≤α≤30°。

3.如权利要求2所述的转子铁芯，其特征在于，每个磁束整理槽的中心线为曲线、折线、直线中的一种。

4.如权利要求2所述的转子铁芯，其特征在于，每个磁束整理槽的横截面的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形中的一种。

5.如权利要求2所述的转子铁芯，其特征在于，沿所述转子铁芯本体的径向方向，与每个永磁体槽相对应的磁束整理槽设置在该永磁体槽远离所述转子铁芯本体轴线的一侧。

6.如权利要求1～5任一项所述的转子铁芯，其特征在于，每个磁束整理槽组中磁束整理槽的排列方式为并排排列、交错排列、八字型排列中的一种。

7.如权利要求6所述的转子铁芯，其特征在于，每个磁束整理槽组中磁束整理槽的排列方式相同。

8.如权利要求7所述的转子铁芯，其特征在于，每个磁束整理槽组含有2～8个磁束整理槽。

9.一种转子，其特征在于，包括：

如权利要求1～8任一项所述的转子铁芯；

穿设在所述转子铁芯本体内的转轴；

一一对应设置在所述多个永磁体槽内的多个永磁体。

10.一种电动机，其特征在于，包括，如权利要求9所述的转子。