CN210577992U - 一种转子冲片、电机及压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转子冲片、电机及压缩机，所述转子冲片包括一冲片本体；若干个磁铁槽，每个磁铁槽由沿冲片本体的外沿分布的一第一镂空图案形成，每个磁铁槽包括两个第一槽段，两第一槽段的第一端相连通形成向冲片本体的外沿开口的V型槽；若干个磁束整理槽，磁束整理槽由位于磁铁槽和转子冲片的外沿之间的呈条状的第二镂空图案形成；所述转子冲片的外径为D，第一槽段的长度为b，第一槽段的宽度为c，D、b和c满足：215<[(D*D)/(b*c)]<230；本实用新型减小了反电动势谐波，改善电机的振动噪音；并降低了电机铁损，提高了电机效率。

Description

一种转子冲片、电机及压缩机

技术领域

本实用新型涉及电机设备技术领域，具体地说，涉及一种转子冲片、电机及压缩机。

背景技术

永磁电机广泛应用在高科技领域和人们的日常生活中，人们根据永磁电机使用场合的不同，对永磁电机性能以及永磁电机的制造工艺也在不断进行改进和提高。

现有的变频压缩机中，电机使用内嵌式永磁同步电机转子，通常上述永磁同步电机转子包括转子转轴和转子铁芯，转子铁芯由若干层转子冲片层叠而成，对于一种12槽8极永磁同步电机，转子铁芯也就是由12槽8极转子冲片层叠而成，在该转子冲片上，通常沿着轴孔往转子冲片边缘的径向方向上，依次设置有冷媒通流孔、铆钉孔以及磁铁槽，该磁铁槽用于放置永磁体。

上述转子冲片设计时需要综合考虑转子外径、磁铁槽的大小等多个因素，现有的电机冲片还无法实现对转子冲片的较佳设计，导致电机工作效率不高，无法满足使用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种转子冲片、电机及压缩机，实现了通过对转子冲片的设计参数进行合理设置，减小了反电动势谐波，改善电机的振动噪音；并降低了电机铁损，避免形成磁饱和，提高了电机效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种转子冲片，包括：

一冲片本体(101)；

若干个磁铁槽(102)，每个所述磁铁槽(102)由沿所述冲片本体(101)的外沿分布的一第一镂空图案形成，每个所述磁铁槽(102)包括两个第一槽段(104)，两所述第一槽段(104)的第一端相连通形成向所述冲片本体(101)的外沿开口的V型槽；

若干个磁束整理槽(103)，所述磁束整理槽(103)由位于所述磁铁槽(102)和所述转子冲片的外沿之间的呈条状的第二镂空图案形成；

所述转子冲片的外径为D，所述第一槽段(104)的长度为b，第一槽段(104)的宽度为c，D、b和c满足：215<[(D*D)/(b*c)]<230。

优选地，所述第一槽段(104)的长度b和宽度c满足：4.9<(b/c)<5.0。

优选地，所述V型槽的夹角的取值范围为155°至165°。

优选地，每个所述磁铁槽(102)还包括两个第二槽段(105)，两所述第二槽段(105)各自与一所述第一槽段(104)的第二端相连通，所述第二槽段(105)的靠近所述外沿一侧的边沿与所述外沿相间隔形成磁桥(106)。

优选地，在所述第一槽段(104)和所述第二槽段(105)的连接处，所述第二槽段(105)的宽度小于第一槽段(104)的宽度从而形成限位缺口。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电机，包含由若干转子冲片层叠而成的转子铁芯，所述转子冲片为上述任一项所述的转子冲片。

优选地，所述转子铁芯包括若干个永磁体以及由若干转子冲片的第一槽段(104)层叠形成的贯通槽，每个所述贯通槽内设有一所述永磁体。

优选地，每个所述永磁体的一侧设有拼接斜面，同一所述磁铁槽(102)中相邻接的两所述永磁体的所述拼接斜面面对面接触，组合形成横截面呈V型的永磁体，所述V型的永磁体的横截面与所述V型槽的横截面相吻合。

优选地，所述转子铁芯包括若干个V型永磁体以及由若干个转子冲片的磁铁槽(102)层叠形成的V型贯通槽，每个所述V型贯通槽内设有一所述V型永磁体。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种压缩机，包括上述任一项所述的电机。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

本实用新型提供的转子冲片、电机及压缩机，通过在磁铁槽和转子冲片的外沿之间合理设置磁束整理槽，使得磁力线的方向向V型磁铁槽的中央的径向延展方向集中，既使磁通量的分布更接近正弦波的形状，减小了反电动势谐波，降低由于谐波产生的转矩脉动，从而减小电机的振动噪音；另一方面，通过对转子冲片的外径、磁铁槽的长度和宽度进行合理的设计，降低了负载下的电机铁损，避免了磁路饱和的发生，提高了电机效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种转子冲片的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的转子冲片的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例公开的磁铁槽的结构示意图，示出磁铁槽的开口角度以及磁铁槽和磁束整理槽的位置关系；

图4为本实用新型实施例公开的转子冲片的另一局部结构示意图；

图5为本实施例公开的带有拼接斜面的永磁体的横截面示意图；

图6为本实施例公开的带有拼接斜面的永磁体拼接后截面示意图；

图7为本实施例公开的装配有拼接永磁体的磁铁槽结构示意图；

图8为本实施例公开的V型永磁体的横截面示意图；

图9为本实施例公开的装配有V型永磁体的磁铁槽结构示意图；

图10为本实施例公开的电机结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

如图1所示，本实施例公开了一种用于永磁同步电机内的转子铁芯的转子冲片，该转子冲片包括一冲片本体101，若干个磁铁槽102和若干个磁束整理槽103。其中，每个磁铁槽102由沿转子冲片的冲片本体101的外沿分布的一第一镂空图案形成，每个磁铁槽102包括两个第一槽段104和两个第二槽段105，两上述第一槽段104的第一端相连通形成向上述冲片本体101的外沿开口的V型槽，两上述第二槽段105各自与一上述第一槽段104的第二端相连通，上述第二槽段105的靠近上述外沿一侧的边沿与上述外沿相间隔形成磁桥106。

如图2所示，本实施例公开的转子冲片的外径D为56mm至60mm，所述第一槽段104的长度为b，第一槽段104的宽度为c，b和c满足关系：4.9<(b/c)<5.0，且D、b和c满足关系：215<[(D*D)/(b*c)]<230，通过对转子冲片的外径、磁铁槽的长度和宽度进行合理的设计，降低了负载下的电机铁损，避免了磁路饱和的发生，提高了电机效率。

经过实验对比，采用本申请的转子冲片的电机与现有技术设计相比，电机在不同工作条件下的效率均有提高，详细数据如表1所示：

表1

从上表1可以看出，采用本申请的转子冲片的电机与现有技术相比，电机在不同工作条件下的效率均有提高。

将磁铁槽102设置为开口向外的V型槽，可以使磁铁槽102内永磁体产生的磁力线往V型槽的中央的径向延展方向集中，使V型槽的中央的沿着对称中心线往外延展区域的磁通量增大，既使磁通量的分布更接近正弦波的形状，减小了反电动势谐波，降低由于谐波产生的转矩脉动，从而改善电机的振动噪音；又使反电势波形的峰值提高，提高了装配该转子冲片的电机的反电动势。

需要说明的是，由于上述V型槽的两第一槽段104形成的夹角过大或者过小均不合适，因为该夹角如果偏小，虽然可以使永磁体产生的磁力线更为集中，但是会增加电机的铁损，使电机效率下降；若该夹角偏大，那么永磁体产生的磁力线就不够集中，装配该转子冲片的电机工作时的反电势波形谐波较大，电机转矩脉动就较大，所以如图2和图3所示，该V型槽的夹角为a，本实施例夹角a的取值范围为155°至165°，这样既可以使电机获得近似正弦的反电势波形，又可以降低电机铁损，保证电机工作效率。

第二槽段105与上述第一槽段104的第二端相连通之后，第二槽段105的远离转子冲片外沿一侧的边沿与第一槽段104的靠近转子冲片外沿一侧的边沿形成第二夹角，作为一个优选的实施例，该第二夹角的取值范围为30°至45°，这样可以缩短磁铁槽102内永磁体产生的磁力线的磁路，减小磁路上的磁压降，进而提高了装配该转子冲片的电机效率。

由于本实施例针对的是12槽8极转子冲片，所以该冲片本体101上设有八个磁铁槽102，并且八个磁铁槽102沿着转子冲片的外沿周向均匀布置，使得第二槽段105靠近转子冲片外沿一侧的边沿与上述外沿相间隔形成磁桥106，该磁桥106在保证其宽度足够窄的同时，也要满足制造工艺上对转子冲片强度的要求。因为磁桥106的宽度过窄会导致转子冲片的强度降低。另一方面，磁桥106使得该处的磁阻明显增大，而磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，所以磁力线将被限制从磁桥106通过，磁桥106也就减小了电机磁铁槽102内永磁体产生的磁通对应的漏磁。

上述磁束整理槽103由位于上述磁铁槽102和上述冲片本体101的外沿之间的呈条状的第二镂空图案形成，上述第二镂空图案的延展方向垂直于上述第一槽段104。

请继续参考图1，上述转子冲片上开设有铆钉孔107和冷媒通流孔108，上述铆钉孔107在以上述轴孔109的中心点为圆心的同一圆周上均匀排布，上述冷媒通流孔108在以上述轴孔109的中心点为圆心的同一圆周上均匀排布，且上述冷媒通流孔108位于上述轴孔109的径向外侧，上述铆钉孔107位于冷媒通流孔108的径向外侧。冷媒通流孔108用于使压缩机内的冷媒流通；铆钉孔107用于在转子冲片层叠时，上层转子冲片的铆钉孔与下层转子冲片的铆钉孔对齐，通过铆钉进行连接固定。

作为一个优选的实施例，如图4所示，在所述第一槽段104和第二槽段105的连接处，所述第二槽段105的宽度小于第一槽段104的宽度，相连接的第一槽段104的端部和第二槽段105的端部形成限位缺口201，限位缺口201用于对装配在第一槽段104内的永磁体进行固定。

作为一个优选的实施例，每个所述磁铁槽102与所述转子冲片的外沿之间的磁束整理槽103的数量为两个，该数量便于工厂生产，简化了模具结构。如图3所示，磁束整理槽103的每个第二镂空图案的延展方向(即图中方向F)为第一槽段104的长度方向(即图中方向E)的中垂线，表示为图中方向G的第二镂空图案的延展方向是表示为图中方向H的对应的第一槽段104的长度方向的中垂线，这样可以调整装配在磁铁槽102内永磁体的磁路，控制磁路沿着磁束整理槽103的平行方向，使电机的反电势波形接近正弦的形状。

本实用新型实施例还提供了一种电机，该电机包含由若干转子冲片层叠而成的转子铁芯902，该转子冲片为上述任意实施例描述的转子冲片，其中，转子冲片的详细结构特征和优势可参照上述实施例的描述，此处不再赘述。上述转子铁芯包括若干个永磁体以及由若干转子冲片的第一槽段104层叠形成的贯通槽，每个上述贯通槽内设有一上述永磁体。该电机同一磁铁槽内装配的永磁体的极性相同，相邻磁铁槽内装配的永磁体的极性相反。

如图5所示，每个上述永磁体的一侧设有拼接斜面，比如对于图5中的同一上述磁铁槽中相邻接的第一永磁体501和第二永磁体502，第一永磁体501的一侧设有拼接斜面504，第二永磁体502的一侧设有拼接斜面503。然后如图6所示，第一永磁体501和第二永磁体502的上述拼接斜面面对面接触，组合形成开口夹角为a的且横截面呈V型的永磁体。如图7所示，上述拼接后的V型的永磁体的横截面与上述V型槽的横截面相吻合，即上述拼接后的V型永磁体能够装配在上述V型槽内。

作为一个优选的实施例，电机内转子铁芯包括若干个V型永磁体以及由若干个转子冲片的磁铁槽层叠形成的V型贯通槽，图8为该V型永磁体801的结构示意图，该V型永磁体801为一体加工而成，如图9所示，每个V型贯通槽802内设有一上述V型永磁体801。

图10为本实施例公开的上述电机的结构示意图，如图10所示，该电机包括定子铁芯901以及由若干上述任意实施例公开的转子冲片层叠而成的转子铁芯902。

本实用新型实施例还提供了一种压缩机，包括上述实施例所述的电机。

综上，本实用新型的转子冲片、电机及压缩机至少具有如下优势：

本实施例公开的转子冲片、电机及压缩机，通过在磁铁槽和转子冲片的外沿之间合理设置磁束整理槽，使得磁力线的方向向V型磁铁槽的中央的径向延展方向集中，既使磁通量的分布更接近正弦波的形状，减小了反电动势谐波，降低由于谐波产生的转矩脉动，从而减小电机的振动噪音；另一方面，通过对转子冲片的外径、磁铁槽的长度和宽度进行合理的设计，降低了负载下的电机铁损，避免了磁路饱和的发生，提高了电机效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的结构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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或一个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述是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者示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或者示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子冲片，其特征在于，包括：

一冲片本体(101)；

若干个磁铁槽(102)，每个所述磁铁槽(102)由沿所述冲片本体(101)的外沿分布的一第一镂空图案形成，每个所述磁铁槽(102)包括两个第一槽段(104)，两所述第一槽段(104)的第一端相连通形成向所述冲片本体(101)的外沿开口的V型槽；

若干个磁束整理槽(103)，所述磁束整理槽(103)由位于所述磁铁槽(102)和所述转子冲片的外沿之间的呈条状的第二镂空图案形成；

所述转子冲片的外径为D，所述第一槽段(104)的长度为b，第一槽段(104)的宽度为c，D、b和c满足：215<[(D*D)/(b*c)]<230。

2.如权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述第一槽段(104)的长度b和宽度c满足：4.9<(b/c)<5.0。

3.如权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述V型槽的夹角的取值范围为155°至165°。

4.如权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，每个所述磁铁槽(102)还包括两个第二槽段(105)，两所述第二槽段(105)各自与一所述第一槽段(104)的第二端相连通，所述第二槽段(105)的靠近所述外沿一侧的边沿与所述外沿相间隔形成磁桥(106)。

5.如权利要求4所述的转子冲片，其特征在于，在所述第一槽段(104)和所述第二槽段(105)的连接处，所述第二槽段(105)的宽度小于第一槽段(104)的宽度从而形成限位缺口。

6.一种电机，包含由若干转子冲片层叠而成的转子铁芯，其特征在于，所述转子冲片为权利要求1至5中任一项所述的转子冲片。

7.如权利要求6所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯包括若干个永磁体以及由若干转子冲片的第一槽段(104)层叠形成的贯通槽，每个所述贯通槽内设有一所述永磁体。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于，每个所述永磁体的一侧设有拼接斜面，同一所述磁铁槽(102)中相邻接的两所述永磁体的所述拼接斜面面对面接触，组合形成横截面呈V型的永磁体，所述V型的永磁体的横截面与所述V型槽的横截面相吻合。

9.如权利要求6所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯包括若干个V型永磁体以及由若干个转子冲片的磁铁槽(102)层叠形成的V型贯通槽，每个所述V型贯通槽内设有一所述V型永磁体。

10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的电机。

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