CN212435452U - 转子结构、电机及压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型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，隔磁孔包括主孔体、第一分支孔和第二分支孔，第一分支孔和第二分支孔设置在主孔体的相对两侧；其中，以垂直于转子铁芯的轴线的平面为预定平面，主孔体在预定平面上的投影为条形且其延伸方向与转子铁芯的周向交叉设置，第一分支孔和第二分支孔在预定平面上的投影均为条形且沿其延伸方向的中心线均与主孔体的中部连接。通过本实用新型的上述设置，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

本实用新型涉及电机领域，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。

实用新型内容

本实用新型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，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种转子结构，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，隔磁孔包括主孔体、第一分支孔和第二分支孔，第一分支孔和第二分支孔设置在主孔体的相对两侧；其中，以垂直于转子铁芯的轴线的平面为预定平面，主孔体在预定平面上的投影为条形且其延伸方向与转子铁芯的周向交叉设置，第一分支孔和第二分支孔在预定平面上的投影均为条形且沿其延伸方向的中心线均与主孔体的中部连接。

进一步地，第一分支孔和第二分支孔在预定平面上的投影垂直于主孔体在预定平面上的投影；和/或主孔体在预定平面上的投影沿转子铁芯的径向延伸或平行于磁极的磁极中心线；和/或第一分支孔和第二分支孔在预定平面上的投影的中心线位于同一条直线上。

进一步地，在预定平面上，第一分支孔的一端与主孔体的中部连接，第一分支孔的另一端朝向靠近第一分支孔的永磁体延伸；和/或在预定平面上，第二分支孔的一端与主孔体的中部连接，第二分支孔的另一端朝向相应的磁极的磁极中心线的方向延伸。

进一步地，第一分支孔在预定平面上的投影的长度为A，第二分支孔在预定平面上的投影的长度为B；其中，A≥B。

进一步地，第一分支孔在预定平面上的投影的长度为A，第二分支孔在预定平面上的投影的长度为B；其中，4.6≥A/B≥1.5。

进一步地，第一分支孔在预定平面上的投影的长度为A，第二分支孔在预定平面上的投影的长度为B；主孔体在预定平面上的投影的宽度为C；其中，0.5≥C/(A+B+C)≥0.1。

进一步地，各个磁极均具有多个隔磁孔，多个隔磁孔成对设置；成对的两个隔磁孔相对于相应的磁极的磁极中心线对称设置。

进一步地，成对的两个隔磁孔之间的最小距离为E，各个隔磁孔与位于相应的磁极的一侧且靠近该隔磁孔的永磁体之间的最小距离为D，永磁体的厚度为F；其中，5.8≥(D+E)/F≥1.5。

进一步地，成对的两个隔磁孔之间间隔设置，以使成对的两个隔磁孔之间形成中间磁桥。

进一步地，成对的两个隔磁孔的主孔体平行设置且距离为G，成对的两个隔磁孔之间的最小距离为E；其中，0.6≥E/G≥0.2。

进一步地，各个主孔体在预定平面上的投影均倾向于相应的磁极的磁极中心线；成对的两个隔磁孔的主孔体之间的夹角为N，位于磁极两侧的永磁体之间的夹角为O；其中，0.5≥N/O≥0.03。

进一步地，第一分支孔在预定平面上的投影的宽度为H，主孔体在预定平面上的投影的长度为J；其中，0.4≥J/H≥0.05。

进一步地，隔磁孔与位于相应的磁极的一侧且靠近该隔磁孔的永磁体之间的最小距离为K，永磁体的厚度为F，主孔体在预定平面上的投影的长度为J，其中，0.35≥K/(F+J)≥0.08。

进一步地，主孔体靠近转子铁芯的外周面的一侧的端面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；其中，1.7≥P/δ≥0.4。

进一步地，沿远离转子铁芯的轴线的方向，主孔体包括第一孔段和第二孔段，第一孔段和第二孔段分别位于第一分支孔的两侧；其中，第一分支孔在预定平面上的投影与第二孔段在预定平面上的投影之间的夹角为L，其中，140°≥L≥45°。

进一步地，第二分支孔在预定平面上的投影与第一孔段在预定平面上的投影之间的夹角为M；其中，L＝M。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电极，包括定子结构和转子结构，转子结构为上述的转子结构。

根据本实用新型的第三个方面，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。

本实用新型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。其中，隔磁孔包括主孔体、第一分支孔和第二分支孔，第一分支孔和第二分支孔设置在主孔体的相对两侧。以垂直于转子铁芯的轴线的平面为预定平面，主孔体、第一分支孔和第二分支孔在预定平面上的投影均为条形，主孔体的延伸方向与转子铁芯的周向交叉设置，第一分支孔和第二分支孔的延伸方向的中心线均与主孔体连接，并位于靠近主孔体中段的位置处，这使得隔磁孔在沿转子铁芯1的周向方向和径向方向的宽度有了梯度的变化，即隔磁孔的沿转子铁芯的径向和周向方向的尺寸均是有梯度变化的，同时，隔磁孔沿转子铁芯的轴线方向的大小和形状是不变的。通过本实用新型所提供的技术方案，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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型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示出了根据本实用新型的第二个实施例的转子结构的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的第三个实施例的转子结构的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的第四个实施例的转子结构的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的第五个实施例的转子结构的结构示意图；

图7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8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9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；以及

图10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。

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；4、隔磁孔；41、主孔体；42、第一分支孔；43、第二分支孔；5、中间磁桥；6、隔磁桥；7、导磁通路；71、第一路径区域；72、第二路径区域；73、第三路径区域。

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实用新型。

如图1至图6所示，本实用新型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4，隔磁孔4包括主孔体41、第一分支孔42和第二分支孔43，第一分支孔42和第二分支孔43设置在主孔体41的相对两侧；其中，以垂直于转子铁芯1的轴线的平面为预定平面，主孔体41在预定平面上的投影为条形且其延伸方向与转子铁芯1的周向交叉设置，第一分支孔42和第二分支孔43在预定平面上的投影均为条形且沿其延伸方向的中心线均与主孔体41的中部连接。

本实用新型提供了具有转子铁芯1、多个永磁体2以及隔磁孔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4。其中，隔磁孔4包括主孔体41、第一分支孔42和第二分支孔43，第一分支孔42和第二分支孔43设置在主孔体41的相对两侧。以垂直于转子铁芯1的轴线的平面为预定平面，主孔体41、第一分支孔42和第二分支孔43在预定平面上的投影均为条形，主孔体41的延伸方向与转子铁芯1的周向交叉设置，第一分支孔42和第二分支孔43的延伸方向的中心线均与主孔体41连接，并位于靠近主孔体41中段的位置处，这使得隔磁孔4在沿转子铁芯1的周向方向和径向方向的宽度有了梯度的变化，即隔磁孔4的沿转子铁芯1的径向和周向方向的尺寸均是有梯度变化的，同时，隔磁孔4沿转子铁芯1的轴线方向的大小和形状是不变的。通过本实用新型所提供的技术方案，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，这使得该转子铁芯1的磁阻较小。可选地，转子铁芯1是由多个硅钢片叠置而成，这使得磁力线易通过。由于隔磁孔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，故通过开设此种隔磁孔4，可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，为本实用新型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4所在的位置处，磁力线通过较少，本实用新型所提供的隔磁孔4，有效地改善了转子结构的磁力线分布情况。

如图1所示，第一分支孔42和第二分支孔43在预定平面上的投影垂直于主孔体41在预定平面上的投影；和/或主孔体41在预定平面上的投影沿转子铁芯1的径向延伸或平行于磁极3的磁极中心线31；和/或第一分支孔42和第二分支孔43在预定平面上的投影的中心线位于同一条直线上。

如图1至图6所示，在预定平面上，第一分支孔42的一端与主孔体41的中部连接，第一分支孔42的另一端朝向靠近第一分支孔42的永磁体2延伸；和/或在预定平面上，第二分支孔43的一端与主孔体41的中部连接，第二分支孔43的另一端朝向相应的磁极3的磁极中心线31的方向延伸。

本实用新型所提供的转子结构，由于采用了“十”字形结构的隔磁孔4，隔磁孔4既有沿转子铁芯1径向方向延伸的主孔体41，即隔磁孔4的主干部，又有沿转子周向方向延伸的第一分支孔42和第二分支孔43。

第一分支孔42和第二分支孔43的头部均从隔磁孔4的主干部靠近中部的同一位置处开始伸出，由于第一分支孔42和第二分支孔43的头部与隔磁孔4的主干部相连通，故第一分支孔42和第二分支孔43的头部处的磁阻大；且第一分支孔42的尾部靠近永磁体2，第二分支孔43的尾部靠近磁极中心线31，这使得隔磁孔4的形状沿远离转子铁芯1的轴线的方向为两头窄、中间宽的“十”字形结构，隔磁孔4沿转子铁芯1周向方向和径向方向的宽度均有了梯度的变化。使得转子铁芯的周向各处的磁阻不相等，这与定子齿槽配合，使得电机运行时磁路各处的磁导更加均匀，进而改善了电机的气隙磁场分布，降低了电机的气隙磁密波形，降低了电机的转矩脉动，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振动噪声。

如图1所示，第一分支孔42在预定平面上的投影的长度为A，第二分支孔43在预定平面上的投影的长度为B；其中，A≥B。

优选地，第一分支孔42在预定平面上的投影的长度为A，第二分支孔43在预定平面上的投影的长度为B；其中，4.6≥A/B≥1.5。

第一分支孔42和第二分支孔43在预定平面上的投影为条形，第一分支孔42在预定平面上的投影的长度A，即为其在转子铁芯1的周向方向的宽度；第二分支孔43在预定平面上的投影的长度B，即为其在转子铁芯1的周向方向的宽度。

第一分支孔42在转子铁芯1的周向方向的宽度大于第二分支孔43在转子铁芯1的周向方向的宽度，当A/B的值设置在1.5至4.6范围内时，能够在保证同一磁极3的两个第二分支孔43之间的中间磁桥5不会过短的同时，使得第一分支孔42更加靠近永磁体2，以改变永磁体2发出的磁通走向，改善气隙磁密波形，进而降低了电机的振动噪声，且保证了电机的输出转矩。

如图1所示，第一分支孔42在预定平面上的投影的长度为A，第二分支孔43在预定平面上的投影的长度为B；主孔体41在预定平面上的投影的宽度为C；其中，0.5≥C/(A+B+C)≥0.1。

隔磁孔4的主干部(即主孔体41)预定平面上的投影的宽度C，即为其在转子铁芯1的周向方向的宽度。沿转子铁芯1的径向方向，隔磁孔4在转子铁芯1的周向方向的宽度为两端窄，可以保证转子铁芯提供足够的铁芯导磁通路，中间宽，可以改变磁通走向。

当C/(A+B+C)的值设置在0.1至0.5范围内时，能够有效地改变磁通走向，进而改善了“十”字形结构的隔磁孔4处即其周围的磁密分布，优化了气隙磁密波形，降低了电机的电磁力密度峰值和电机的振动噪声。

如图1至图6所示，各个磁极3均具有多个隔磁孔4，多个隔磁孔4成对设置；成对的两个隔磁孔4相对于相应的磁极3的磁极中心线31对称设置。

如图1所示，成对的两个隔磁孔4之间的最小距离为E，各个隔磁孔4与位于相应的磁极3的一侧且靠近该隔磁孔4的永磁体2之间的最小距离为D，永磁体2的厚度为F；其中，5.8≥(D+E)/F≥1.5。

每个磁极3上至少有两个“十”字形隔磁孔4，两个隔磁孔4关于磁极中心线31对称设置，两个隔磁孔4之间留有一段距离，两个隔磁孔4的第二分支孔43之间的距离为E，两个隔磁孔4的第一分支孔42与两个永磁体2之间均留有一段距离，该距离为D，永磁体的厚度为F。

转子结构的每个磁极3上均有三个导磁通路7，两个第二分支孔43之间留有一段距离允许磁通通过，为第三路径区域73，两个第一分支孔42与其所靠近的永磁体2之间分别留有一段距离，为第一路径区域71和第二路径区域72，三个导磁通路7处的磁阻较小，允许磁通通过，而隔磁孔4内为空气等不导磁物质，磁阻较大，只有一小部分磁通能通过。

当(D+E)/F的值设置在1.5至5.8范围内时，能够有效地改善各个导磁通路7处的磁通量，进而改善了电机的气隙磁密波形，降低了电机的转矩脉动，且降低了电机的电磁力密度峰值以及电机的电磁振动噪声。

如图1所示，成对的两个隔磁孔4之间间隔设置，以使成对的两个隔磁孔4之间形成中间磁桥。

每个磁极3上成对设置的两个隔磁孔4之间留有一段距离，使得两个隔磁孔4之间的中间磁桥5沿转子铁芯1的周向的宽度有了梯度变化，沿远离转子铁芯1的轴线方向，隔磁孔4的宽度的变化为“宽-窄-宽”，中间磁桥5的中部沿转子铁芯1的周向的宽度较小，以减小中间磁桥5处导通的磁通量；而中间磁桥5两端沿转子铁芯1的周向的宽度较大，又使得中间磁桥5处的导磁通量不至于过小。同时，中间磁桥5靠近转子铁芯1的外周面处的宽度较大，即其靠近气隙侧的宽度较大，进一步改善了中间磁桥5处对应的气隙磁密分布，改善了气隙磁密波形，降低了谐波，且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，成对的两个隔磁孔4的主孔体41平行设置且距离为G，成对的两个隔磁孔4之间的最小距离为E；其中，0.6≥E/G≥0.2。

成对设置的两个隔磁孔4之间为中间磁桥5，两个隔磁孔4的主孔体41之间的距离G，也就是中间磁桥5的两端沿转子铁芯1的周向的宽度；两个隔磁孔4之间的最小距离E，即为成对设置的两个隔磁孔4的第二分支孔43之间的距离，也就是中间磁桥5沿转子铁芯1的周向的最小宽度。由于两个隔磁孔4的主孔体41之间相互平行，因此中间磁桥5靠近转子铁芯1轴线的一端的宽度与中间磁桥5靠近转子铁芯1外周面的一端的宽度相等，该宽度为G。

当E/G的值设置在0.2至0.6范围内时，气隙磁密波形的正弦度达到最优，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。

如图5和图6所示，各个主孔体41在预定平面上的投影均倾向于相应的磁极3的磁极中心线31；成对的两个隔磁孔4的主孔体41之间的夹角为N，位于磁极3两侧的永磁体2之间的夹角为O；其中，0.5≥N/O≥0.03。

每个磁极3的关于磁极中心线31对称设置的两个隔磁孔4的主孔体41(即隔磁孔4的主干部)均相对于磁极中心线31倾斜，两个隔磁孔4的主干部之间存在一定角度，该角度为N，每个磁极3的两个永磁体2之间的角度为O，单个磁极3的两个永磁体2之间的角度，对永磁体2所产生的磁通沿磁极3的走向有很大的影响，从而影响了磁极3各区域的磁通密度。

当N/O的值设置在0.03至0.5范围内时，隔磁孔4的主干部对磁通走向的引导为最优，这使得磁路各处的磁导更加均匀，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和电机的振动噪声。

如图1所示，第一分支孔42在预定平面上的投影的宽度为H，主孔体41在预定平面上的投影的长度为J；其中，0.4≥J/H≥0.05。

第一分支孔42和主孔体41(即隔磁孔4的主干部)在预定平面上的投影均为条形，第一分支孔42在预定平面上的投影的宽度H，即为其在转子铁芯1的径向方向的长度；主孔体41在预定平面上的投影的长度J，即为其在转子铁芯1的径向方向的长度。

第一分支孔42在转子铁芯1的径向方向的长度小于隔磁孔4的主干部在转子铁芯1的径向方向的长度，由于第一分支孔42是转子铁芯1的周向方向延伸的，这阻碍了永磁体2产生的磁通向气隙处传递，第一分支孔42在转子铁芯1的径向方向的长度越长，第一分支孔42的磁阻就越大，其阻碍磁通导通的能力也会越强，因此第一分支孔42在转子铁芯1的径向方向过长会降低电机的输出转矩。

当J/H的值设置在0.05至0.4范围内时，能够在保证了电机的输出转矩的同时，使得电机的电磁力密度峰值达到最低，电机的振动噪声也达到最低。

如图1所示，隔磁孔4与位于相应的磁极3的一侧且靠近该隔磁孔4的永磁体2之间的最小距离为K，永磁体2的厚度为F，主孔体41在预定平面上的投影的长度为J，其中，0.35≥K/(F+J)≥0.08。

隔磁孔4的主干部(即主孔体41)在预定平面上的投影为条形，隔磁孔4的主干部与永磁体2之间留有一段距离，该距离为K；永磁体2的厚度为F；隔磁孔4的主干部的长度为J。

隔磁孔4的主干部与永磁体2之间允许磁通通过，使得永磁体2靠近转子铁芯1轴线一侧的磁通的一部分从中间磁桥5处的导磁通路7的第三路径区域73处向转子铁芯1的外周面处通过，一部分从磁极3的两侧的导磁通路7的第一路径区域71和第二路径区域72处向转子铁芯1的外周面处通过；而隔磁孔4的主干部内为空气等不导磁物质，阻碍了磁通从此处通过。

当K/(F+J)的值设置在0.08至0.35范围内时，能够有效地改善磁极3上的磁通分布，进一步降低了电机的电磁力密度峰值和电机的振动噪声。

优选地，主孔体41靠近转子铁芯1的外周面的一侧的端面与转子铁芯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；其中，1.7≥P/δ≥0.4。

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。主孔体41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6，隔磁桥6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6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0.4至1.7范围内时，隔磁桥6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。

如图3和图4所示，沿远离转子铁芯1的轴线的方向，主孔体41包括第一孔段和第二孔段，第一孔段和第二孔段分别位于第一分支孔42的两侧；其中，第一分支孔42在预定平面上的投影与第二孔段在预定平面上的投影之间的夹角为L，其中，140°≥L≥45°。

第一分支孔42和主孔体41的第二孔段在预定平面上的投影均为条形，第一分支孔42与第二孔段之间有一定角度，该角度为L。当L的值在45°至140°范围内时，第一分支孔42距离永磁体2更加接近，能够改善不同导磁通路7区域内的磁通密度，改善气隙磁密波形，从而降低了电机的转矩脉动，且降低了电机的电磁力密度峰值和电机的振动噪声。

如图3和图4所示，第二分支孔43在预定平面上的投影与第一孔段在预定平面上的投影之间的夹角为M；其中，L＝M。

第二分支孔43和主孔体41的第一孔段在预定平面上的投影均为条形，第二分支孔43与第一孔段之间有一定角度，该角度为M。当第二分支孔43与第一孔段之间角度与第一分支孔42与第二孔段之间角度相等，即L＝M时，第一分支孔42距离永磁体2靠近转子铁芯轴线的一侧更近，第二分支孔43距离永磁体2靠近转子铁芯轴线的一侧更远，这使得转子铁芯1的周向方向和径向方向的磁路各处的磁导更加均匀，从而改善了气隙磁密波形的正弦度，降低了电机谐波，且降低了谐波引起的电磁噪声。

本实用新型还提供了一种电极，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。

本实用新型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7所示，为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7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8示，为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8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9所示，为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9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10所示，为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10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。

本实用新型中的转子结构，包括转子铁芯1和永磁体2。永磁体2设置在转子铁芯1上的永磁体槽中，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4，隔磁孔4既有沿转子铁芯1的径向方向延伸的主孔体41，即隔磁孔4的主干部，又有沿转子铁芯1的周向方向延伸的第一分支孔42和第二分支孔43。其中，第一分支孔42和第二分支孔43均于主孔体41连接，且位于靠近主孔体41中段的位置处，第一分支孔42和第二分支孔43的延伸方向在一条直线上，第一分支孔42位于靠近永磁体2的一侧，第二分支孔43位于靠近磁极中心线31的一侧，这使得隔磁孔4在沿转子铁芯1的周向和径向方向的宽度均有了梯度的变化，沿转子铁芯1的径向方向和周向方向，隔磁孔4两头窄、中间宽，形似“十”字形结构。

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。

本实用新型通过在转子铁芯1上开设“十”字形结构的隔磁孔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。

本实用新型提供了具有转子铁芯1、多个永磁体2以及隔磁孔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4。其中，隔磁孔4包括主孔体41、第一分支孔42和第二分支孔43，第一分支孔42和第二分支孔43设置在主孔体41的相对两侧。以垂直于转子铁芯1的轴线的平面为预定平面，主孔体41、第一分支孔42和第二分支孔43在预定平面上的投影均为条形，主孔体41的延伸方向与转子铁芯1的周向交叉设置，第一分支孔42和第二分支孔43的延伸方向的中心线均与主孔体41连接，并位于靠近主孔体41中段的位置处，这使得隔磁孔4在沿转子铁芯1的周向方向和径向方向的宽度有了梯度的变化，即隔磁孔4的沿转子铁芯1的径向和周向方向的尺寸均是有梯度变化的，同时，隔磁孔4沿转子铁芯1的轴线方向的大小和形状是不变的。通过本实用新型所提供的技术方案，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。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (18)

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(4)，所述隔磁孔(4)包括主孔体(41)、第一分支孔(42)和第二分支孔(43)，所述第一分支孔(42)和所述第二分支孔(43)设置在所述主孔体(41)的相对两侧；

其中，以垂直于所述转子铁芯(1)的轴线的平面为预定平面，所述主孔体(41)在所述预定平面上的投影为条形且其延伸方向与所述转子铁芯(1)的周向交叉设置，所述第一分支孔(42)和所述第二分支孔(43)在所述预定平面上的投影均为条形且沿其延伸方向的中心线均与所述主孔体(41)的中部连接。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，

所述第一分支孔(42)和所述第二分支孔(43)在所述预定平面上的投影垂直于所述主孔体(41)在所述预定平面上的投影；和/或

所述主孔体(41)在所述预定平面上的投影沿所述转子铁芯(1)的径向延伸或平行于所述磁极(3)的磁极中心线(31)；和/或

所述第一分支孔(42)和所述第二分支孔(43)在所述预定平面上的投影的中心线位于同一条直线上。

3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，

在所述预定平面上，所述第一分支孔(42)的一端与所述主孔体(41)的中部连接，所述第一分支孔(42)的另一端朝向靠近所述第一分支孔(42)的永磁体(2)延伸；和/或

在所述预定平面上，所述第二分支孔(43)的一端与所述主孔体(41)的中部连接，所述第二分支孔(43)的另一端朝向相应的所述磁极(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，所述第一分支孔(42)在所述预定平面上的投影的长度为A，所述第二分支孔(43)在所述预定平面上的投影的长度为B；其中，A≥B。

5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一分支孔(42)在所述预定平面上的投影的长度为A，所述第二分支孔(43)在所述预定平面上的投影的长度为B；其中，4.6≥A/B≥1.5。

6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一分支孔(42)在所述预定平面上的投影的长度为A，所述第二分支孔(43)在所述预定平面上的投影的长度为B；所述主孔体(41)在所述预定平面上的投影的宽度为C；其中，0.5≥C/(A+B+C)≥0.1。

7.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)均具有多个所述隔磁孔(4)，多个所述隔磁孔(4)成对设置；成对的两个所述隔磁孔(4)相对于相应的所述磁极(3)的磁极中心线(31)对称设置。

8.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，成对的两个所述隔磁孔(4)之间的最小距离为E，各个所述隔磁孔(4)与位于相应的所述磁极(3)的一侧且靠近该隔磁孔(4)的永磁体(2)之间的最小距离为D，所述永磁体(2)的厚度为F；其中，5.8≥(D+E)/F≥1.5。

9.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，成对的两个所述隔磁孔(4)之间间隔设置，以使成对的两个所述隔磁孔(4)之间形成中间磁桥。

10.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，成对的两个所述隔磁孔(4)的主孔体(41)平行设置且距离为G，成对的两个所述隔磁孔(4)之间的最小距离为E；其中，0.6≥E/G≥0.2。

11.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，各个所述主孔体(41)在所述预定平面上的投影均倾向于相应的所述磁极(3)的磁极中心线(31)；成对的两个所述隔磁孔(4)的主孔体(41)之间的夹角为N，位于所述磁极(3)两侧的所述永磁体(2)之间的夹角为O；其中，0.5≥N/O≥0.03。

12.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一分支孔(42)在所述预定平面上的投影的宽度为H，所述主孔体(41)在所述预定平面上的投影的长度为J；其中，0.4≥J/H≥0.05。

13.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述隔磁孔(4)与位于相应的所述磁极(3)的一侧且靠近该隔磁孔(4)的所述永磁体(2)之间的最小距离为K，所述永磁体(2)的厚度为F，所述主孔体(41)在所述预定平面上的投影的长度为J，其中，0.35≥K/(F+J)≥0.08。

14.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述主孔体(41)靠近所述转子铁芯(1)的外周面的一侧的端面与所述转子铁芯(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；其中，1.7≥P/δ≥0.4。

15.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿远离所述转子铁芯(1)的轴线的方向，所述主孔体(41)包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段和所述第二孔段分别位于所述第一分支孔(42)的两侧；其中，所述第一分支孔(42)在所述预定平面上的投影与所述第二孔段在所述预定平面上的投影之间的夹角为L，其中，140°≥L≥45°。

16.根据权利要求15所述的转子结构，其特征在于，所述第二分支孔(43)在所述预定平面上的投影与所述第一孔段在所述预定平面上的投影之间的夹角为M；其中，L＝M。

17.一种电极，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16中任一项所述的转子结构。

18.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求17所述的电机。

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