CN215452616U - 电机转子及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机构造技术领域，涉及一种电机转子及电机，包括转子铁芯及永磁体，转子铁芯设有开口朝向转子铁芯的外周面的多个V形槽，V形槽包括第一子槽及第二子槽，第一子槽的内端与第二子槽的内端间隔相对以在二者之间形成第一隔磁桥，相邻V形槽之间的间隔大于第一隔磁桥的宽度，V形槽的第一子槽及第二子槽内均嵌装有所述永磁体；转子铁芯在位于V形槽的外侧与转子铁芯的外周面之间的区域形成有第一q轴磁通路，转子铁芯位于V形槽的内侧的区域形成有第二q轴磁通路。本申请的电机转子，利用内置式电机d轴q轴磁路不对称原理，增大凸极比，q轴磁路磁阻小，增大Lq，磁阻转矩占比20％以上，满足大负载较大转矩的需求。

Description

电机转子及电机

技术领域

本实用新型属于电机构造技术领域，涉及一种电机转子及电机。

背景技术

在某些场合要求较高转速下，目前电机在电机领域中，难以实现高转速下大负载运行，仍需要电机输出较大转矩。

现有一种转子组件及电机，该转子组件电机转子包括多个磁极，每个磁极均包括沿径向依次由内到外设置的第一永磁槽和第二永磁槽，形成第一圆弧段和第二圆弧段，第一圆弧段与第二圆弧段之间的间距沿着从磁极中心线向两侧的方向逐渐增加。

这种形式的电机交轴电感小、凸极比小及磁阻转矩不高，无法满足电机在大负载时需要较大磁阻转矩的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的电机无法满足在大负载时需要较大磁阻转矩的问题，提供一种电机转子及电机。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供了一种电机转子。该电机包括转子铁芯及永磁体，所述转子铁芯设有开口朝向转子铁芯的外周面的多个V形槽，所述V形槽沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯，多个所述V形槽环绕所述转子铁芯设置且在圆周方向上相互间隔，所述V形槽包括第一子槽及第二子槽，所述第一子槽的内端与第二子槽的内端间隔相对以在二者之间形成第一隔磁桥，所述第一子槽的外端与第二子槽的外端朝向转子铁芯的外周面，相邻所述V形槽之间的间隔大于所述第一隔磁桥的宽度，所述V形槽的第一子槽及第二子槽内均嵌装有所述永磁体；

所述转子铁芯在位于所述V形槽的外侧与转子铁芯的外周面之间的区域形成有第一q轴磁通路，所述转子铁芯位于V形槽的内侧的区域形成有第二q轴磁通路。

可选地，所述第一子槽的外端与转子铁芯的外周面之间形成第二隔磁桥，所述第二子槽的外端与转子铁芯的外周面之间形成第三隔磁桥。

可选地，所述第一子槽位于所述V形槽的开口内侧的槽壁与所述永磁体之间设有第一隔磁间隙，所述第一子槽位于所述V形槽的开口外侧的槽壁与所述永磁体之间设有第一漏磁间隙；

所述第二子槽位于所述V形槽的开口内侧的槽壁与所述永磁体之间设有第二隔磁间隙，所述第二子槽位于所述V形槽的开口外侧的槽壁与所述永磁体之间设有第二漏磁间隙。

可选地，所述转子铁芯上设有6个所述V形槽，所述第一子槽与所述第二子槽形成的夹角的范围是125°-145°。

可选地，所述第一隔磁桥的宽度为0.5mm-1.5mm；

所述第二隔磁桥的宽度为0.5mm-1.5mm；

所述第三隔磁桥的宽度为0.5mm-1.2mm。

可选地，相邻的所述V形槽之间的间隔距离不小于2.8mm。

可选地，所述转子铁芯在相邻的所述V形槽之间设有远离所述转子铁芯的外周面的三角形通孔，所述三角形通孔沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯；

所述转子铁芯在所述V形槽中间部位靠近所述转子铁芯中心轴线的一侧上设有椭圆形通孔，所述椭圆形通孔沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯；

所述转子铁芯包括多层电磁钢板，多层所述电磁钢板层叠连接，所述转子铁芯环绕自身的中心轴线设有多个间隔的圆形孔，全部或部分所述圆形孔中设置有铆钉以沿层叠方向固定多层所述电磁钢板。

可选地，所述圆形孔外边缘与两侧V形槽的垂直距离不小于2.4mm。

可选地，所述转子铁芯的圆心到所述第二子槽的中心的距离不大于转子铁芯半径的3/4；

所述第二子槽的中心到所述转子铁芯外周面的距离不小于第二子槽长度的17/20。

本实用新型实施例提供的电机转子，所述V形槽沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯，多个所述V形槽环绕所述转子铁芯设置且在圆周方向上相互间隔，所述V形槽包括第一子槽及第二子槽，所述第一子槽的内端与第二子槽的内端间隔相对以在二者之间形成第一隔磁桥，所述第一子槽的外端与第二子槽的外端朝向转子铁芯的外周面，相邻所述V形槽之间的间隔大于所述第一隔磁桥的宽度，所述V形槽的第一子槽及第二子槽内均嵌装有永磁体；转子铁芯在位于V形槽的外侧与转子铁芯的外周面之间的区域形成有第一q轴磁通路，转子铁芯位于V形槽的内侧的区域形成有第二q轴磁通路。本申请的电机，利用内置式电机d轴q轴磁路不对称原理，增大凸极比，q轴磁路磁阻小，增大Lq，磁阻转矩占比20％以上，满足大负载较大转矩的需求。

另一方面，本实用新型还提供了一种电机，其包括电机外壳、定子铁芯、定子绕组及上述的电机转子，所述定子铁芯连接在所述电机外壳内，所述电机转子设置在所述定子铁芯的中心孔内，所述定子铁芯环绕所述电机转子设有多个相互间隔的定子槽，所述定子绕组设置在所述定子槽内。

可选地，所述定子铁芯上设有9个所述定子槽，每个所述定子槽内设有两个所述定子绕组。

可选地，所述定子铁芯与所述电机转子之间的气隙宽度为0.85mm-0.95mm。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的电机转子的磁路的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的电机转子示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的电机转子的局部结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的电机示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、电机外壳；

2、定子铁芯；21、中心孔；22、定子槽；

3、定子绕组；

4、转子铁芯；41、V形槽；411、第一子槽；412、第二子槽；42、第一隔磁桥；43、第二隔磁桥；44、第三隔磁桥；45、三角形通孔；46、椭圆形通孔；47、圆形孔；

5、永磁体；

100、第一q轴磁通路；200、第二q轴磁通路。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供的电机转子，包括转子铁芯4及永磁体5，所述转子铁芯4设有开口朝向转子铁芯4的外周面的多个V形槽41，所述V形槽41沿所述转子铁芯4的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯4，多个所述V形槽41环绕所述转子铁芯4设置且在圆周方向上相互间隔，所述V形槽41包括第一子槽411及第二子槽412，所述第一子槽411的内端与第二子槽412的内端间隔相对以在二者之间形成第一隔磁桥42，所述第一子槽411的外端与第二子槽412的外端朝向转子铁芯4的外周面，相邻所述V形槽41之间的间隔大于所述第一隔磁桥42的宽度，所述V形槽41的第一子槽411及第二子槽412内均嵌装有所述永磁体5；

所述转子铁芯4在位于所述V形槽41的外侧与转子铁芯4的外周面之间的区域形成有第一q轴磁通路100，所述转子铁芯4位于V形槽41的内侧的区域形成有第二q轴磁通路200。在电机中，q轴和d轴并不是实际存在的轴，而是根据磁场方向划分的几何坐标轴。d轴名为直轴，q轴名为交轴，d轴与转子的磁场方向相同，q轴与转子的磁场方向垂直。

在一实施例中，如图3所示，相邻所述V形槽41之间的间隔部分的中轴线为q轴，单个所述V形槽41的中轴线为d轴。所述转子铁芯4的外周面在q轴处气隙最小，可以增大q轴磁通，减小q轴电感；所述转子铁芯4的外周面在d轴处气隙最大，可以减小d轴磁通，增大d轴电感；从而使得凸极比增大，磁阻转矩增大。

在一实施例中，所述第一子槽411的外端与转子铁芯4的外周面之间形成第二隔磁桥43，所述第二子槽412的外端与转子铁芯4的外周面之间形成第三隔磁桥44。

在一实施例中，所述永磁体5嵌装在所述V形槽41的第一子槽411及第二子槽412内，相邻所述V形槽41之间的间隔大于所述第三隔磁桥44的宽度，会使得q轴磁路磁阻减小，Lq随之增大，d轴磁路磁阻增大，Ld随之减小，从而使得凸极比增大；凸极比增大会导致磁阻转矩增大，从而使所述电机的总转矩增大。同时，因为磁阻转矩增大，所述转子铁芯4中的电流值和磁通量会减小，还可以达到弱磁升速的目的。因此，所述电机能够实现在高转速下大负载运行，以满足压缩机的需求。

在一实施例中，如图4所示，所述第一子槽411位于所述V形槽41的开口内侧的槽壁与所述永磁体5之间设有第一隔磁间隙(图中未示出)，所述第一子槽411位于所述V形槽41的开口外侧的槽壁与所述永磁体5之间设有第一漏磁间隙(图中未示出)。

所述第二子槽412位于所述V形槽41的开口内侧的槽壁与所述永磁体5之间设有第二隔磁间隙(图中未示出)，所述第二子槽412位于所述V形槽41的开口外侧的槽壁与所述永磁体5之间设有第二漏磁间隙(图中未示出)。通过合理设置隔磁间隙和漏磁间隙，可以控制漏磁且增大q轴和d轴的电感比值，进而增大所述电机的磁阻转矩，提高所述电机弱磁扩速的能力，从而提高所述电机的性能。优选地，所述永磁体5为N42SH材质的磁钢。

在一实施例中，所述转子铁芯4的外周面在q轴气隙最小，在d轴气隙最大。所述转子铁芯4上设有6个所述V形槽41，所述第一子槽411与所述第二子槽412形成的夹角为θ，θ的范围是125°-145°。

在一实施例中，所述第一隔磁桥42的宽度为b，b的范围是0.5mm-1.5mm，所述第二隔磁桥43的宽度为h，h的范围是0.5mm-1.5mm，所述第三隔磁桥44的宽度为0.5mm-1.2mm，b和h的范围可以保证在所述转子铁芯44的机械结构强度不受影响的前提下，使磁通的泄漏显著减少，并能有效抑制由漏磁通导致的转矩降低。

在一实施例中，相邻的所述V形槽41之间的间隔距离为L，L不小于2.8mm，θ和L的范围可以保证q轴磁路空间畅通，确保凸极比较大。

在一实施例中，所述转子铁芯4在相邻的所述V形槽41之间设有远离所述转子铁芯4的外周面的三角形通孔45，所述三角形通孔45沿所述转子铁芯4的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯4。

所述转子铁芯4在所述V形槽41中间部位靠近所述转子铁芯4中心轴线的一侧上设有椭圆形通孔46，所述椭圆形通孔46沿所述转子铁芯4的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯4。

所述转子铁芯4包括多层电磁钢板，多层所述电磁钢板层叠连接，所述转子铁芯4环绕自身的中心轴线设有多个间隔的圆形孔47，全部或部分所述圆形孔47中设置有铆钉以沿层叠方向固定多层所述电磁钢板。

在一实施例中，所述圆形孔47外边缘与两侧V形槽41的垂直距离不小于2.4mm。

在一实施例中，所述转子铁芯4的圆心到所述第二子槽412的中心的距离a不大于转子铁芯4半径的3/4。

所述第二子槽412的中心到所述转子铁芯4外周面的距离b不小于第二子槽412长度的17/20。

本实用新型实施例的电机，q轴电感随交、直轴电流变化的矩阵如下表1：

表1q轴电感随交、直轴电流变化的矩阵

本实用新型的目的在于减小Lq的减小速度，当定子上的绕组负载时，增大Lq的值，增强电机控制时的稳定性。

根据本实用新型实施例的电机转子，所述V形槽沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯，多个所述V形槽环绕所述转子铁芯设置且在圆周方向上相互间隔，所述V形槽包括第一子槽及第二子槽，所述第一子槽的内端与第二子槽的内端间隔相对以在二者之间形成第一隔磁桥，所述第一子槽的外端与第二子槽的外端朝向转子铁芯的外周面，相邻所述V形槽之间的间隔大于所述第一隔磁桥的宽度，所述V形槽的第一子槽及第二子槽内均嵌装有永磁体；转子铁芯在位于V形槽的外侧与转子铁芯的外周面之间的区域形成有第一q轴磁通路，转子铁芯位于V形槽的内侧的区域形成有第二q轴磁通路。本申请的电机，利用内置式电机d轴q轴磁路不对称原理，增大凸极比，q轴磁路磁阻小，增大Lq，磁阻转矩占比20％以上，满足大负载较大转矩的需求。

另外，本实用新型一实施例还提供一种电机，其包括电机外壳1、定子铁芯2、定子绕组3及上述的电机转子，所述定子铁芯2连接在所述电机外壳1内，所述电机转子设置在所述定子铁芯2的中心孔21内，所述定子铁芯2环绕所述电机转子设有多个相互间隔的定子槽22，所述定子绕组3设置在所述定子槽22内。

在一实施例中，所述定子铁芯2上设有9个所述定子槽22，每个所述定子槽22内设有两个所述定子绕组3。

在一实施例中，所述定子铁芯2与所述电机转子之间的气隙宽度为0.85mm-0.95mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电机转子，其特征在于，包括转子铁芯及永磁体，所述转子铁芯设有开口朝向转子铁芯的外周面的多个V形槽，所述V形槽沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯，多个所述V形槽环绕所述转子铁芯设置且在圆周方向上相互间隔，所述V形槽包括第一子槽及第二子槽，所述第一子槽的内端与第二子槽的内端间隔相对以在二者之间形成第一隔磁桥，所述第一子槽的外端与第二子槽的外端朝向转子铁芯的外周面，相邻所述V形槽之间的间隔大于所述第一隔磁桥的宽度，所述V形槽的第一子槽及第二子槽内均嵌装有所述永磁体；

所述转子铁芯在位于所述V形槽的外侧与转子铁芯的外周面之间的区域形成有第一q轴磁通路，所述转子铁芯位于V形槽的内侧的区域形成有第二q轴磁通路。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一子槽的外端与转子铁芯的外周面之间形成第二隔磁桥，所述第二子槽的外端与转子铁芯的外周面之间形成第三隔磁桥。

3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一子槽位于所述V形槽的开口内侧的槽壁与所述永磁体之间设有第一隔磁间隙，所述第一子槽位于所述V形槽的开口外侧的槽壁与所述永磁体之间设有第一漏磁间隙；

所述第二子槽位于所述V形槽的开口内侧的槽壁与所述永磁体之间设有第二隔磁间隙，所述第二子槽位于所述V形槽的开口外侧的槽壁与所述永磁体之间设有第二漏磁间隙。

4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯上设有6个所述V形槽，所述第一子槽与所述第二子槽形成的夹角的范围是125°-145°。

5.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述第一隔磁桥的宽度为0.5mm-1.5mm；

所述第二隔磁桥的宽度为0.5mm-1.5mm；

所述第三隔磁桥的宽度为0.5mm-1.2mm。

6.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，相邻的所述V形槽之间的间隔距离不小于2.8mm。

7.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯在相邻的所述V形槽之间设有远离所述转子铁芯的外周面的三角形通孔，所述三角形通孔沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯；

所述转子铁芯在所述V形槽中间部位靠近所述转子铁芯中心轴线的一侧上设有椭圆形通孔，所述椭圆形通孔沿所述转子铁芯的轴向延伸并贯穿所述转子铁芯；

所述转子铁芯包括多层电磁钢板，多层所述电磁钢板层叠连接，所述转子铁芯环绕自身的中心轴线设有多个间隔的圆形孔，全部或部分所述圆形孔中设置有铆钉以沿层叠方向固定多层所述电磁钢板。

8.根据权利要求7所述的电机转子，其特征在于，所述圆形孔外边缘与两侧V形槽的垂直距离不小于2.4mm。

9.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯的圆心到所述第二子槽的中心的距离不大于转子铁芯半径的3/4；

所述第二子槽的中心到所述转子铁芯外周面的距离不小于第二子槽长度的17/20。

10.一种电机，其特征在于，包括电机外壳、定子铁芯、定子绕组及权利要求1-9任意一项所述的电机转子，所述定子铁芯连接在所述电机外壳内，所述电机转子设置在所述定子铁芯的中心孔内，所述定子铁芯环绕所述电机转子设有多个相互间隔的定子槽，所述定子绕组设置在所述定子槽内。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯上设有9个所述定子槽，每个所述定子槽内设有两个所述定子绕组。

12.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯与所述电机转子之间的气隙宽度为0.85mm-0.95mm。

Images