CN217115761U - 转子结构、电机以及具有的电器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种转子结构，包括转子铁芯；转子铁芯上设置有磁钢槽；转子铁芯的外周壁上设置有切边结构；在转子铁芯的周向上，切边结构位于相邻两个磁钢槽的交界处。根据本申请的转子结构、电机以及具有的电器，能有效解决转子磁钢交界处的高磁密现象和漏磁较大的问题。

Description

转子结构、电机以及具有的电器

技术领域

本申请属于电机技术领域，具体涉及一种转子结构、电机以及具有的电器。

背景技术

目前，永磁同步电机由于结构简单、效率高、输出转矩大、速度可调，体积小质量轻等优点，已经在很多领域有广泛的应用，并取得了良好的效果，特别是在制冷电机领域，随着新国标的发布，对电机能效的提升有了更高的要求，鉴于能效等级的提升，现有制冷电机多采用永磁同步电机作为动力部件，用于提升电机的能效。而现有技术中采用IPM(永磁体内置式)转子的永磁同步电机在电机上的使用已经较为普遍，随着冰箱用制冷电机的小型化发展，电机体积越来越小，相应的电机电机尺寸也越来越小。IPM转子内部采用瓦型槽放置永磁体，通过铆钉固定两端的挡板将永磁体固定在IPM转子内部。该类转子具有结构简单、机械强度高、转动惯量低等特点，且其永磁体材料形状及配置的自由度较高。IPM电机本身反电势正弦化程度较差，且由于电机转子体积减小，转动惯量降低，电机转矩脉动较大，电机驱动稳定性也变差。现有的IPM转子也存在一个明显的缺点，磁钢靠近转子铁芯外圆周表面的位置处磁密较高，漏磁较大，进而影响电机效率。

因此，如何提供一种能有效解决转子磁钢交界处的高磁密现象和漏磁较大的问题的转子结构、电机以及具有的电器成为本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种转子结构、电机以及具有的电器，能有效解决转子磁钢交界处的高磁密现象和漏磁较大的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种转子结构，包括转子铁芯；转子铁芯上设置有磁钢槽；转子铁芯的外周壁上设置有切边结构；在转子铁芯的周向上，切边结构位于相邻两个磁钢槽的交界处。

进一步地，切边结构的与对应位置处的磁钢槽的最小径向距离为d；转子铁芯的外圆所在的圆与对应位置处的磁钢槽的最小径向距离为D；其中， d＝D/3～2D/3。

进一步地，转子结构的转子极距对应的转子铁芯的周向长度为α；切边结构的周向长度为β；其中，β＝0.4α～0.54α。

进一步地，在转子铁芯的周向上，切边结构自相邻两个磁钢槽中其中一个的端部延伸至另一个磁钢槽的端部。

进一步地，磁钢槽包括弧形槽、一字型槽，V型槽和W型槽中的任一种或几种。

进一步地，磁钢槽的交界处的数量为M个；切边结构的数量为m个；其中， 1≤m≤M。

进一步地，转子铁芯的轴向高度为H；切边结构的轴向高度为h；其中，0 ＜h≤H。

根据本申请的再一方面，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。

根据本申请的再一方面，提供了一种电器，包括电机，电机为上述的电机。

本申请提供的转子结构、电机以及具有的电器，本申请解决了转子磁钢交界处的高磁密现象和漏磁较大的问题。

附图说明

图1为本申请转子结构的结构示意图；

图2为本申请转子结构的结构示意图；

图3为相关技术的反电势正弦化程度；

图4为本申请实施例的反电势正弦化程度；

图5为本申请实施例的的方案与相关技术气隙磁密谐波含量对比；

图6为本申请实施例的方案与相关技术输出转矩pk-pk值的对比。

附图标记表示为：

1、转子铁芯；11、切边结构；12、磁钢槽；2、挡板；3、铆钉；4、磁钢。

具体实施方式

结合参见图1-6所示，一种转子结构，包括转子铁芯1；转子铁芯1上设置有磁钢槽12；转子铁芯1的外周壁上设置有切边结构11；在转子铁芯1的周向上，切边结构11位于相邻两个磁钢槽12的交界处。本申请通过对转子磁钢4交界处进行切边处理，能够有效降低此处漏磁，提升电机齿部磁密，进一步提升电机效率，本申请能够解决电机本身反电势正弦化程度较差，谐波含量过大以及气隙磁密波形正弦化程度较差的问题；本申请能够解决电机驱动稳定性差、转矩脉动高的问题。本申请相比于相关技术的转子结构以及电机，在电机效率有提升效果的情况下，转子结构强度没有发生较大的改变。本申请所述的相关技术指的是未设置切边结构11的转子铁芯1。

本申请转子结构主要包含四个部分，分别为转子铁芯1和磁钢4、挡板2、铆钉3。挡板2包含上、下两个，分别设于转子铁芯1的两端，两个挡板2通过3个铆钉3与转子铁芯1固定相连。

本申请还公开了一些实施例，切边结构11的与对应位置处的磁钢槽12的最小径向距离为d；转子铁芯1的外圆所在的圆与对应位置处的磁钢槽12的最小径向距离为D；其中，d＝D/3～2D/3。

本申请还公开了一些实施例，转子结构的转子极距对应的转子铁芯1的周向长度为α；切边结构11的周向长度为β；其中，β＝0.4α～0.54α。本申请转子磁钢4交界处切边的周向长度度、与对应位置处的磁钢槽12的最小径向距离d，在上述范围内，能够有效提升电机反电势正弦化程度，降低各次谐波含量，提升气隙磁密波形正弦化程度，有效提升电机效率；还能有效降低电机本身转矩脉动，提升电机运行的稳定性。

本申请还公开了一些实施例，在转子铁芯1的周向上，切边结构11自相邻两个磁钢槽12中其中一个的端部延伸至另一个磁钢槽12的端部。

本申请还公开了一些实施例，磁钢槽12包括弧形槽、一字型槽，V型槽和 W型槽中的任一种或几种。

本申请还公开了一些实施例，磁钢槽12的交界处的数量为M个；切边结构11的数量为m个；其中，1≤m≤M。

本申请还公开了一些实施例，转子铁芯1的轴向高度为H；切边结构11的轴向高度为h；其中，0＜h≤H。能优化电机齿槽转矩峰峰值和电机谐波含量，减小电流降低电机铜耗；原理是切边后减小电机漏磁，提升电机磁密，减小电流，增加了单位电流输出力矩。

表1本申请方案与相关技术方案转子结构强度对比(切边宽度选最大值 2/3D)

上述“本申请方案”指的是转子铁芯1的外周壁上设置有切边结构11，“相关技术方案”指的是转子铁芯1的外周壁上设置没有切边结构11，在“本申请方案”中的转子结构的轴向高度是35mm，直径大小是φ59.8mm。

本申请转子结构的制作方法：通过线割的方式将硅钢片切割为转子冲片，其转子磁钢4交界处做切边处理，做切边处理的磁钢4交界处的个数m与其转子磁钢4交界处的总个数M存在：1≤m≤M，转子磁钢4交界处切边处理的切边宽度d为磁钢槽12靠近转子外圆距离D的1/3～2/3倍，切边宽度β为转子极距对应宽度α的0.4～0.54倍，根据转子和曲轴配合的实际高度，设定合适的沉孔高度和轴孔高度，将磁钢4交界处切边处理的位置一一对应，单个磁钢 4交界处的做切边处理的总高度h与转子高度H存在：0＜h≤H，通过螺钉固定加工好的转子冲片，叠制成完整的转子铁芯1；或使用本方案的转子冲片模具，通过冲压固定高度的硅钢片形成完整转子铁芯1，此类转子铁芯1的单片之间采用卡槽固定，冲压形成完整转子铁芯1。将磁钢4按正确的磁极方向放置在叠制好的转子铁芯1内部瓦型槽内，转子铁芯1两端放置挡板2，用来限制磁钢4在转子铁芯1内部的轴向位移，并通过三个铆钉3固定挡板2和转子铁芯 1。

根据本申请的实施例，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。

根据本申请的实施例，提供了一种空调器，包括电机，电机为上述的电机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种转子结构，其特征在于，包括转子铁芯(1)；所述转子铁芯(1)上设置有磁钢槽(12)；所述转子铁芯(1)的外周壁上设置有切边结构(11)；在所述转子铁芯(1)的周向上，所述切边结构(11)位于相邻两个所述磁钢槽(12)的交界处。

2.根据权利要求1中所述的转子结构，其特征在于，所述切边结构(11)的与对应位置处的所述磁钢槽(12)的最小径向距离为d；所述转子铁芯(1)的外圆所在的圆与对应位置处的所述磁钢槽(12)的最小径向距离为D；其中，d＝D/3～2D/3。

3.根据权利要求1中所述的转子结构，其特征在于，所述转子结构的转子极距对应的所述转子铁芯(1)的周向长度为α；所述切边结构(11)的周向长度为β；其中，β＝0.4α～0.54α。

4.根据权利要求1中所述的转子结构，其特征在于，在所述转子铁芯(1)的周向上，所述切边结构(11)自相邻两个所述磁钢槽(12)中其中一个的端部延伸至另一个所述磁钢槽(12)的端部。

5.根据权利要求1中所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢槽(12)包括弧形槽、一字型槽，V型槽和W型槽中的任一种或几种。

6.根据权利要求1中所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢槽(12)的交界处的数量为M个；所述切边结构(11)的数量为m个；其中，1≤m≤M。

7.根据权利要求1中所述的转子结构，其特征在于，所述转子铁芯(1)的轴向高度为H；所述切边结构(11)的轴向高度为h；其中，0＜h≤H。

8.一种电机，包括转子结构，其特征在于，所述转子结构为权利要求1-7中任一项所述的转子结构。

9.一种电器，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求8中所述的电机。

Images