CN220711190U - 转子结构、电机和压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转子结构、电机和压缩机。该转子结构包括转子铁芯(1)和永磁体，转子铁芯(1)上设置有一字型的磁钢槽(2)，永磁体安装在磁钢槽(2)内，同一极下，在垂直于转子铁芯(1)的中心轴线的截面内，在磁钢槽(2)的径向外侧，沿着从该极的磁极中心线到两侧的方向，依次设置有第一调节槽(3)、第二调节槽(4)和第三调节槽(5)，第一调节槽(3)与转子外圆和磁钢槽(2)均具有预设间隔，第二调节槽(4)与磁钢槽(2)连通，第三调节槽(5)位于转子外圆上。根据本实用新型的转子结构，能够调整永磁体产生的磁场流向，最大化降低电磁力，降低噪音和振动。

Description

转子结构、电机和压缩机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子结构、电机和压缩机。

背景技术

电机作为用电器或各种机械的动力源，主要作用是利用机械能转化为电能，电机主要包括：定子和转子，定子上设置有定子线圈，转子上设置有磁钢，利用磁钢与定子线圈的配合实现转子的转动。

当前的槽极数配合最低阶数为2的电机中，由于力波阶数小，且对电磁力的调整效果较差，因此导致电磁力产生的振动噪音较大，影响电机的性能。

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、电机和压缩机，能够调整永磁体产生的磁场流向，最大化降低电磁力，降低噪音和振动。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种转子结构，包括转子铁芯和永磁体，转子铁芯上设置有一字型的磁钢槽，永磁体安装在磁钢槽内，同一极下，在垂直于转子铁芯的中心轴线的截面内，在磁钢槽的径向外侧，沿着从该极的磁极中心线到两侧的方向，依次设置有第一调节槽、第二调节槽和第三调节槽，第一调节槽与转子铁芯的转子外圆和磁钢槽均具有预设间隔，第二调节槽与磁钢槽连通，且与转子外圆之间具有预设间隔，第三调节槽位于转子外圆上，且与磁钢槽之间具有预设间隔。

进一步地，第一调节槽、第二调节槽和第三调节槽关于磁极中心线对称分布。

进一步地，沿着径向向外的方向，成对设置的两个第一调节槽之间的间距递减；和/或，成对设置的两个第二调节槽之间的间距递减。

进一步地，第一调节槽和第二调节槽的径向外边缘位于以转子铁芯的圆心为圆心的同一圆周上。

进一步地，第一调节槽靠近磁极中心线的侧边平行于第二调节槽靠近磁极中心线的侧边，第一调节槽靠近磁极中心线的侧边平行于第三调节槽靠近磁极中心线的侧边。

进一步地，第二调节槽靠近磁极中心线的侧边与磁极中心线之间的夹角de满足0°≤de≤30°。

进一步地，第一调节槽的径向外边缘与转子外圆之间的间距T1满足0.3mm≤T1；和/或，第二调节槽的径向外边缘与转子外圆之间的间距T2满足0.3mm≤T2；和/或，第三调节槽的径向内边缘与磁钢槽之间的间距T3满足0.3mm≤T3。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括定子结构和转子结构，转子结构为上述的转子结构，定子结构套设在转子结构外，并与转子结构之间形成气隙。

进一步地，定子结构包括定子铁芯，定子铁芯的定子齿宽为bt，定子齿靴宽度为bs，第一调节槽和第二调节槽分布在定子齿宽bt的范围内，第三调节槽分布在定子齿靴宽度bs的范围内。

进一步地，定子结构包括定子铁芯，第一调节槽靠近磁极中心线的侧边的延长线与磁极中心线的交点位于定子铁芯的定子外圆范围内；和/或，第二调节槽靠近磁极中心线的侧边的延长线与磁极中心线的交点位于定子铁芯的定子外圆范围内；和/或，第三调节槽靠近磁极中心线的侧边的延长线与磁极中心线的交点位于定子铁芯的定子外圆范围内。

进一步地，定子结构包括定子铁芯，定子铁芯包括第一定子段和第二定子段，第一定子段的齿宽小于第二定子段的齿宽，第一定子段位于第二定子段的两端；和/或，第一定子段的轴向高度为H2，第二定子段的轴向高度为H1，0.05≤H2/H1。

进一步地，定子结构还包括定子骨架，定子骨架嵌入第二定子段，并包裹第一定子段。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括电机，该电机为上述的电机。

应用本实用新型的技术方案，转子结构包括转子铁芯和永磁体，转子铁芯上设置有一字型的磁钢槽，永磁体安装在磁钢槽内，同一极下，在垂直于转子铁芯的中心轴线的截面内，在磁钢槽的径向外侧，沿着从该极的磁极中心线到两侧的方向，依次设置有第一调节槽、第二调节槽和第三调节槽，第一调节槽与转子外圆和磁钢槽均具有预设间隔，第二调节槽与磁钢槽连通，且与转子外圆之间具有预设间隔，第三调节槽位于转子外圆上，且与磁钢槽之间具有预设间隔。该转子结构在转子铁芯上沿着从该极的磁极中心线到两侧的方向，依次设置第一调节槽、第二调节槽和第三调节槽，第一调节槽与转子外圆和磁钢槽均具有预设间隔，第二调节槽与磁钢槽连通，且与转子外圆之间具有预设间隔，第三调节槽位于转子外圆上，且与磁钢槽之间具有预设间隔，能够利用三种不同类型的调节槽调节磁钢槽内的永磁体产生的磁场在转子路径上的流通，从而调整永磁体产生的磁场流向，最大化降低电磁力，改善磁场产生的电磁激振力，降低噪音和振动，提高电机性能。

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示出了本实用新型的实施例的电机的结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施例的电机的局部放大结构图；

图3示出了本实用新型的实施例的电机的转子结构的结构示意图；以及

图4示出了本实用新型的另一实施例的电机的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、转子铁芯；2、磁钢槽；3、第一调节槽；4、第二调节槽；5、第三调节槽；6、定子铁芯；7、第一定子段；8、第二定子段。

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。

结合参见图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，转子结构包括转子铁芯1和永磁体，转子铁芯1上设置有一字型的磁钢槽2，永磁体安装在磁钢槽2内，同一极下，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的截面内，在磁钢槽2的径向外侧，沿着从该极的磁极中心线到两侧的方向，依次设置有第一调节槽3、第二调节槽4和第三调节槽5，第一调节槽3与转子铁芯1的转子外圆和磁钢槽2均具有预设间隔，第二调节槽4与磁钢槽2连通，且与转子外圆之间具有预设间隔，第三调节槽5位于转子外圆上，且与磁钢槽2之间具有预设间隔。

理论上，通过设置磁钢槽外侧转子上的调节槽，可以有效调节磁钢槽内嵌的永磁体产生的磁场在转子路径上的流通，从而调整磁场走向，改善磁场产生的电磁激振力。通通过设置单一的调节槽以降低电磁力，其效果有限，且针对最低阶数为2的槽极数配合的电机，加上力波阶数小，其电磁力产生的振动噪音相当突出。

在本实施例中，在转子结构在转子铁芯1上沿着从该极的磁极中心线到两侧的方向，依次设置第一调节槽3、第二调节槽4和第三调节槽5，第一调节槽3与转子外圆和磁钢槽2均具有预设间隔，第二调节槽4与磁钢槽2连通，且与转子外圆之间具有预设间隔，第三调节槽位于转子外圆上，且与磁钢槽之间具有预设间隔，能够利用三种不同类型的调节槽调节磁钢槽内的永磁体产生的磁场在转子路径上的流通，从而调整永磁体产生的磁场流向，最大化降低电磁力，改善磁场产生的电磁激振力，降低噪音和振动，提高电机性能。

通常而言，调节槽尺寸越大、越靠近永磁体中心，其降噪效果越好，但其效率衰减越大，如何在追求降噪的同时，保障电机较高的效率水平，是一个均衡的问题。

本申请实施例的转子结构，从磁极中心线沿周向至两侧，依次开设不连通磁钢槽2的第一调节槽3、与磁钢槽2连通的第二调节槽4、与气隙连通的第三调节槽5。如此设置，将对效率敏感的调节槽类型放置在对降噪敏感的位置，兼顾降噪效果和效率水平。

在一个实施例中，第一调节槽3、第二调节槽4和第三调节槽5关于磁极中心线对称分布，能够使得永磁体磁场调节具有对称性，减少不对称带来的额外电磁力影响。

在一个实施例中，沿着径向向外的方向，成对设置的两个第一调节槽3之间的间距递减；和/或，成对设置的两个第二调节槽4之间的间距递减，能够对磁力线的走向进行调节，从而更加优化磁场流向，降低电磁力。

在一个实施例中，第一调节槽3和第二调节槽4均为四边形，第三调节槽5呈V形或U形。

在一个实施例中，第一调节槽3和第二调节槽4的径向外边缘位于以转子铁芯1的圆心为圆心的同一圆周上，能够使得第一调节槽3和第二调节槽4与转子外圆之间所形成的隔磁桥的宽度一致，使得磁力线的通过路径更加一致，通过性更好。

在一个实施例中，第一调节槽3靠近磁极中心线的侧边平行于第二调节槽4靠近磁极中心线的侧边，第一调节槽3靠近磁极中心线的侧边平行于第三调节槽5靠近磁极中心线的侧边，可以使得第一调节槽3和第二调节槽4的结构设计能够对磁力线进行更加良好的导向，对于磁力线的走向能够起到更加良好的调节作用，进而更加有效地降低电磁力振动以及由此带来的振动噪音。

在一个实施例中，第二调节槽4靠近磁极中心线的侧边与磁极中心线之间的夹角de满足0°≤de≤30°。

在一个实施例中，第一调节槽3的径向外边缘与转子外圆之间的间距T1满足0.3mm≤T1；和/或，第二调节槽4的径向外边缘与转子外圆之间的间距T2满足0.3mm≤T2；和/或，第三调节槽5的径向内边缘与磁钢槽2之间的间距T3满足0.3mm≤T3。

一般而言，由于第一调节槽3位于磁钢槽2和转子外圆之间，第二调节槽4与磁钢槽2连通，第三调节槽5与气隙连通，因此容易导致转子结构的强度较弱，通过对调节槽与转子外圆以及调节槽与磁钢槽2之间的隔磁桥的宽度进行限定，能够满足高速或大负荷运行的可靠性。

根据本实用新型的实施例，电机包括定子结构和转子结构，该转子结构为上述的转子结构，定子结构套设在转子结构外，并与转子结构之间形成气隙。

在一个实施例中，定子结构包括定子铁芯6，定子铁芯6的定子齿宽为bt，定子齿靴宽度为bs，第一调节槽3和第二调节槽4分布在定子齿宽bt的范围内，第三调节槽5分布在定子齿靴宽度bs的范围内。

第一调节槽3和第二调节槽4放置于齿宽范围内，有利于调节永磁体产生的经过定子齿部的主磁场，其作用明显。

第三调节槽5放置于定子齿靴宽度范围内，与定子齿靴相配合，降噪的同时可以有效降低转矩脉动。

在一个实施例中，定子结构包括定子铁芯6，第一调节槽3靠近磁极中心线的侧边的延长线与磁极中心线的交点位于定子铁芯6的定子外圆范围内；和/或，第二调节槽4靠近磁极中心线的侧边的延长线与磁极中心线的交点位于定子铁芯6的定子外圆范围内；和/或，第三调节槽5靠近磁极中心线的侧边的延长线与磁极中心线的交点位于定子铁芯6的定子外圆范围内，从而能够有效疏通调节经过定子齿部的主磁场。

在一个实施例中，定子结构包括定子铁芯6，定子铁芯6包括第一定子段7和第二定子段8，第一定子段7的齿宽小于第二定子段8的齿宽，第一定子段7位于第二定子段8的两端。

定子结构还包括定子骨架，定子骨架嵌入第二定子段8，并包裹第一定子段7，能够有效降低用铜量，节约骨架材料，降低成本

在一个实施例中，第一定子段7的轴向高度为H2，第二定子段8的轴向高度为H1，0.05≤H2/H1。

根据本实用新型的实施例，压缩机包括电机，该电机为上述的电机。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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 (13)

1.一种转子结构，其特征在于，包括转子铁芯(1)和永磁体，所述转子铁芯(1)上设置有一字型的磁钢槽(2)，所述永磁体安装在所述磁钢槽(2)内，同一极下，在垂直于所述转子铁芯(1)的中心轴线的截面内，在所述磁钢槽(2)的径向外侧，沿着从该极的磁极中心线到两侧的方向，依次设置有第一调节槽(3)、第二调节槽(4)和第三调节槽(5)，所述第一调节槽(3)与所述转子铁芯(1)的转子外圆和所述磁钢槽(2)均具有预设间隔，所述第二调节槽(4)与所述磁钢槽(2)连通，且与所述转子外圆之间具有预设间隔，所述第三调节槽(5)位于所述转子外圆上，且与所述磁钢槽(2)之间具有预设间隔。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一调节槽(3)、所述第二调节槽(4)和所述第三调节槽(5)关于所述磁极中心线对称分布。

3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，沿着径向向外的方向，成对设置的两个所述第一调节槽(3)之间的间距递减；和/或，成对设置的两个所述第二调节槽(4)之间的间距递减。

4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述第一调节槽(3)和所述第二调节槽(4)的径向外边缘位于以所述转子铁芯(1)的圆心为圆心的同一圆周上。

5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一调节槽(3)靠近所述磁极中心线的侧边平行于所述第二调节槽(4)靠近所述磁极中心线的侧边，所述第一调节槽(3)靠近所述磁极中心线的侧边平行于所述第三调节槽(5)靠近所述磁极中心线的侧边。

6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第二调节槽(4)靠近所述磁极中心线的侧边与所述磁极中心线之间的夹角de满足0°≤de≤30°。

7.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一调节槽(3)的径向外边缘与所述转子外圆之间的间距T1满足0.3mm≤T1；和/或，所述第二调节槽(4)的径向外边缘与所述转子外圆之间的间距T2满足0.3mm≤T2；和/或，所述第三调节槽(5)的径向内边缘与所述磁钢槽(2)之间的间距T3满足0.3mm≤T3。

8.一种电机，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7中任一项所述的转子结构，所述定子结构套设在所述转子结构外，并与所述转子结构之间形成气隙。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述定子结构包括定子铁芯(6)，所述定子铁芯(6)的定子齿宽为bt，定子齿靴宽度为bs，所述第一调节槽(3)和所述第二调节槽(4)分布在定子齿宽bt的范围内，所述第三调节槽(5)分布在定子齿靴宽度bs的范围内。

10.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述定子结构包括定子铁芯(6)，所述第一调节槽(3)靠近所述磁极中心线的侧边的延长线与所述磁极中心线的交点位于所述定子铁芯(6)的定子外圆范围内；和/或，所述第二调节槽(4)靠近所述磁极中心线的侧边的延长线与所述磁极中心线的交点位于所述定子铁芯(6)的定子外圆范围内；和/或，所述第三调节槽(5)靠近所述磁极中心线的侧边的延长线与所述磁极中心线的交点位于所述定子铁芯(6)的定子外圆范围内。

11.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述定子结构包括定子铁芯(6)，所述定子铁芯(6)包括第一定子段(7)和第二定子段(8)，所述第一定子段(7)的齿宽小于所述第二定子段(8)的齿宽，所述第一定子段(7)位于所述第二定子段(8)的两端。

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述定子结构还包括定子骨架，所述定子骨架嵌入所述第二定子段(8)，并包裹所述第一定子段(7)；和/或，所述第一定子段(7)的轴向高度为H2，所述第二定子段(8)的轴向高度为H1，0.05≤H2/H1。

13.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求8至12中任一项所述的电机。