WO2014090050A1

WO2014090050A1 - 电机转子

Info

Publication number: WO2014090050A1
Application number: PCT/CN2013/086334
Authority: WO
Inventors: 巫存
Original assignee: 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-06-19
Also published as: CN103872819A; CN203219035U; CN203219023U; CN103872819B

Abstract

一种电机转子（10）包括位于其中心处的转子内孔（15），转子内孔（15）用于接合转子轴。转子内孔（15）的周缘包括凹部（151）和凸部（152），凸部（152）具有与转子轴形成过盈配合的表面。通过将转子内孔（15）设置成凸部（152）和凹部（151）相结合的形式，并且在与转子轴装配时使得转子内孔（15）的凸部（152）与转子轴形成过盈配合，可以使得在转子轴与转子内孔（15）的过盈配合过程中产生的变形被凹部（151）吸收，避免变形的进一步扩散，从而有利于转子铁心的整体的稳固性。

Description

电机转子

相关申请的交叉引用

本申请要求于 2013 年 5 月 7 日提交中国专利局的、申请号为 201320242413.1、发明名称为 "电机转子"，于 2012年 12月 10日提交中国专利局的、申请号为 201210528450.9、发明名称为 "转子组件和包括该转子组件的^ 体电机"以及于 2012年 12月 10日提交中国专利局的、申请号为 201220676341.7、发明名称为 "转子组件和包括该转子组件的体电机" 的中国专利申请的优先权，上述专利申请的全部内过参引结合在本申请中。技术领域

本发明涉及一种电机转子，更具体地，涉及一种能够改善转子的转子内孔与转子轴之间的 it^装配的电机转子。背景技术

目前，无刷永磁体直流电机因其效率高、转矩密度大、性能可靠等优点而广泛应用于新能源汽车、变频空调压缩机等领域。但是，在无刷永磁体直流电机的操作过程中，由于定子铁心的齿部与槽口之间的磁阻差异较大，导致定子对由定子绕组产生的励磁磁场的传递在不同的位置具有较大的不同，由此导致电机的输出转矩产生脉动。

另外，目前市场上销售的变频压缩机的驱动电机通常采用 4极分布卷或者 4极集中卷结构设计，即转子采用 4组体，即 4极，而定子线圏采用沿定子周向方向均匀分布的若干（如 40个）小的线圏或者为沿定子周向方向均匀分布的数个（如 6个）集中的线圏。上述两种永磁体电机的缺点在于其输出转矩脉动较大，由此导致电机在运转过程中噪声较大，另外其效率较低，特别是低速运行时效率更低。

在无刷永磁体直流电机的使用过程中遇到特定工况和突发故障时，其会出现高温或过电流现象，此时磁体可能会发生退磁现象。一旦无刷永磁体直流电机的磁体发生退磁，则电机将会丧失部分性能，甚至失效。因此无刷永磁体直流电机所采用的磁体需要具备一定的耐高温和抗退磁能力。

在永磁体电机中，由于磁场在转子铁心中的密集程度不同，因此位于转子铁心的不同部位中的永磁体对于抗退磁能力的要求也不相同。在现有永磁体电机中，为了满足永磁体所需要的最大抗退磁能力，通常采用等级较高的永磁体。这种情况下的不足之处在于在不需要具有较大抗退磁能力的位置采用了高等级的永磁体，从而增加了永磁体电机的材料成本。

此外，在变频压缩机所使用的永磁体电机中，永磁体电机的驱动轴一般通过过盈配合装配在永磁体电机的转子的中心孔内，并且需要确保两者之间具有一定的过盈力，从而使电机的驱动轴与电机转子牢固地接合在一起。

一般情况下， ^体电机的转子中心孔和驱动轴均做成圆形，并使得转子中心孔的内径小于驱动轴的外径，从而在将驱动轴装配到转子中心孔内时使其间形成过盈配合。为了防止电机在承受较大载荷时驱动轴与转子中心孔脱离，则自然地会在制造过程中增大过盈量，从而增大驱动轴与转子之间的接合力。但是，由于过盈力太大，在装配过程中非常容易引起电机转子本体的变形，而转子的变形很容易被传导至磁体容置槽处，从而会损坏容置在磁体容置槽内的永磁体。从而使得在电机或压缩机的制造过程中的成品率降低，并且在后期的电机或压缩机的使用过程中导致电机或压缩机的性能下降，严重时导致电机或压缩机失效。

为了防止转子与驱动轴装配时的过盈配合带来的转子的过度变形，通常在制造过程中需要将转子中心孔的尺寸公差和驱动轴的尺寸公差做的很小以控制装配的过盈量。但是小的尺寸公差意味着需要高的加工精度，这必然会导致加工成本的上升。因此，现有技术中存在对一种能够在保证电机的驱动轴与电机转子的接合力的前提下减小驱动轴和电机转子在装配过程中的变形的电机。发明内容

本发明提供一种电机转子，该电机转子包括位于其中心处的转子内孔，转子内孔用于接合转子轴。其中，转子内孔的周缘包括凹部和凸部，凸部具有与转子轴形成过盈配合的表面。

根据本发明的电机转子的一个实施例，凹部与凸部沿转子内孔的周缘交替地分布。

根据本发明的电机转子的再一个实施例，凹部沿转子内孔的周缘所占据的部分对应的圆心角的总和小于 280度。有利地，凹部沿转子内孔的周缘所占据的部分对应的上述圆心角的总和为 180度。

在根据本发明的电机转子的另一个实施例中，凹部沿转子内孔的周缘关于转子的中心对称地分布。

在根据本发明的电机转子的再一个实施例中，凸部的与转子轴形成过盈配合的表面为圆 ¾ ^面。

根据本发明的电机转子的又一个实施例，通过凹部的相对于转子内孔的最外侧点形成的外接圆的第二直径大于由转子内孔的凸部形成的圆的第一直径。

在根据本发明的电机转子的还一个实施例中，通过凹部的相对于转子内孔的最外侧点形成的外接圆与由转子内孔的凸部形成的圆为同心圆。

根据本发明的电机转子的另一个实施例，凹部的周缘包括偏心圆弧。

在根据本发明的电机转子的又一个实施例中，偏心圆弧包括第一偏心圆弧和第二偏心圆弧。根据本发明的电机转子的还一个实施例，第一偏心圆弧的圆心和第二偏心圆弧的圆心关于通过转子的中心和凹部沿转子内孔的周向方向的中点的直线对称。

根据本发明的电机转子的再一个实施例，在转子内孔的周缘上的点中，第一偏心圆弧与第二偏心圆弧的交点与转子内孔的中心的距离在根据本发明的电机转子的另一个实施例中，凹部的个数为 2个或更多个。

根据本发明的电机转子的再一个实施例，凹部为梯形、矩形或 V 形。

在根据本发明的电机转子的又一个实施例中，电机转子为永磁体电机转子。

根据本发明的电机转子的还一个实施例，凹部的数量与永磁体电机转子的磁极数相等。

在根据本发明的电机转子的再一个实施例中，凹部沿电机转子的径向方向与每极永磁体的中心对准。在根据本发明的电机转子的另一个实施例中，电机转子为感应电机转子。

在采用根据本发明的转子内孔的电机转子中，通过将转子内孔设置成凸部和凹部相结合的形式，并且在与转子轴装配时使得转子内孔的凸部与转子轴形成过盈配合。这样，可以使得在转子轴与转子内孔的过盈配合过程中产生的变形被凹部吸收，避免变形的进一步扩散，从而有利于转子铁心的整体的稳固性。另外，形成为凸部和凹部相结合的转子内孔更加有利于转子轴向转子内孔中的装配，由此可以降低转子轴和转子内孔的加工精度，从而大大地降低电机的制造成本。对于采用根据本发明的结构的永磁体电机转子来说，在转子内孔中设置凹部有利于使转子轴与转子的装配过程中产生的变形通过凹部进行吸收，从而避免变形传导至磁体容置槽，由此起到保护永磁体的作用。附图说明

通过以下参照附图给出的对本发明的具体实施方式的详细描述，将更加容易地理解本发明的特征和优点，在附图中：

图 1是示出包括根据本发明的一个实施例的转子组件的体电机的平面示意图；

图 2是图 1中示出的体电机的局部放大图；

图 3是示出包括根据本发明的另一个实施例的转子组件的永磁体电机的平面示意图；

图 4是图 3中示出的体电机的局部放大图；

图 5是示出包括根据本发明的再一个实施例的转子组件的体电机的平面示意图；

图 6是图 5中示出的体电机的局部放大图；

图 7是根据本发明的体电机转子的平面示意图；

图 8是根据本发明的感应电机转子的平面示意图；以及

图 9是根据本发明的又一个实施例的电机转子的转子内孔的平面示意图。具体实施方式

下面参照附图对根据本发明的示例性实施例进行详细描述。对示例性实施例的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

参考附图，图 1示出根据本发明的体电机 1的一个实施例的平面示意图。根据本发明的^体电机 1包括定子组件 20和旋转地容置在定子组件 20的内腔中的转子组件 10。根据构造旋转电机的现有技术，通过使用转子轴、转子轴承和端盖（图 1 中未示出）将转子组件 10定位在定子组件 20的内腔内。

定子组件 20限定了沿其径向方向向定子组件 20的内腔延伸的多个定子齿 22。每个定子齿 22包括从定子组件 20的主轭延伸出的颈状部分和通常为 "Τ形" 的端部。相邻的两个" Τ形" 端部的侧面通过槽口相互分离。定子组件 20的绕组线圏 24绕制在每个定子齿 22的颈状部分上，并在被供给电流时提供用于使转子组件 10旋转的磁场。

转子组件 10设置在定子组件 20的内腔中，并在定子组件 20产生的磁场的推动作用下围绕转子轴旋转。转子组件 10 包括转子铁心 14 和沿转子铁心 14的周向均匀地布置的多个永磁体组 12。所述多个永磁体组 12中的每一个均由多 ^ 体组成，在如图 1和图 2所示的实施例中由三段永磁体组成，分别为位于永磁体组 12的中部的第一永磁体 122和位于 ? ^体组 12的端部的两段第二 ? ^体 124，其中，第一 7^0¾体 122采用矫顽力较低的永磁体形成，比如铁氧体永磁体，而第二永磁体 124采用矫顽力与第一永磁体 122相比相对更高的永磁体形成，比如稀土永磁体。有利地，三段永磁体形成为相对于转子铁心 14 的中心突出的 U形或弧形，即，位于中间的第一永磁体 122相对于位于两侧的第二永磁体 124沿转子铁心 14的径向方向更靠近转子铁心 14 的中心。

在^ C 体组 12的端部边缘，也就是在第二 7^ 体 124的远离第一体 122的外侧边缘与转子铁心 14的外周缘之间设置有第一隔磁槽 144。第一隔磁槽 144沿第二永磁体 124的靠近转子铁心 14的外周缘的端部布置，并且沿远离第一永磁体 122的方向延伸。第一隔磁槽 144 在永磁体组 12的延伸方向上从第二永磁体 124的端部边缘开始沿着转子铁心 14的外周缘延伸，第一隔磁槽 144的沿着转子铁心 14的外周缘延伸的边缘具有与转子铁心 14的外周缘相同的弧度，即第一隔磁槽 144的沿着转子铁心 14的外周缘延伸的部分是与转子铁心 14的外周缘具有相同弧度的弧形。当然，第一隔磁槽 144的沿着转子铁心 14的外周缘延伸的部分也可以具有直线形状，比如，该延伸部分可以为大致的矩形形状。第一隔磁槽 144的延伸远离第二永磁体 124的端部与相邻的第二永磁体 124的相应的第一隔磁槽 144紧邻，其间具有连接肋 140。进一步地，第一隔磁槽 144在转子铁心 14的径向方向上的宽度为电机单边气隙的 1倍至 4倍，在此需要说明的是，电机单边气隙指的是电机的定子组件 20的内半径减去电机的转子组件 10的外半径的值，即永磁体电机 1的定子组件 20的内半径与永磁体电机 1的转子组件 10的外半径之差。有利地，在第二永磁体 124的远离第一永磁体 122的端部处，在第一隔磁槽 144内设置有凸出部 144-1，用于支承第二永磁体 124的边缘，该凸出部 144-1有利地设置在第二永磁体 124 的距离定子铁心 14的外周缘更远的角部处，从而为第二体 124提供支承。在凸出部 144-1与第二永磁体 124的角部接触的位置处形成有空隙 144-2，这不仅有利于保护永磁体的边缘部，而且还便于第一隔磁槽 142的成形。

在根据本发明的上述实施例的体电机 1 中，由于设置在^ 体组 12的端部的第一隔磁槽 144可以优化转子磁路的磁阻，控制磁场磁力线的分布，并且削弱磁场磁力线的集中程度，从而能够减小电机的输出转矩的脉动；第一隔磁槽 144还可以降低电机转子的易退磁部位的逆磁场磁化强度，由此保护第二体 124不被退磁。由于体组 12在易于受到定子组件 20的磁场的影响而退磁的位置处采用了具有较高矫顽力的第二永磁体 124，从而使得永磁体组 12在最靠近定子组件 20的位置处具有更高的抗退磁能力，更加有利于永磁体电机 1 在大负荷状态下运转，而不会使永磁体组 12的边缘部分退磁而导致永磁体电机 1的做功能力下降或者甚至失效。同时在距离定子组件 20更远的不易退磁的位置处采用矫顽力与第二永磁体 124相比相对更低的第一永磁体 122, 这能够在确保电机磁能输出的情况下降低第一永磁体 122的磁铁等级，从而能够降低永磁体电机 1的制造成本。

在第二永磁体 124的远离第一永磁体 122的端部的靠近永磁体组 12的对称轴线的一侧与转子铁心 14的外周缘之间设置有第二隔磁槽 146。同样，第二隔磁槽 146沿转子铁心 14的外周缘延伸并与转子铁心 14的外周缘具有相同的弧度，或者第二隔磁槽 146具有相互平行地延伸的边缘，比如第二隔磁槽 146为基本的矩形形状。进一步地，第二隔磁槽 146的沿转子铁心 14的外周缘延伸的两个侧边之间的距离，即第二隔磁槽 146沿转子铁心 14的径向方向的宽度，为电机单边气隙的 1倍至 4倍。

此外，从图 1、图 3和图 5中可以看出，体电机 1中的每个永磁体组 12关于沿转子铁心 14的径向方向延伸的轴线对称。根据本发明的体电机 1在其第二 ₇ 体 124与转子铁心 14的外周缘之间还设置有相对于永磁体组 12的对称轴线成八字形的第三隔磁槽 148。对于每个第二永磁体 124, 可以根据实际需要设置一个或更多个第三隔磁槽 148, 但有利地为 4个以下，例如在根据图 1所示的实施例中，对于每个第二永磁体 124设置有两个第三隔磁槽 148-1和 148-2。第三隔磁槽 148中的每一个均为细长形，比如为矩形，或者可以为两端具有圆角的矩形，第三隔磁槽 148中的每一个的两端形成为圆角可以便于第三隔磁槽 148的加工制造。第三隔磁槽 148中的每一个的宽度的最小值为 0.2mm+0.3 x a, 最大值为 0.2mm+0.3 x a, 其中 a为^ 0¾体电机 1的单边气隙。第三隔磁槽 148中的每一个的长度取决于第三隔磁槽 148中的每一个的第一端部 1481与转子铁心 14的外周缘之间的最小距离以及第三隔磁槽 148中的每一个的第二端部 1482与第二永磁体 124的边缘之间的最小距离，上述两个距离越大，则第三隔磁槽 148 的长度越小，反之，第三隔磁槽 148的长度则越大。在此，第三隔磁槽 148中的每一个的第一端部 1481与转子铁心 14的外周缘之间的最小距离为电机单边气隙的 0.3倍至 1.5倍，第三隔磁槽 148中的每一个的第二端部 1482与第二永磁体 124的边缘之间的最小距离为电机单边气隙的 0.3倍至 1.5倍。进一步有利地，位于每个第二永磁体 124附近的第三隔磁槽 148中的相邻的两个之间的相对角度为 5。至 30。，该相对角度更有利地为 10。至 18。。如在图 1所示的实施例中，第三隔磁槽 148-1与第三隔磁槽 148-2之间有利地形成为 5。至 30。之间的相对角度，更有利地形成为 10。至 18。之间的相对角度。在以下几个实施例中，除非另作说明，否则第三隔磁槽 148的形成方式与该实施例相同。

在图 1和图 2示出的根据本发明的体电机 1的实施例中，在每个永磁体组 12的第一永磁体 122和第二永磁体 124之间设置有第四隔磁槽 142,即在第一永磁体 122的两侧分别设置有位于其与第二永磁体 124之间第四隔磁槽 142。第四隔磁槽 142可以为圆形、方形以及其他形状，在该实施例中，其为基本的三角形，三角形的尖角中的一个朝向转子铁心 14的外周缘，并且在三角形的第四隔磁槽 142的底部形成有凸出部 142-1 ,位于第四隔磁槽 142内的凸出部 142-1用于抵靠第一永磁体 122和第二永磁体 124的端部，从而为第一永磁体 122和第二体 124提供支承和固定作用。上述凸出部 142-1为位于其两侧的体提供支承，使得 ^体在安装到定子铁心内后更加牢固和稳定，在永磁体电机 1的运转过程中不会发生位移或摆动。另外，在凸出部 142-1的与第一永磁体 122和第二永磁体 124的角部接触的位置形成空隙 142-2, 这不仅有利于保护永磁体的边缘部，而且还便于第四隔磁槽 142的成形。每个第四隔磁槽 142的面积为第一永磁体 122的面积的 0.05至 0.15倍。第四隔磁槽 142可以进一步优化转子组件 10 的磁路的磁阻，并优化磁力线的分布，不会影响到励磁磁场的磁场强度，从而能够保证永磁体磁能的最大化利用，由此确保电机效率的最大化。

进一步有利地，在相邻的两个第一隔磁槽 144之间的更靠近转子铁心 14的中心的一侧形成有第五隔磁槽 149, 第五隔磁槽 149具有与转子铁心 14的外周目同弧度的两个侧边，或者也可以具有相互平行的两个侧边。比如，当第一隔磁槽 144具有沿转子铁心 14的外周缘延伸的弧形侧边时，第五隔磁槽 149也具有相同弧度的弧形侧边，当第一隔磁槽 144具有相互平行的侧边时，第五隔磁槽 149也具有相互平行的侧边。第五隔磁槽 149沿转子铁心 14的径向方向的宽度可以与第一隔磁槽 144相同，也可以与其不同。比如，第五隔磁槽 149沿转子铁心 14的径向方向的宽度为电机单边气隙的 1倍至 4倍。第五隔磁槽 149可以辅助第一隔磁槽 144使得第二隔磁槽 124的端部的磁场分布更加优化，进一步减小电机转矩输出的脉动以及提高永磁体组 12的抗退磁能力。另外，通过对于第一至第五隔磁槽的优化设计，可以在不减少磁场输出的前提下，有效地约束磁场分布和磁滞磁场换向，由此减少了磁场变化，从而减少电机输出转矩的脉动。

如图 3和图 4所示，示出根据本发明的永磁体电机 1的另一个实施例。在该实施例中，转子组件 10中的每极永磁体组 12形成为 "一" 字形，其包括位于中间的第一永磁体 122和位于第一永磁体 122两侧的第二永磁体 124, 其中，位于永磁体组 12的中央的第一永磁体 122 采用矫顽力较低的磁体形成，位于永磁体组 12 的两侧的第二永磁体 124采用矫顽力比第一永磁体 122相对更高的磁体形成。在该实施例中，形成有关于永磁体组 12的对称轴线对称的三对第三隔磁槽 148-1、 148-2和 148-3。三对第三隔磁槽 148中的每一对相对于 "一" 字形永磁体组 12的斜率按照从永磁体组 12的边缘向中心的顺序依次增大。本实施例中的三对第三隔磁槽 148的长度和宽度与以上参照图 1和图 2 所述的实施例相同，在此不做赞述。另外，每相邻的两个第三隔磁槽 148之间的相对角度也与图 1和图 2中所示的实施例相同，比如该相对角度为 5。至 30。 , 更有利地为 10。至 18。。进一步地，位于第二永磁体 124的端部的第一隔磁槽 144形成为具有与第二永磁体 124 的邻近边缘相平行的第一边缘部 1441, 并且还形成有与该第一边缘部 1441相垂直的第二边缘部 1442,第一隔磁槽 144的邻近转子铁心的外周缘的侧边形成为与转子铁心 14的外周缘具有相同弧度的弧形，或者也可以形成为直线形。在相邻的两个第一隔磁槽 144之间形成有连接肋 140, 在该实施例中，连接肋 140为基本矩形。另夕卜，在第一隔磁槽 144的第一边缘部 1441与第二永磁体 124的邻近的边缘之间形成有连接肋 125,第二永磁体 124的端部抵靠在连接肋 125的壁上，从而能够为体组 12提供支承和固定作用。还在第二 ? ^体 124的角部与连接肋 125之间形成有空隙 123,这不仅有利于保护第二永磁体 124的角部，而且也便于用于容置永磁体组 12的槽的加工。

才艮据本发明的该实施例的永磁体电机 1通过采用分段式永磁体组 12, 可以在保证永磁体组 12具有一定磁能的基础上，提高永磁体组 12的抗退磁能力，而且能够减少磁铁用量，从而降低永磁体电机 1的生产成本。另外，设置在转子铁心 14中的隔磁槽能够优化磁力线在转子铁心中的分布，削弱磁力线的集中程度，进一步增强永磁体的抗退磁能力。 "一"字形永磁体更加有利于电机的加工制造，从而进一步降低制造成本。

在图 5和图 6中示出根据本发明的永磁电机 1的第三实施例。在该实施例中，永磁体组 12采用 "V" 形设置，其包括位于 V形的底部的两段第一永磁体 122和位于 V形的顶部的两段第二永磁体 124, 第一^ 体 122采用矫顽力较低的磁体，第二体 124采用矫顽力比第一永磁体 122更高的磁体。在该实施例中，设置有与根据图 1和图 2所示的实施例相同的第一隔磁槽 144、第二隔磁槽 146和第三隔磁槽 148，并且在第一隔磁槽 144中形成有凸出部 144-1以及空隙 144-2，在此不做赘述。当然，在本实施例中也可以设置有如在第一实施例中所设置的第五隔磁槽 149。进一步地，在本实施例的两段第一永磁体 122的邻近的端部之间形成有第六隔磁槽 145，即在 V形的底部形成第六隔磁槽 145，第六隔磁槽 145沿第一永磁体 122的长度方向延伸，并且在 V形的最底部形成有连接肋 147, 也就是说，连接肋 147将分别位于两个第一永磁体 122的端部的两个第六隔磁槽 145分隔开。另外，在每个第六隔磁槽 145的邻近第一永磁体 122的位置处形成有凸出部 145-1，用于支承第一永磁体 122，防止其在永磁电机 1的运转过程中发生位移。在连接肋 147的沿永磁体电机 1的转子铁心 14的径向方向远离转子中心的位置处形成有转子铆接孔 16，用于铆接转子叠片，在连接肋 147的沿转子铁心 14的径向方向靠近转子中心的位置处形成有隔磁孔 18。也就是说，转子铆接孔 16和隔磁孔 18沿转子铁心 14的径向方向设置在连接肋 147的两侧，转子铆接孔 16更靠近转子铁心 14 的外周缘，隔磁孔 18更靠近转子铁心 14的中心。根据本实施例的隔磁孔 18 可以为圆形、方形或其他形状，其面积为每一段第一永磁体 122的面积的 0.05倍至 0.15倍。根据该实施例的永磁体电机 1具有较高的结构强度，使其更加适合高速运转，并且使得电机 1的交轴和直轴电感比例增大，由此提高了电机的凸极效应。

在根据本发明的实施例中，用于安装电机转子轴的转子内孔 15采用阶梯复合圆，如图 1和图 3所示，也就是说在圆形转子内孔 15的周壁上形成有朝向转子铁心的径向向外方向延伸的多个凹部 151 , 在所示实施例中，凹部 151的数量为 6个，当然，本领域技术人员应该理解，可以设置其他数量的凹部 151。另外，在图 5所示的永磁体电机 1 的转子内孔 15也可以采用这种阶梯复合圆形的转子内孔 151。阶梯复合圆形的转子内孔 151可以使转子转轴与转子铁心 14实现形状配合，而无需使转子转轴与转子铁心 14之间采用过盈配合进行组装，从而能够避免当转子转轴和转子铁心 14 采用过盈配合进行组装时由于转子铁心 14的变形而使永磁体破碎的风险。

根据本发明的一个实施例，本文中公开的永磁体电机具有 9个定子齿 22，由此在定子组件 20中形成有 9个定子线圏容置槽 26; 另夕卜，位于转子组件 10中的永磁体组 12设置有 6极，也就是说设置有 6个体组 12，从而形成 6组磁 ¼†，在此， 6个体组 12中的每一组均为分段式组合永磁体。根据本发明的这种 9个定子线圏容置槽 26 和 6个体组 12的组合设计称为 6极 9槽集中卷设计，其与现有技术中的 4极分布卷和 4极集中卷设计相比，具有电机转矩密度大、转矩输出脉动小、效率高以及成本低的优势。此外，根据本发明的永磁体电机 1 ,永磁体组 12中的每一组的端部的最外侧边缘在转子铁心 14 中所对应的圆心角定义为每极体组 12 的极弧角度，将永磁体组 12中的每一组相对于转子铁心 14的整个圆周来说所平均占用的圆心角度定义为^ 体组 12的^目角度，有利地，每极体组 12的极弧角度为每极体组 12的^目角度的 0.6倍至 0.95倍。比如在如图 1所示的实施例中，每极永磁体组 12的第二永磁体 124的最外侧边缘在转子铁心 14中所对应的圆心角即为每极体组 12的极弧角度，而每极永磁体组 12的目角度为 360。 /6=60。，其中共设置有 6个永磁体组 12, 也就是具有 6 体组 12, 每体组 12的极弧角度为每 ¾0¾体组 12的极相角度 60° 的 0.6倍至 0.95倍，因此每极永磁体组 12的极弧角度为 36。至 57。。

在根据本发明的上述实施例中，每极永磁体组 12的几何中心到转子组件 10的中心的距离为永磁体电机 1的定子组件 20的外径的 0.15 倍至 0.35倍。永磁体组 12的这种设置方式能够在确保定子组件 20具有一定的磁能的情况下，使定子组件 20具有足够的强度。

在根据本发明的实施例中，由于设置在永磁体的端部与转子铁心的外周缘之间的隔磁槽能够优化磁场分布并有效地约束磁滞磁场的换向，从而减小磁场的变化，并由此减小电机输出转矩的脉动。根据本发明的具有多段式永磁体的转子组件通过在易于发生退磁的位置处设置具有高矫顽力的永磁体，能够有效地克服现有技术中的永磁体电机转子易于退磁的问题，并通过在受到退磁影响较轻的位置处设置具有较低矫顽力的永磁体，能够大大地降低电机转子的材料成本。另外还通过隔磁槽改变磁路磁阻的分布，减小了磁场中磁力线的密集程度，从而进一步提高永磁体的抗退磁能力。

以下参照附图 7-9详细说明用于安装电机的转子轴的转子内孔 15 的结构。转子内孔 15大致为圆形，与其装配在一起的转子轴为圆形。转子内孔 15包括与转子轴形成过盈配合的凸部 152和相对于凸部 152 朝向转子的转子铁心 14的内部凹入的凹部 151，其中，凸部 152具有与转子轴形成过盈配合的圆弧表面。凹部 151可以沿转子内孔 15的周向方向设置有一个或更多个。有利地，凹部 151和凸部 152交替地分布，并且沿转子内孔 15的周向方向设置有 2个或更多个凹部 151。通过沿转子内孔 15的周向方向设置凹部 151，能够在转子轴与转子内孔 15的装配过程中，使由于转子轴与转子内孔 15的凸部 152之间的过盈配合而引起的转子本体的变形传导至凹部 151，而不会进一步向转子本体的远离转子内孔 15 的部分传导。当所装配的电机为体电机时，如图 7所示，可以避免磁体容置槽处的转子本体的变形，也就避免了在转子轴与转子内孔 15 的装配过程中由于磁体容置槽的变形而对体 12产生的破坏。另外，当所装配的电机为感应电机时，如图 8所示，可以避免沿转子铁心 14的外周分布的感应槽处的转子本体的变形，从而有利于增强转子叠片之间的接合，降低由于转子轴的装配而产生的废品率。进一步地，凹部 151在整个转子内孔 15的周向方向上所占据的部分对应的圆心角的总和小于 280度。有利地，上述圆心角的总和为 180 度。当沿着转子内孔 15的周向方向设置多个凹部 151时，多个凹部 151 所对应的圆心角的总和应满足上述关系，即该总和应当小于 280度，也就是说，凸部 152所对应的圆心角的总和应该大于 80度。凸部 152 沿转子内孔 15 的周向方向的上述分布比例可以确保转子轴与转子内孔 15之间具有足够的接合力，以便在电机的运转过程中保持转子轴与转子铁心 14之间的强度。在如图 7和图 8所示的实施例中，沿转子内孔 15的周向方向设置有 6个相同的凹部 151，每个凹部 151所对应的圆心角为 α，则 6个凹部 151所对应的圆心角的总和 6 α应该小于 280度。在图 7和图 8中， 6个凹部 151沿着转子内孔 15的周缘关于转子的中心 Ο对称地分布。可以设想，任意数量的凹部 151可以沿着转子内孔 15的周缘关于转子的中心 Ο对称地分布。当然，也可以沿转子内孔 15 的周缘均勾或不均勾地分布有任意其他数量的凹部 151。

在图 7和图 8所示的实施例中，形成转子内孔 15的凸部 152和凹部 151均为圆弧形，并且凸部 152的周缘所形成的圆与凹部 151的周缘所形成的圆为同心圆。圆弧形的凸部 152和凹部 151便于加工制造，这样可以大大地降低电机转子的制造成本。在如图 7所示的永磁体电机转子中，凹部 151的个数设置成与转子 10中的磁极数相等，并且每个凹部 151均与一极永磁体 12的中心位置对准。而凸部 152则与电机转子铁心 14的位于两极永磁体 12之间的部分对准，由此可以使得在转子轴与转子内孔 15装配时在凸部 152处产生的变形至多向两极^ 体 12之间的部分传递，而尽可能少地向磁体容置槽的方向传递，从而进一步避免对容置在磁体容置槽内的体 12的破坏。从图 7中可以看出，由弧形的凹部 151的周缘形成的圆的第二直径 D2大于由弧形的凸部 152的周缘所形成的圆的第一直径 Dl。如此设置的转子内孔 15 能够降低转子内孔 15的加工精度，同时也可以降低与转子内孔 15配合的转子轴的加工精度，由此能够大大地降低电机的制造成本。此夕卜，与现有技术中的具有完整圆形的转子内孔的电机转子相比，在转子轴与转子内孔之间具有相同过盈力的情况下，根据本发明的转子将能够更容易地装配转子轴，因此能够降低在装配过程中所产生的废品率。在转子轴与转子内孔 15的装配过程中，由于凹部 151的存在，使得在转子轴向转子内孔 15中装配时仅引起转子内孔 15附近处的变形，而这种变形不会传递至转子的磁体容置槽的位置处，因此也就避免了现有技术中存在由于转子轴与转子内孔的装配而导致破坏永磁体 12 的情况的发生，从而降低了由于装配而引起的较高的废品率。另外，由于转子孔 15内的凹部 151的存在，还使得转子轴更加容易地装配到转子孔 15内。

如图 7和 8中所示，虽然形成电机转子 10的转子内孔 15的凹部 151的部分和形成转子内孔 15的凸部 152的部分均示出为圆弧形，但是，其也可以采用其他的形状。比如凹部 151可以形成为大致的梯形、大致的矩形、 V形或者其他类似形状。只要能够满足转子轴的外径大于转子内孔 15的凸部 152处的第一直径 Dl，并且凹部 151处的第二直径 D2大于凸部 152处的第一直外径 D1即可。

如在图 9所示的根据本发明的转子内孔 15的另一个实施例中，转子内孔 15的凹部 151形成为包括偏心圆弧，形成凹部 151的偏心圆弧包括第一偏心圆弧 153和第二偏心圆弧 154，第一偏心圆弧 153和第二偏心圆弧 154的交点即为凹部 151的顶点，即凹部 151在第一偏心圆弧 153和第二偏心圆弧 154的交点处距离转子内孔 15的中心 O距离最远。因此，可以通过位于第一偏心圆弧 153与第二偏心圆弧 154的交点处的材料更好地吸收装配转子轴时在转子内孔 15 的附近发生的变形。在此，第一偏心圆弧 153和第二偏心圆弧 154具有相对于凸部 152的圆心 O产生偏移的圆心。由图中可知，第一偏心圆弧 153的圆心 O l和第二偏心圆弧 154的圆心 02关于通过转子 10的中心 O和凹部 151沿转子内孔 15的周向方向的中点的直线对称。关于第一偏心圆弧 153的圆心 O l和第二偏心圆弧 154的圆心 02与转子 10的中心 O 的偏心距以及第一偏心圆弧 153和第二偏心圆弧 154的半径可以确定为在相邻的两个凸部 152之间形成具有一定深度的凹部 151即可。通过凹部 151的相对于转子内孔 15的最外侧点所形成的外接圆的第二直径 D2大于由转子内孔 15的凸部 152形成的圆的第一直径 D1。在如图 9所示的实施例中，关于转子内孔 15的中心 O对称地分布的第一偏心圆弧 153与第二偏心圆弧 154的交点之间的距离即为第二直径 D2。转子内孔 15的凸部 152由具有第一直径 D1的基圆形成，在图中以虚线示出基圆，凸部 152与电机转子的转子轴形成过盈配合。转子内孔 15 的这种设计同样能够起到吸收在与转子轴的装配过程所产生的变形的作用，从而避免转子本体的变形进一步向转子的其他部位传导的问题。由此可以降低对转子内孔和转子轴的加工精度的要求，并且便于转子轴向转子内孔中的过盈装配。另外，对于永磁体电机转子而言，还能够减轻转子本体的变形对容置在磁体容置槽内的永磁体的挤压，从而避免对 ₇ ^体的破坏。

在采用根据本发明的转子内孔的电机转子中，通过将转子内孔设置成凸部和凹部相结合的形式，并且在与转子轴装配时使得转子内孔的凸部与转子轴形成过盈配合。这样，可以使得在转子轴与转子内孔的过盈配合过程中产生的变形被凹部吸收，避免变形的进一步扩散，从而有利于转子铁心的整体的稳固性。另外，形成为凸部和凹部相结合的转子内孔更加有利于转子轴向转子内孔中的装配，由此可以降低转子轴和转子内孔的加工精度，从而大大地降低电机的制造成本。以上仅是对本发明的具体实施例的简要说明，本领域技术人员可以利用本发明所公开的技术方案所产生的启示对其他形式的电机转子或电机作出各种改进或变型，或者对本发明所述的电机转子或电机作出相应的修改或改进，这些改进或变型都将落入本发明的权利要求所请求保护的范围之内。

Claims

权利要求书

1. 一种电机转子（10)，所述电机转子（10) 包括位于其中心处的转子内孔（15)，所述转子内孔（15)用于接合转子轴，

其特征在于，所述转子内孔（15) 的周缘包括凹部（151)和凸部 (152), 所述凸部（152)具有与所述转子轴形成过盈配合的表面。

2. 如权利要求 1所述的电机转子（10), 其中，所述凹部（151) 与所述凸部（152)沿所述转子内孔（15)的周缘交替地分布。

3. 如权利要求 1所述的电机转子（10), 其中，所述凹部（151) 沿所述转子内孔（ 15)的周缘所占据的部分对应的圆心角的总和小于 280 度。

4. 如权利要求 3所述的电机转子（10)，其中，所述凹部（151) 沿所述转子内孔（15)的周缘所占据的部分对应的圆心角的总和为 180 度。

5. 如权利要求 1所述的电机转子（10)，其中，所述凹部（151) 沿所述转子内孔（ 15) 的周缘关于所述转子（ 10)的中心（O)对称地分布。

6. 如权利要求 1所述的电机转子（10), 其中，所述凸部（152) 的与所述转子轴形成过盈配合的表面为圆弧表面。

7. 如权利要求 6所述的电机转子（ 10 ),其中，通过所述凹部（ 151 ) 的相对于所述转子内孔（ 15 )的最外侧点形成的外接圆的第二直径（ D2 ) 大于由所述转子内孔（15) 的凸部（152)形成的圆的第一直径（Dl)。

8. 如权利要求 Ί所述的电机转子（ 10 ),其中，通过所述凹部（ 151 ) 的相对于所述转子内孔（ 15)的最外侧点形成的所述外接圆与由所述转子内孔（ 15)的凸部（ 152)形成的所述圆为同心圆。

9. 如权利要求 7所述的电机转子（10)，其中，所述凹部（151) 的周缘包括偏心圆弧。

10. 如权利要求 9所述的电机转子（10)，其中，所述偏心圆弧包括第一偏心圆弧（ 153)和第二偏心圆弧（ 154)。

11. 如权利要求 10所述的电机转子（10)，其中，所述第一偏心圆弧（ 153) 的圆心（Ol)和所述第二偏心圆弧（ 154) 的圆心（02) 关于通过所述转子（ 10)的中心（Ο)和所述凹部（ 151)沿所述转子内孔

( 15)的周向方向的中点的直线对称。

12. 如权利要求 11所述的电机转子（10), 其中，在所述转子内孔 ( 15) 的周缘上的点中，所述第一偏心圆弧（153)与所述第二偏心圆弧（154)的交点与所述转子内孔（15)的中心（Ο) 的距离最大。

13. 如权利要求 1所述的电机转子（ 10)，其中，所述凹部（ 151 ) 的个数为 2个或更多个。

14. 如权利要求 1所述的电机转子（ 10)，其中，所述凹部（ 151 ) 形成为梯形、矩形或 V形。

15. 如权利要求 1-14中的任一项所述的电机转子（10)，其中，所述电机转子（10)为永磁体电机转子。

16. 如权利要求 15所述的电机转子（ 10), 其中，所述凹部（ 151 ) 的数量与所述^体电机转子的磁极数相等。

17. 如权利要求 16所述的电机转子（ 10 ), 其中，所述凹部（ 151 ) 沿所述电机转子（ 10)的径向方向与每极永磁体 ( 12)的中心对准。

18. 如权利要求 1-14中的任一项所述的电机转子（10), 其中，所述电机转子（10)为感应电机转子。