一种转子冲片、电机转子及电机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种转子冲片、电机转子及电机。


背景技术：

[0002]
电机的评价指标包括电机反电势、电机效率、转子铁损和转矩脉动等。由于当前的电机设计，往往只关注于单个指标或关注了多个指标却未进行足够的优化，使得当前的电机存在电机反电势、电机效率、转子铁损和转矩脉动的综合指标不够理想的问题。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种转子冲片、电机转子及电机，以解决现有技术中电机的电机反电势、电机效率、转子铁损和转矩脉动的综合指标不够理想的问题。
[0004]
为了解决上述技术问题，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种转子冲片，用于压缩机永磁电机，所述转子冲片具有一中心，所述转子冲片包括六个围绕所述中心周向均匀布置且依次连接的结构组，每个所述结构组包括两个磁铁槽以及磁束整理结构，每个所述结构组还具有沿所述转子冲片的径向设置的第一参考线；两个所述磁铁槽关于所述第一参考线对称设置并连通；
[0005]
两个所述磁铁槽的延伸方向之间的角度的范围在145
°
～155
°
之间，且两个所述磁铁槽所形成的角部指向所述中心；
[0006]
所述磁束整理结构设置于所述磁铁槽的外侧，并与所述磁铁槽间隔地设置。
[0007]
可选的，所述磁束整理结构包括至少两个磁束整理槽，至少两个所述磁束整理槽关于所述第一参考线对称。
[0008]
可选的，每个所述结构组的外侧边包括两个切边和一个圆弧边，所述圆弧边围绕所述中心周向延伸，两个所述切边分别设置于所述圆弧边的两侧，且所述切边与相邻的结构组中相邻的所述切边共线并连接，相连接的两个所述切边的垂线经过所述中心。
[0009]
可选的，六个所述结构组中，关于所述中心对称的两个所述切边的距离，与关于所述中心对称的两个圆弧边距离的比值的范围在0.95～0.99之间。
[0010]
可选的，每个所述结构组还包括两个磁桥槽，两个所述磁桥槽关于所述第一参考线对称地设置于两个所述磁铁槽远离所述第一参考线的一端，且分别与对应的所述磁铁槽相连通；所述磁桥槽的延伸方向与邻近的所述切边平行。
[0011]
可选的，所述磁桥槽垂直于延伸方向的宽度的范围在0.6mm～0.8mm之间。
[0012]
可选的，所述磁桥槽远离与所述磁铁槽连接的一端的延伸长度不超过相邻的极弧线。
[0013]
可选的，相邻的两个所述结构组中相邻的两个所述磁桥槽的距离的范围在 0.8mm～1.0mm之间。
[0014]
为了解决上述技术问题，根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯由至少两片上述的转子冲片层叠成型。
[0015]
为了解决上述技术问题，根据本实用新型的第三个方面，提供了一种电机，包括上述的电机转子。
[0016]
与现有技术相比，在本实用新型提供的转子冲片、电机转子及电机中，所述转子冲片具有一中心，所述转子冲片包括六个围绕所述中心周向均匀布置且依次连接的结构组，每个所述结构组包括两个磁铁槽以及磁束整理结构，每个所述结构组还具有沿所述转子冲片的径向设置的第一参考线；两个所述磁铁槽关于所述第一参考线对称设置并连通；两个所述磁铁槽的延伸方向之间的角度的范围在145
°
～155
°
之间，且两个所述磁铁槽所形成的角部指向所述中心；所述磁束整理结构设置于所述磁铁槽的外侧，并与所述磁铁槽间隔地设置。如此配置，使得电机转子能够具有较好的磁力线分布，从而解决了现有技术中电机的电机反电势、电机效率、转子铁损和转矩脉动的综合指标不够理想的问题。
附图说明
[0017]
本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：
[0018]
图1是本实用新型的实施例中转子冲片的示意图，其中示出了两个磁铁槽所成的角度；
[0019]
图2是本实用新型的实施例中转子冲片的示意图，其中示出了切边与圆弧边的距离；
[0020]
图3是本实用新型的实施例中转子冲片的示意图，其中示出了磁桥槽的尺寸。
[0021]
附图中：
[0022]
1-中心；2-结构组；3-第一参考线；4-极弧线；
[0023]
21-磁铁槽；22-磁束整理结构；23-切边；24-圆弧边；25-磁束整理槽；26
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磁桥槽；27-第一隔磁桥；28-第二隔磁桥。
具体实施方式
[0024]
为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
[0025]
如在本实用新型中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本实用新型中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示
两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]
本实用新型的核心思想在于提供一种一种转子冲片、电机转子及电机，以解决现有技术中电机的电机反电势、电机效率、转子铁损和转矩脉动的综合指标不够理想的问题。
[0027]
以下参考附图进行描述。
[0028]
请参考图1至图3，其中，图1是本实用新型的实施例中转子冲片的示意图，其中示出了两个磁铁槽所成的角度；图2是本实用新型的实施例中转子冲片的示意图，其中示出了切边与圆弧边的距离；图3是本实用新型的实施例中转子冲片的示意图，其中示出了磁桥槽的尺寸。
[0029]
本实施例提供了一种转子冲片，用于压缩机永磁电机，请参考图1，所述转子冲片具有一中心1，所述转子冲片包括六个围绕所述中心周向均匀布置且依次连接的结构组2，每个所述结构组2包括两个磁铁槽21以及磁束整理结构22，每个所述结构组2还具有沿所述转子冲片的径向设置的第一参考线3；两个所述磁铁槽21关于所述第一参考线3对称设置并连通；两个所述磁铁槽21的延伸方向之间的角度的范围在145
°
～155
°
之间，且两个所述磁铁槽21所形成的角部指向所述中心；所述磁束整理结构22设置于所述磁铁槽21的外侧，并与所述磁铁槽21间隔地设置。可选的，转子冲片由硅钢片等高磁导率的材料制成。实际中，磁铁槽21中可按需要的极性方向嵌入永磁体(如磁铁)，本领域技术人员可以根据现有技术，理解磁铁槽的设置原理。
[0030]
需理解，上述两个磁铁槽21所成的角度如图1中θ所示，所述磁铁槽21 的外侧指的是磁铁槽21远离所述中心1的一侧，也是角度θ的内部。
[0031]
在一实施例中，发明人针对一转子，选择了多个θ的数值进行了实验，实验结果如表1所示，从实验结果可以看出，随着角度的变化，电机反电动势逐步升高，对于电机性能会逐步提升。但同时，在角度大于155
°
时，反电动势所含谐波含量会大幅增加，这对电机运行电磁噪音产生会有更大负向作用，从而影响电机运行稳定性。
[0032]
表1：一转子不同θ的实验结果
[0033]
角度值143
°
145
°
150
°
155
°
156
°
反电动势51.252.1352.4652.5152.635次谐波含量5.20％2.70％2.40％3.00％8.40％7次谐波含量6.90％2.20％1.80％2.10％10.5％
[0034]
通过上述实验，可以得到如下结论：从性能和噪音两方面考虑，θ角的取值范围设置为145
°
～155
°
时，具有较好的综合效果。
[0035]
进一步的，由于空气的磁导率与转子冲片的主体材料的磁导率相差较大，在合适的位置开设一些磁束整理结构，有利于改善磁感线分布。发明人研究发现，将磁束整理结构22设置于所述磁铁槽21的外侧，可以改变原来的磁感线分布，从而能够提高电机效率。
[0036]
请参考图2，优选地，所述磁束整理结构22包括至少两个磁束整理槽25，至少两个所述磁束整理槽25关于所述第一参考线3对称。需理解，磁束整理槽25的主要作用是，在整
理磁束的同时保证转子冲片整体的机械强度，因此对其位置和尺寸的要求并不严格，要求对称只是出于加工的角度考虑。例如，磁束整理槽25也可以不对称分布，磁束整理槽25也可以不使用相同的尺寸参数，只要是能够对磁感线进行整理，同时又不破坏冲片机械强度的结构，都应当视为权利要求的保护范围。图2示出了一个较佳的示范例，磁束整理结构22包括四个磁束整理槽25，两两成组对称分布于第一参考线3两侧。
[0037]
请参考图2，优选地，每个所述结构组2的外侧边包括两个切边23和一个圆弧边24，所述圆弧边24围绕所述中心1周向延伸，两个所述切边23分别设置于所述圆弧边24的两侧，且所述切边23与相邻的结构组2中相邻的所述切边23共线并连接，相连接的两个所述切边23的垂线经过所述中心1。
[0038]
需理解，“切边”和“圆弧边”的描述，并非精确的数学概念，因加工误差或对侧边上的一些小改动，形成的近似于“切边”和“圆弧边”的形状，但不影响侧边的整体功能的结构，应当视为“切边”和“圆弧边”的概念范畴。所述“共线”，亦不应狭义地理解为在一直线上，而应广义地理解两者所成的角度在0
°
～5
°
之间，同样的，“垂线经过所述中心1”应广义地理解为，与所述切边23呈85
°
～95
°
之间的直线中存在一条直线经过了所述中心1。通过切边23 的设置，能够减小电机的齿槽转矩，减小电机的空载受力和转矩脉动。
[0039]
在一个具体实施例中，六个所述结构组2中，关于所述中心1对称的两个所述切边23的距离，与关于所述中心1对称的两个圆弧边24距离的比值的范围在0.95～0.99之间。请参考图2，关于所述中心1对称的两个所述切边23的距离由图2中的d1示出，所述中心1对称的两个圆弧边24距离由图2中的d2 示出，d1/d2的值应当在0.95～0.99之间。可以理解的，由于六个结构组2围绕中心均匀分布，因此所有的圆弧边24重合于同一围绕所述中心的圆周上，d2 亦即该圆周的直径。切边23的位置与结构组2中的其他结构尺寸存在约束关系，如此配置，既能够实现有益效果，又能给其他结构尺寸的设计留有足够的空间，便于实现综合指标的进一步优化。
[0040]
请参考图3，优选地，每个所述结构组2还包括两个磁桥槽26，两个所述磁桥槽26关于所述第一参考线3对称地设置于两个所述磁铁槽21远离所述第一参考线3的一端，且分别与对应的所述磁铁槽21相连通；所述磁桥槽26的延伸方向与邻近的所述切边23平行。
[0041]
需理解，“平行”应广义地理解为，所述磁桥槽26的延伸方向与邻近的所述切边23所成的角度在0
°
～5
°
之间。通过磁桥槽26的设置，使所述切边23 周围形成了第一隔磁桥27和第二隔磁桥28，解决了永磁体的漏磁系数过大而导致永磁体的利用率过低的问题。
[0042]
请参考图3，在一个具体实施例中，所述磁桥槽26垂直于延伸方向的宽度的范围在0.6mm～0.8mm之间，所述磁桥槽26远离与所述磁铁槽21连接的一端的延伸长度不超过相邻的极弧线4，相邻的两个所述结构组2中相邻的两个所述磁桥槽26的距离的范围在0.8mm～1.0mm之间。
[0043]
需理解，所述磁桥槽26垂直于延伸方向的宽度由图3的d3示出，相邻的两个所述结构组2中相邻的两个所述磁桥槽26的距离由图3的d4示出，即d3 的范围在0.6mm～0.8mm之间，d3的范围在0.8mm～1.0mm之间。极弧线4可根据电机极数确定，不同极数下极弧角度不同，在特定极数下，可根据转子槽形最优性能确定极弧角度，确定极弧线的具体方法为本领域公知常识，在此不做详细描述。在本实施例中共同实施了上述的三个限制，具有较优的隔磁效果，其他实施例也可以只实施上述三个限制中的一个或者两个限制，也能具有部分的
有益效果，应当视为权利要求的保护范围。
[0044]
本实施例还提供了一种电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯由至少两片上述的转子冲片层叠成型。本实施例还提供了一种电机，包括上述的电机转子。因为上述电子转子和电机均包括了上述的转子冲片，因此均具有电机反电势、电机效率、转子铁损和转矩脉动的综合指标较优的有益效果，本领域技术人员能够通过现有技术对电机转子的其他部件和结构、电机的其他部件和结构进行设置，在此处不做详细描述。
[0045]
综上，本实施例提供的一种转子冲片、电机转子及电机中，所述转子冲片具有一中心，所述转子冲片包括六个围绕所述中心周向均匀布置且依次连接的结构组，每个所述结构组包括两个磁铁槽以及磁束整理结构，每个所述结构组还具有沿所述转子冲片的径向设置的第一参考线；两个所述磁铁槽关于所述第一参考线对称设置并连通；两个所述磁铁槽的延伸方向之间的角度的范围在 145
°
～155
°
之间，且两个所述磁铁槽所形成的角部指向所述中心；所述磁束整理结构设置于所述磁铁槽的外侧，并与所述磁铁槽间隔地设置。如此配置，使得电机转子能够具有较好的磁力线分布，从而解决了现有技术中电机的电机反电势、电机效率、转子铁损和转矩脉动的综合指标不够理想的问题。
[0046]
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。