自起动同步磁阻电机转子、转子组件、电机和压缩机的制作方法

文档序号:30335742发布日期:2022-06-08 06:46阅读:66来源:国知局
自起动同步磁阻电机转子、转子组件、电机和压缩机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域,具体涉及一种自起动同步磁阻电机转子、转子组件、电机和压缩机。


背景技术:

2.自起动同步磁阻电机在同步磁阻电机的基础上,结合了异步电机的优点,通过转子导条产生的异步转矩使得电机具有自起动能力,通过多层磁障层的作用使得电机能够以同步转速高效运行;与异步电机相比,自起动同步磁阻电机恒速运行,效率优势明显;与自起动永磁同步电机相比,自起动同步磁阻电机转子上无需放置稀土永磁体,电机制造成本大幅降低,而且还没有退磁风险;与普通同步磁阻电机相比,自起动同步磁阻电机无需变频器驱动即可实现自起动运行,电机系统整体成本降低,而且没有控制系统的损耗。但是自起动同步磁阻电机的转子常设计成多层磁障结构,转子结构设计复杂,磁路易出现饱和情况,导致电机谐波增大,鼠笼受谐波磁场影响大,不利于提高电机的效率。
3.由于现有技术中的自起动同步磁阻电机存在转子结构设计复杂,磁路易出现饱和情况,导致电机谐波增大,鼠笼受谐波磁场影响大,不利于提高电机的效率等技术问题,因此本发明研究设计出一种自起动同步磁阻电机转子、转子组件、电机和压缩机。


技术实现要素:

4.因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的自起动同步磁阻电机存在转子结构设计复杂,磁路易出现饱和情况,导致电机谐波增大,鼠笼受谐波磁场影响大,不利于提高电机的效率的缺陷,从而提供一种自起动同步磁阻电机转子、转子组件、电机和压缩机。
5.为了解决上述问题,本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子,其包括多个转子冲片,所述转子冲片上设置有狭缝槽、填充槽和轴孔,其中所述填充槽与所述狭缝槽同层排列,所述填充槽和所述狭缝槽共同组成转子的多层磁障层结构;
6.并且位于转子q轴的最外层的狭缝槽沿q轴方向到转子外圆的距离d满足0.08≤d/r≤0.16,其中r为转子的半径;位于转子q轴的最外层的所述狭缝槽的两端的填充槽的外边缘与转子圆心之间形成的夹角α满足0.2≤α/τ≤0.6,其中τ为电机的极距,即τ=180
°
/p,p为电机极对数。
7.在一些实施方式中,位于最外层狭缝槽两端的填充槽中的其中之一沿d轴方向的长度d4与所述最外层狭缝槽相邻的狭缝槽两端的填充槽中的其中之一沿d轴方向的长度d5之间的比值满足0.2≤d4/d5≤0.9。
8.在一些实施方式中,位于最外层狭缝槽两端的填充槽沿d轴方向的长度d4与最内层狭缝槽两端的填充槽沿d轴方向的长度d6的比值满足0.1≤d4/d6≤0.7。
9.在一些实施方式中,每层磁障层中的填充槽与同层排列的狭缝槽之间存在第一分割筋。
10.在一些实施方式中,同层第一分割筋沿d轴方向的宽度l和与第一分割筋同层布置的填充槽靠近所述第一分割筋的端部宽度m之间满足0.2m<l<0.35m,同时m与分割筋同层布置的狭缝槽靠近所述第一分割筋的端部宽度k满足k≤m。
11.在一些实施方式中,所述填充槽与转子外圆之间还设置第二分割筋,且所述转子冲片上所有分割筋的最小宽度h1均满足h1≥0.5*σ,所有分割筋包括所述第一分割筋和所述第二分割筋,其中σ为电机定子内径与转子外径之间的气隙宽度。
12.在一些实施方式中,靠近转子外圆侧的最外层磁障层的所述第一分割筋的沿d轴方向的宽度为l1,靠近所述轴孔一侧的最内层磁障层的所述第一分割筋沿d轴方向的宽度为l2,满足l1≥l2。
13.在一些实施方式中,所述第一分割筋沿与q轴平行或与q轴相交的方向延伸。
14.在一些实施方式中,在d轴和q轴组成的第一象限内,所述第一分割筋的中心相对于d轴和q轴的距离满足kq=-ν*kd+λ,kq为所述第一分割筋的中心到q轴的距离,kd为所述第一分割筋的中心到d轴的距离,系数ν满足0.28≤ν≤0.46,系数λ满足28≤λ≤30。
15.在一些实施方式中,所有磁障层中的狭缝槽沿q轴方向的宽度总和∑d1与所述轴孔外圆到转子外圆周的宽度d2之间的比值在0.25~0.45,即∑d1/d2=0.25~0.45。
16.在一些实施方式中,相邻两个所述填充槽之间的导磁通道的最小宽度w满足w≥d3,d3为与该两个填充槽对应的两个狭缝槽之间形成的磁通道的最小宽度。
17.在一些实施方式中,相邻两层磁障层之间的导磁通道沿q轴方向的最小距离h2满足h2≥1.5h3,h3为该相邻两层磁障层中宽度较小磁障层的沿q轴方向的最小宽度。
18.在一些实施方式中,相邻两层磁障层之间形成导磁通道,向远离d轴的方向,各导磁通道在q轴方向上的宽度逐渐减小。
19.在一些实施方式中,各层磁障层中,所述狭缝槽在q轴上的宽度与狭缝槽靠近填充槽端部的宽度的比值为τ1,从最内层磁障层至最外层磁障层,τ1逐渐增大。
20.在一些实施方式中,靠近所述轴孔一侧的最内层磁障层的填充槽与转子外圆之间的间隔为h4,靠近转子外圆侧的最外层磁障层与转子外圆之间的间隔为h5,则h5≥h4,且0≤h4≤2.5σ,σ为定子内径和转子外径之间气隙的宽度。
21.在一些实施方式中,沿着d轴的方向,同层填充槽的沿q轴方向的宽度偏差不大于5%。
22.在一些实施方式中,同层填充槽中,所述填充槽的靠近转子外圆侧的端部的沿q轴方向的宽度不大于填充槽的靠近所述轴孔侧的端部沿q轴方向的宽度。
23.在一些实施方式中,转子冲片上至少包含5种不同面积的填充槽,转子上所有填充槽的总面积占转子上所有槽总面积的30%~70%,所述所有槽包括所述填充槽和所述狭缝槽。
24.在一些实施方式中,从内到外至少有3层所述填充槽的面积在逐渐减小,且面积减小的幅度在逐渐扩大,这里面积减小的幅度定义为相邻两层所述填充槽面积的比值。
25.在一些实施方式中,所有填充槽的沿q轴方向厚度的最大值和最小值的比值τ2满足1≤τ2≤2。
26.在一些实施方式中,向靠近d轴轴线的方向,至少3层所述填充槽沿此方向的宽度逐渐增大。
27.在一些实施方式中,所述填充槽的中点到相邻外层填充槽中点之间的距离,从内到外至少3层逐渐变大。
28.在一些实施方式中,沿着q轴的方向从内到外至少有3层填充槽的沿q轴的宽度与同层狭缝槽中间位置的沿q轴的宽度比值大于1.4。
29.在一些实施方式中,所述填充槽内均填充导电不导磁的材料,填充槽通过转子两端的端环进行自行短路连接,形成鼠笼结构,端环材料与填充槽内填充材料相同。
30.在一些实施方式中,所述狭缝槽由弧线段和/或直线段组成,从所述轴孔侧到转子外圆侧,狭缝槽弧线段的弧度逐渐变大,且同层狭缝槽外圆弧弧度大于内圆弧弧度。
31.在一些实施方式中,所述狭缝槽包含直线槽和弧形槽中的至少一种;当部分狭缝槽为直线槽和弧形槽的组合时,所述狭缝槽由直线段、弧线段和直线段构成,且直线段平行于d轴,弧线段朝远离轴孔的方向突出;当部分狭缝槽为弧形槽时,弧线段朝远离轴孔侧突出;当部分狭缝槽为直线槽时,直线槽的长边平行于d轴设置,且位于最靠近转子外圆的位置。
32.在一些实施方式中,从所述轴孔侧至转子外圆侧,各层狭缝槽上的分别靠近两个填充槽的两个端部之间的曲线长度逐渐递减,相邻狭缝槽的曲线长度递减比例为5%~15%。
33.在一些实施方式中,至少3层狭缝槽的中间位置沿q轴方向的宽度从内到外逐渐递减。
34.在一些实施方式中,位于所述轴孔两侧的两个最内层狭缝槽,其靠近轴孔侧的弧线之间沿q轴方向的距离s1与转子轴孔直径的比值为1.2-1.3,同时最内层狭缝槽的内圆弧直径是转子轴孔直径的1.5-3倍。
35.在一些实施方式中,所述轴孔在q轴方向上的最大宽度不大于所述轴孔在d轴方向上的最大宽度。
36.在一些实施方式中,所述轴孔由弧线段和/或直线段组成。
37.在一些实施方式中,相邻两磁障层之间存在导磁通道,沿着d轴方向所有导磁通道末端的宽度均大于导磁通道中心的宽度,且任意导磁通道中间区域不设填充槽。
38.在一些实施方式中,沿着q轴方向由内到外至少三层导磁通道中的沿着q轴方向的宽度逐渐递减。
39.在一些实施方式中,沿着d轴方向从中间到两边,任意一条导磁通道的宽度逐渐增大,这里导磁通道的宽度定义为一条弧线上任意一点到另一条弧线上最短距离。
40.本发明还提供一种转子组件,其包括前任一项所述的转子,并且在转子两端的端环上安装有平衡块,所述平衡块设置在所述端环的内孔与其外圆之间的径向宽度相对大的部位上。
41.本发明还提供一种电机,其包括前述的转子组件,该电机轴输出端连接的负载惯量小于电机本身转轴系统惯量的60%。
42.本发明还提供一种压缩机,包括前述的电机。
43.本发明提供的一种自起动同步磁阻电机转子、转子组件、电机和压缩机具有如下有益效果:
44.1.本发明通过将位于转子q轴的最外层的狭缝槽沿q轴方向到转子外圆的距离d满
足0.08≤d/r≤0.16,将位于转子q轴的最外层的所述狭缝槽的两端的填充槽的外边缘与转子圆心之间形成的夹角α满足0.2≤α/τ≤0.6,使得在转子外围一定范围内不设填充槽,整体而言增大鼠笼距离气隙的宽度,降低气隙谐波穿透深度,从而降低转子铝耗,在该区域不设填充槽,能够使磁障层的设置空间增大,避免相邻磁障层间通道过窄导致磁路饱和;本发明通过转子上填充槽和狭缝槽相对位置以及尺寸等特征的设计,能够合理布局转子磁路,使得电机磁路出现饱和的情况降低,同时气隙谐波磁场对鼠笼影响较小,从而避免谐波磁场给电机带来的损耗,达到提升电机效率的目的。
45.2.本发明还通过第一转子冲片上多层磁障结构中,合理布置每层磁障对应的狭缝槽或填充槽的尺寸位置,避免磁路饱和,降低电机谐波含量,提升电机运行的可靠性。通过转子导条提供的异步转矩实现电机的自起动,解决同步磁阻电机需要变频器驱动的问题,同时降低电机的损耗,提升电机的效率;
46.3.本发明在每层磁障层结构中,填充槽与同层的狭缝槽以及转子外圆之间均设置分割筋,分割筋一方面能够增强转子的整体结构强度,另一方面能够限制漏磁,保证电机凸极比,从而保证了电机效率。
附图说明
47.图1为本发明第一实施方式的自起动同步磁阻电机转子的转子冲片的结构图;
48.图2为本发明第二实施方式的自起动同步磁阻电机转子的转子冲片的结构图;
49.图3为本发明的转子结构与现有技术电机效率对比曲线图。
50.附图标记表示为:
51.1、转子冲片;2、狭缝槽;3、填充槽;4、轴孔;5、第一分割筋;52、第二分割筋。
具体实施方式
52.如图1-3所示,本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子,其包括多个转子冲片1,所述转子冲片1上设置有狭缝槽2、填充槽3和轴孔4,其中所述填充槽3位于转子的外围,且与所述狭缝槽2同层排列,所述填充槽3和所述狭缝槽2共同组成转子的多层磁障层结构;
53.并且位于转子q轴的最外层的狭缝槽2沿q轴方向到转子外圆的距离d满足0.08≤d/r≤0.16(≤0.16即没有第二填充槽并且合理利用转子空间,≥0.08是为了布置磁障层即狭缝槽),其中r为转子的半径;位于转子q轴的最外层的所述狭缝槽2的两端的填充槽3的外边缘与转子圆心之间形成的夹角α满足0.2≤α/τ≤0.6(太大则不设狭缝槽的空间太大,没有合理利用空间;太小则不能合理布置狭缝槽和铸铝槽,太小离气隙距离较近,导致谐波较大),其中τ为电机的极距,即τ=180
°
/p,p为电机极对数。
54.本发明通过将位于转子q轴的最外层的狭缝槽沿q轴方向到转子外圆的距离d满足0.08≤d/r≤0.16,将位于转子q轴的最外层的所述狭缝槽的两端的填充槽的外边缘与转子圆心之间形成的夹角α满足0.2≤α/τ≤0.6,使得在转子外围一定范围内不设填充槽,整体而言增大鼠笼距离气隙的宽度(最外层的狭缝槽太靠轴孔的话导致空间利用不足,磁障层数量和磁通道宽度不够,磁阻差不够,转矩能力较弱,不能保证一定的效率),降低气隙谐波穿透深度,从而降低转子铝耗,在该区域不设填充槽,能够使磁障层的设置空间增大,避免相邻磁障层间通道过窄导致磁路饱和;本发明通过转子上填充槽和狭缝槽相对位置以及尺
寸等特征的设计,能够合理布局转子磁路,使得电机磁路出现饱和的情况降低,同时气隙谐波磁场对鼠笼影响较小,从而避免谐波磁场给电机带来的损耗,达到提升电机效率的目的。
55.下面结合附图中的实施例对本发明的具体实施方式进行阐述,附图1为本发明第一实施方式转子冲片结构图,转子冲片1上设置有狭缝槽2、填充槽3、轴孔4、分割筋5,其中填充槽3位于转子的外围,且与狭缝槽2同层排列,填充槽3和狭缝槽2共同组成转子的多层磁障层结构;同时位于转子q轴外周部的最外层狭缝槽沿q轴方向到转子外圆的距离d满足0.08≤d/r≤0.16,其中r为转子的半径;位于转子q轴外周部的最外层狭缝槽两端的填充槽的外边缘与转子圆心之间形成的夹角α满足0.2≤α/τ≤0.6,其中τ为电机的极距,即τ=180
°
/p,p为电机极对数。将转子冲片上的最外层狭缝槽到转子外圆的距离d以及最外层狭缝槽两端的填充槽外边缘与转子圆心之间的夹角控制在如上范围,即可将最外层磁障层到转子圆周之间的区域留出,保证该区域的大小,即可增加鼠笼到气隙磁场的距离,降低气隙谐波穿透深度,从而降低转子铝耗,提升电机运行效率。附图3为本发明技术与现有技术下电机效率对比,可以发现,本发明技术电机效率优势明显。
56.在一些实施方式中,位于最外层狭缝槽两端的填充槽中的其中之一沿d轴方向的长度d4与所述最外层狭缝槽相邻的狭缝槽两端的填充槽中的其中之一沿d轴方向的长度d5之间的比值满足0.2≤d4/d5≤0.9,更优地在0.45≤d4/d5≤0.65。在一些实施方式中,位于最外层狭缝槽两端的填充槽沿d轴方向的长度d4与最内层狭缝槽两端的填充槽沿d轴方向的长度d6的比值满足0.1≤d4/d6≤0.7,更优地在0.3≤d4/d6≤0.5。受限于转子空间的情况下,本发明通过这样的尺寸设置可以增大填充槽的面积,提升电机起动能力。
57.在一些实施方式中,每层磁障层中的填充槽3与同层排列的狭缝槽2之间存在第一分割筋5。
58.在一些实施方式中,同层第一分割筋5沿d轴方向的宽度l和与第一分割筋5同层布置的填充槽3靠近所述第一分割筋5的端部宽度m之间满足0.2m<l<0.35m,同时m与分割筋同层布置的狭缝槽2靠近所述第一分割筋5的端部宽度k满足k≤m。分割筋的存在可以加强转子的机械强度,增强电机的安全运行可靠性。限制分割筋与填充槽以及狭缝槽之间端部的尺寸,可以增强磁障层承受压力的面积,使得转子在制造过程中工艺难度降低。
59.在一些实施方式中,所述转子冲片1上的分割筋不仅存在于填充槽与狭缝槽之间,还存在于所述填充槽3与转子外圆之间还设置第二分割筋52,且所述转子冲片上所有分割筋的最小宽度h1均满足h1≥0.5*σ,所有分割筋包括所述第一分割筋51和所述第二分割筋52,其中σ为电机定子内径与转子外径之间的气隙宽度。这样的设置保证转子冲片上分割筋的最小宽度,才能保证每条筋有足够的强度承受压力,进而降低转子变形的风险,降低制造难度。
60.在一些实施方式中,靠近转子外圆侧的最外层磁障层的所述第一分割筋51的沿d轴方向的宽度为l1,靠近所述轴孔4一侧的最内层磁障层的所述第一分割筋51沿d轴方向的宽度为l2,满足l1≥l2。靠近转子外圆侧的最外层磁障层处的分割筋承受压力较大,故需要将筋的宽度适当增大。
61.在一些实施方式中,所述第一分割筋5沿与q轴平行或与q轴相交的方向延伸。
62.在一些实施方式中,在d轴和q轴组成的第一象限内,所述第一分割筋5的中心相对于d轴和q轴的距离满足kq=-ν*kd+λ,kq为所述第一分割筋5的中心到q轴的距离,kd为所述
第一分割筋5的中心到d轴的距离,系数ν满足0.28≤ν≤0.46,系数λ满足28≤λ≤30。此处用来限制分割筋的位置和宽度,即有助于转子的结构强度,又能够降低分割筋对转子凸极比的影响,从而减小因分割筋导致的效率降低情况。
63.在一些实施方式中,所有磁障层中的狭缝槽2沿q轴方向的宽度总和∑d1与所述轴孔4外圆到转子外圆周的宽度d2之间的比值在0.25~0.45,即∑d1/d2=0.25~0.45,更优地,该比例范围在0.32~0.38。目的是选择合理的磁障占比,既保证足够的磁障宽度,又保证合理的磁通通道,增加电机凸极比的同时,防止出现磁路过饱和。
64.在一些实施方式中,相邻两个所述填充槽3之间的导磁通道的最小宽度w满足w≥d3,d3为与该两个填充槽对应的两个狭缝槽2之间形成的磁通道的最小宽度。这样设置的目的是要保证填充槽之间留有足够的宽度,避免出现磁场饱和,影响磁障层之间通道的磁通流通。
65.在一些实施方式中,相邻两层磁障层之间的导磁通道沿q轴方向的最小距离h2满足h2≥1.5h3,h3为该相邻两层磁障层中宽度较小磁障层的沿q轴方向的最小宽度。这样设置可以降低转子加工难度,保证转子磁密分布的均匀度和不饱和度。
66.在一些实施方式中,相邻两层磁障层之间形成导磁通道,向远离d轴的方向,各导磁通道在q轴方向上的宽度逐渐减小。越靠近轴孔的导磁通道与定子的作用越大,对电机性能影响越大。此设置在合理利用转子空间的基础上,保证靠近轴孔侧导磁通道宽度,有助于提升电机性能。
67.在一些实施方式中,各层磁障层中,所述狭缝槽2在q轴上的宽度与狭缝槽靠近填充槽端部的宽度的比值为τ1,从最内层磁障层至最外层磁障层,τ1逐渐增大。如此设置,既保证了内层磁障层之间的导磁通道的宽度,又保证一定比例的磁障层占比,改善电机性能。
68.在一些实施方式中,靠近所述轴孔4一侧的最内层磁障层的填充槽3与转子外圆之间的间隔为h4,靠近转子外圆侧的最外层磁障层与转子外圆之间的间隔为h5,则h5≥h4,且0≤h4≤2.5σ,σ为定子内径和转子外径之间气隙的宽度。如此设置,说明填充槽为开口槽或闭口槽,当填充槽为闭口槽时,限定其与转子外圆之间的最大间隔,可以减小漏磁;h4≥h3,可以减小内层磁障层的漏磁,同时保证外层磁障层处的机械强度。
69.在一些实施方式中,沿着d轴的方向,同层填充槽的沿q轴方向的宽度偏差不大于5%。同层填充槽的宽度从内到外近似相当,宽度偏差不大于5%;保证同层填充槽的宽度的一致性,可以保证该区域导磁通道的顺畅。
70.在一些实施方式中,同层填充槽中,所述填充槽3的靠近转子外圆侧的端部的沿q轴方向的宽度不大于填充槽的靠近所述轴孔4侧的端部沿q轴方向的宽度。这样能够保证转子磁障层之间的靠近气隙处的磁通道宽度,降低转子饱和度。
71.在一些实施方式中,转子冲片上至少包含5种不同面积的填充槽,转子上所有填充槽的总面积占转子上所有槽总面积的30%~70%,所述所有槽包括所述填充槽和所述狭缝槽。更优地,该比例为35%~50%。这样能够保证一定比例的填充槽面积,使电机具有一定的带载起动能力。
72.在一些实施方式中,从内到外至少有3层所述填充槽3的面积在逐渐减小,且面积减小的幅度在逐渐扩大,这里面积减小的幅度定义为相邻两层所述填充槽3面积的比值。
73.在一些实施方式中,所有填充槽3的沿q轴方向厚度的最大值和最小值的比值τ2满
足1≤τ2≤2;更优地1.4≤τ2≤1.6。限制该比值,一方面不会因填充槽沿q轴方向厚度过大而使导磁通道宽度过小进而影响效率,另一方面不会因填充槽沿q轴方向厚度过小而使填充槽面积过小进而影响起动。
74.在一些实施方式中,向靠近d轴轴线的方向,至少3层所述填充槽3沿此方向的宽度逐渐增大。这样设置,可以在合理利用转子空间的情况下,保证合适面积的铸铝量,提升电机的起动能力。
75.在一些实施方式中,所述填充槽3的中点到相邻外层填充槽3中点之间的距离,从内到外至少3层逐渐变大。同时沿着q轴的方向从内到外至少有3层填充槽3的沿q轴的宽度与同层狭缝槽中间位置的沿q轴的宽度比值大于1.4,较优地在1.5-3.0。如此设置,符合转子结构特征,使得导磁通道区域空间充足,避免该区域出现磁路饱和。
76.在一些实施方式中,所述填充槽3内均填充导电不导磁的材料,填充槽通过转子两端的端环进行自行短路连接,形成鼠笼结构,端环材料与填充槽内填充材料相同。自行短路的鼠笼结构在电机起动阶段提供异步转矩,以实现电机的自起动;多层磁障层结构为电机提供磁阻转矩,以实现电机的同步运行。
77.在一些实施方式中,所述狭缝槽2由弧线段和/或直线段组成,从所述轴孔4侧到转子外圆侧,狭缝槽弧线段的弧度逐渐变大,且同层狭缝槽外圆弧弧度大于内圆弧弧度。由于转子中间开有轴孔,这样的设置方式可以增大转子空间的利用率,合理布置狭缝槽,以增大转子凸极比,提升电机磁阻转矩。
78.在一些实施方式中,所述狭缝槽2包含直线槽和弧形槽中的至少一种;当部分狭缝槽为直线槽和弧形槽的组合时,所述狭缝槽由直线段、弧线段和直线段构成,且直线段平行于d轴,弧线段朝远离轴孔的方向突出;当部分狭缝槽为弧形槽时,弧线段朝远离轴孔侧突出;当部分狭缝槽为直线槽时,直线槽的长边平行于d轴设置,且位于最靠近转子外圆的位置。如此设计,才能充分利用转子内侧空间,尽可能多布置磁障层。
79.在一些实施方式中,从所述轴孔4侧至转子外圆侧,各层狭缝槽2上的分别靠近两个填充槽3的两个端部之间的曲线长度逐渐递减,相邻狭缝槽的曲线长度递减比例为5%~15%。转子中间设置有轴孔,这样设置的目的是在合理利用转子空间的情况下,保证一定比例的磁障层占比,提升电机性能。
80.在一些实施方式中,至少3层狭缝槽2的中间位置沿q轴方向的宽度从内到外逐渐递减。
81.在一些实施方式中,位于所述轴孔4两侧的两个最内层狭缝槽2,其靠近轴孔侧的弧线之间沿q轴方向的距离s1与转子轴孔直径的比值为1.2-1.3,同时最内层狭缝槽的内圆弧直径是转子轴孔直径的1.5-3倍。如此设置,保证最内层狭缝槽与轴孔之间的导磁通道有足够区域,才能避免导磁通道出现磁饱和,同时保证转子结构强度在安全范围之内。
82.在一些实施方式中,所述轴孔4在q轴方向上的最大宽度不大于所述轴孔4在d轴方向上的最大宽度。这样的设置方式可以增大转子空间的利用率,以便合理布置狭缝槽,以增大转子凸极比,提升电机磁阻转矩。
83.在一些实施方式中,所述轴孔4由弧线段和/或直线段组成。
84.在一些实施方式中,相邻两磁障层之间存在导磁通道,沿着d轴方向所有导磁通道末端的宽度均大于导磁通道中心的宽度,且任意导磁通道中间区域不设填充槽。相邻两磁
障层之间存在导磁通道,所有导磁通道末端的宽度均大于导磁通道中心的宽度,且任意导磁通道中间区域不设填充槽;这样能够保证导磁通道的通畅。
85.在一些实施方式中,沿着q轴方向由内到外至少三层导磁通道中的沿着q轴方向的宽度逐渐递减。沿着d轴方向从中间到两边,任意一条导磁通道的宽度逐渐增大,这里导磁通道的宽度定义为一条弧线上任意一点到另一条弧线上最短距离。如此设置,才能在转子有限空间上均衡磁障层和导磁通道的比例。
86.图2为本发明第二实施方式转子冲片结构图,如图中所示,填充槽与狭缝槽同层排列,二者共同构成转子的多层磁障层结构;在每层磁障层结构中,填充槽和狭缝槽之间均存在分割筋,分割筋为沿q轴相交的方向延伸,呈现平行四边形结构;所述转子轴孔为多段直线构成的类似椭圆的多边形结构。本实施例与第一实施方式具有相似的效果。
87.本发明还提供一种转子组件,其包括前任一项所述的转子,并且在转子两端的端环上安装有平衡块,所述平衡块设置在所述端环的内孔与其外圆之间的径向宽度相对大的部位上。
88.本发明还提供一种电机,其包括前述的转子组件,该电机轴输出端连接的负载惯量小于电机本身转轴系统惯量的60%。
89.本发明还提供一种压缩机,包括前述的电机。
90.本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子结构,通过转子导条提供的异步转矩实现电机的自起动,解决同步磁阻电机需要变频器驱动的问题,同时降低电机系统的损耗,提升电机系统运行时的效率;
91.本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子结构,该结构能够有效降低电机在运行过程中谐波磁场带来的损耗,提升电机整体效率。
92.本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子结构,主要发明点如下:
93.转子结构所对应的冲片上设置有填充槽和狭缝槽,其中填充槽位于转子的外周,且与狭缝槽同层排列,二者共同构成转子的多层磁障层结构。
94.最外层磁障层结构与转子外圆之间的一定区域内不设填充槽,同时位于转子q轴外周部的最外层狭缝槽沿q轴方向到转子外圆的距离d满足0.08≤d/r≤0.16,其中r为转子的半径;位于转子q轴外周部的最外层狭缝槽两端的填充槽的外边缘与转子圆心之间形成的夹角α满足0.2≤α/τ≤0.6,其中τ为电机的极距,即τ=180
°
/p,p为电机极对数。
95.在最外层磁障层结构与转子外圆之间的一定区域内不设填充槽,可以增大鼠笼距离气隙的宽度,降低气隙谐波穿透深度,降低转子铝耗。
96.在该区域不设填充槽,能够使磁障层的设置空间增大,避免相邻磁障层间通道过窄导致磁路饱和。
97.每层磁障层结构中,填充槽与同层的狭缝槽以及转子外圆之间均设置分割筋,分割筋一方面能够增强转子的整体结构强度,另一方面能够限制漏磁,保证电机凸极比,从而保证了电机效率。
98.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本
发明的保护范围。
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