转子、内置式永磁电机以及压缩机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种内置式永磁电机的转子、内置式永磁电机以及压缩机。所述转子包括转子铁芯、多个U形永磁体容纳槽、多个第一空气槽和多个第一凹部。多个U形永磁体容纳槽被间隔地设置在转子铁芯的内部；多个第一空气槽设置在U形永磁体容纳槽的端部的外面，每个第一空气槽位于对应的U形永磁体容纳槽的端部的延长线上且靠近转子的外轮廓以形成多个第一隔磁桥。每一所述第一凹部从转子的外轮廓向转子中心下凹，起始于所述转子的最外侧的对应的第一隔磁桥的末端，至多延伸至U形永磁体容纳槽的底部中心和转子中心的连线与转子的外轮廓的第一交点处，使得在所述转子的外轮廓与内置式永磁电机的定子的内轮廓之间产生的气隙磁密接近正弦曲线。磁密接近正弦曲线。磁密接近正弦曲线。

【技术实现步骤摘要】
转子、内置式永磁电机以及压缩机


[0001]本技术涉及永磁电机领域，尤其涉及内置式永磁电机的转子、使用该转子的内置式永磁电机以及相关的压缩机。

技术介绍

[0002]通常，诸如无刷DC电机的永磁电机具有安装在转子芯部上的永磁体以产生旋转驱动力。基于永磁体如何安装到转子芯部上，永磁电机分为表面安装式永磁电机和内置式永磁电机。
[0003]典型地，内置式永磁电机具有安装在转子芯部中的多个永磁体。内置式永磁电机包括定子，缠绕在定子上的线圈和转子。其中转子可旋转地设置在定子中。
[0004]目前，电机反动势谐波畸变率是亟需解决的问题之一。改善电机反动势谐波畸变率可以降低电机的噪音，改善了转子的机械强度。通常，使用不均匀气隙或转子分段斜极来改善电机反动势谐波畸变率。
[0005]对于采用转子分段斜极来说，增加了转子制造的复杂性，且分段斜极会使转子产生轴向的极间漏磁，从而降低电机的输出转矩或需要更大的电流。

技术实现思路

[0006]本技术的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
[0007]相应地，本技术的目的之一是提供一种能够实现不均匀气隙的内置式永磁电机转子。
[0008]本技术的又一目的是提供使用上述的转子的内置式永磁电机。
[0009]本技术的又一目的是提供使用上述的内置式永磁电机的压缩机。
[0010]根据本技术的一个方面，提供了一种内置式永磁电机的转子，包括：
[0011]转子铁芯；
[0012]多个U形永磁体容纳槽，间隔地设置在所述转子铁芯的内部；
[0013]多个第一空气槽，设置在所述U形永磁体容纳槽的端部的外面，每个第一空气槽位于对应的U形永磁体容纳槽的端部的延长线上且靠近所述转子的外轮廓以形成多个第一隔磁桥；
[0014]多个第一凹部，每个所述第一凹部从转子的外轮廓向转子中心下凹，起始于所述转子的最外侧的对应的第一隔磁桥的末端，至多延伸至所述U形永磁体容纳槽的底部中心和转子中心的连线与转子的外轮廓的第一交点处，使得在所述转子的外轮廓与所述内置式永磁电机的定子的内轮廓之间产生的气隙磁密接近正弦曲线。
[0015]根据本技术的另一方面，提供了一种内置式永磁电机，该内置式永磁电机包括：
[0016]定子，所述定子包括圆筒形的定子铁芯、多个沿所述定子的径向方向向内延伸的定子齿、在所述多个定子齿之间分布的定子槽以及缠绕所述定子齿以产生旋转磁场的线
圈；
[0017]上述的转子，所述转子可旋转地设置在所述定子中，且与所述定子间隔开。
[0018]根据本技术的还一方面，提供了一种压缩机，该压缩机使用上文所述的内置式永磁电机，其中所述压缩机的工作电压为小于或等于 600V的电压。
附图说明
[0019]现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本技术的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。
[0020]图1是现有技术中的具有圆形转子的内置式永磁电机的横截面示意图；
[0021]图2是现有技术中的具有非圆形转子的内置式永磁电机的横截面示意图；
[0022]图3A是根据本技术的一个实施例的内置式永磁电机的转子的横截面示意图；
[0023]图3B是图3A所示出的转子的部分横截面示意图；
[0024]图3C是图3B中的矩形框的放大示意图；
[0025]图4A是图3A所示的转子安装了永磁体之后的横截面示意图；
[0026]图4B是图4A所示出的转子的部分横截面示意图；
[0027]图4C是图4B所示的部分放大示意图；
[0028]图5A是根据本技术的一个实施例的定子的横截面示意图；
[0029]图5B是图5A中的单个工形齿的结构示意图；
[0030]图5C是图5A中的方框所示的定子槽的放大结构示意图；
[0031]图5D是图5A中的单个工形齿的另一变形例的结构示意图；
[0032]图5E是图5A中的单个工形齿的又一变形例的结构示意图；
[0033]图5F是图5A中的单个工形齿的又一变形例的结构示意图；
[0034]图6A和图6B分别是没有设置第一凹部的情况下的定子磁场线穿过转子时的示意图和设置有第一凹部的情况下的定子磁场线穿过转子时的示意图；
[0035]图7A和图7B分别是设置有转子盖板的转子铁芯的侧视图和横截面视图；
[0036]图7C是图7B中显示的虚线框的放大视图。
具体实施方式
[0037]下面通过实施例，并结合附图1-7C，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本技术实施方式的说明旨在对本技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本技术的一种限制。
[0038]下面参考附图对根据本技术的实施例的内置式永磁电机进行说明。
[0039]图1显示了传统的内置式永磁电机10的横截面视图。该内置式永磁电机10包括：定子1、缠绕在定子1上的线圈(未在图1中示出)以及转子4，该转子4可旋转地设置在定子1中。
[0040]定子1包括通过叠置多个硅钢片所形成的圆筒形定子铁芯2；形成在定子铁芯2中且沿其径向方向向内延伸的定子齿9、在多个定子齿之间分布的定子槽3；以及缠绕定子齿9的线圈(未显示)。
[0041]转子4包括通过叠置多个硅钢片所形成的转子铁芯5，该转子铁芯5 设置在定子1
的圆柱形腔体中，同时以预定的距离与定子1的圆柱形腔体分开；形成在转子铁芯5中的多个永磁体槽6；以及多个永磁体7，该永磁体7分别插入到永磁体槽6中。通常，在永磁体7被插入到永磁体槽6中之后，在永磁体7的端部上形成永磁体槽间隙61。旋转轴8被插入到形成在转子4的中心的圆柱形腔体中，并由此与转子铁芯5一起旋转。
[0042]当电流被供给到缠绕在具有上述结构的传统永磁电机10的定子齿9 上的线圈时，线圈的极性被顺序改变，在定子1与转子4之间产生旋转磁场，转子4的磁场跟随该旋转磁场旋转，并产生旋转驱动力。因此，使转子铁芯5与旋转轴8一起旋转。
[0043]在内置式永磁电机10中，由于定子1的内轮廓和转子4的外轮廓之间的间隙的长度是均匀的，因此内置到转子4中的永磁体7通常会在间隙上产生非正弦的气隙磁密，对于正弦波电流供电的永磁电机而言会增大转矩波动。结果，在转子4旋转时会产生振动，使噪音增加。结果，内置式永磁电机10的性能降低。
[0044]在现有技术中，为了产生正弦气隙磁场，如图2所示，转子4
’
通常采用非规则圆形，以在定子的内轮廓与转子的外轮廓之间获得不均匀的气隙。在图2中，除了转子的外轮廓为非规则圆形之外，永磁体槽6
’
的形状也被相应地修改。这样，会在永磁电机装配过程中，很难保证定子和转子是同心的。
[0045]图1中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置式永磁电机的转子，其特征在于，所述转子包括：转子铁芯；多个U形永磁体容纳槽，间隔地设置在所述转子铁芯的内部；多个第一空气槽，设置在所述U形永磁体容纳槽的端部的外面，每个第一空气槽位于对应的U形永磁体容纳槽的端部的延长线上且靠近所述转子的外轮廓以形成多个第一隔磁桥；多个第一凹部，每个所述第一凹部从转子的外轮廓向转子中心下凹，起始于所述转子的最外侧的对应的第一隔磁桥的末端，至多延伸至所述U形永磁体容纳槽的底部中心和转子中心的连线与转子的外轮廓的第一交点处，使得在所述转子的外轮廓与所述内置式永磁电机的定子的内轮廓之间产生的气隙磁密接近正弦曲线。2.根据权利要求1所述的内置式永磁电机的转子，其中，每个所述第一空气槽与每个U形永磁体容纳槽的对应的端部之间形成第二隔磁桥，所述第二隔磁桥的两侧的延长线与转子的外轮廓分别相交形成两个交点，与所述第二隔磁桥对应的第一凹部的最低点位于所述两个交点之间或与两个交点中的一个重合。3.根据权利要求2所述的内置式永磁电机的转子，其中，对应的第二隔磁桥中心线的延长线与转子的外轮廓的交点与对应的所述第一凹部的最低点相比更靠近穿过所述第一交点的中心轴线。4.根据权利要求2-3中任一项所述的内置式永磁电机的转子，其中，所述转子内部还包括多组永磁体，每组永磁体容纳在对应的一个U形永磁体容纳槽中，每个U形永磁体容纳槽包括一个横向的延伸槽和与其连通的两个竖向的延伸槽。5.根据权利要求4所述的内置式永磁电机的转子，其中，每个竖向的延伸槽在靠近所述第二隔磁桥的一端设置有第一突起，所述第一突起用于限制所述U形永磁体容纳槽内的永磁体的位置，从而在第二隔磁桥与所述永磁体之间形成第二空气槽，所述第二空气槽在第一突起的突起方向上的尺寸h1小于所述永磁体的尺寸hm，大于等于1/2所述永磁体的尺寸hm。6.根据权利要求5所述的内置式永磁电机的转子，其中，每个竖向的延伸槽与横向的延伸槽的接合处设置有横截面为锥形的空腔部，所述空腔部的底部上设置两个相连的朝向锥形的顶点突起的第二突起，所述空腔部的顶部为圆弧形的第二凹部。7.根据权利要求6所述的内置式永磁电机的转子，其中，所述第二凹部的半径小于或等于第二突起朝向所述第二凹部突起的高度；或者所述第二凹部的半径...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万振，林岩，刘广强，王震宇，王猛，纪世忠，姚丽，
申请(专利权)人：丹佛斯天津有限公司，
类型：新型
国别省市：