改进的永磁电机转子结构制造技术

本发明专利技术提供一种改进的永磁电机转子结构，包括定子与转子，定子上缠绕线圈，转子可旋转地设置在定子上；转子是由多个磁性钢板叠置成的圆柱形体，设置在定子的中空部分；其改进之处在于，转子外圆周面上切设数个平面；使转子与定子之间的间隙成为非均匀型，从而降低电机的转距脉动和谐波分量，达到减小电机振动，降低噪声的效果，提高电机的工作性能，改善电机的使用环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机，尤其涉及一种应用于家用电冰箱和空调机以及其他不 同类型的工业机械的压縮机中的永磁电机，能够降低转距脉动，改善谐波分 量的改进的永磁电机转子结构。
技术介绍
压縮机是这样一种机械装置，即它能够在得到由电动机(motor)或涡轮 (turbine)等动力发生装置传导的动力之后，将空气、制冷剂等驱动流体予 以压縮，从而使驱动流体的压力升高。这样的压縮机广泛应用在从空气调节 器、冰箱等一般家电产品到工厂设备等众多产品中。上述压縮机根据压縮形式可以分为容积式压縮机(positive displacement compressor)禾口涡轮式压縮机(dynamic compressor or turbo compressor)。其中容积式压縮机多应用在工厂中，它采用的是通过减小体 积来增加压力的压縮方式。上述容积式压縮机又可以分为往复运动式压縮机 (reciprocating compressor)禾口旋转式压縮机(rotary compressor)。压縮机主要由壳体、泵体和电机三大部分组成。泵体结构包括具有偏心 结构的曲轴，套在曲轴偏心部的滚套，构成工作腔体的气缸和将吸气腔与排 气腔分开的叶片。壳体主要是由外壳形成一个封闭腔，将泵体和电机安装在 其中，壳体内充满了高压气体。电机由定子和转子构成。压縮机的工作原理 是由吸气侧吸入低压气体，由滚套和曲轴构成的整体做旋转运动，将低压气 体压縮成高压气体，然后由安装在气缸上侧的轴承的排气口排出。压縮过程 进行的很快，可近似的将压縮过程认为绝热过程。电机的转子热装在曲轴的 长轴上，与曲轴一起进行旋转运动，从而改变腔体容积，将低压气体压縮为 高压气体。完成整个压縮过程则必须有曲轴与转子间的相互配合运动来改变 腔体容积，这样才能改变腔体内气体的压强。压縮机中使用的电机有多种，比如同步电机、异步电机、步进电机以及 永磁电机等。永磁电机的转子采用永磁材料制造，特别是采用稀土材料，近年来随着稀土材料的开发，永磁电机在压縮机的使用量大约占到20%左右。现有的永磁电机由于转子采用永磁材料制造，其磁场强度是不变的，因此启 动(静止)阻力距非常大，过大的启动阻力距在电机启动时电流非常大，或 者是动力力矩要求非常高，因此该电机的转距脉动值较高，谐波分量也很大， 从而导致其运转时会产生较强的振动和噪音，严重时还会威胁到电机本身的 安全。参阅图l、图2所示，现有的一种永磁电机，其包括定子1与转子2，定 子1上缠绕线圈，转子2可旋转地设置在定子1上；转子2是由多个磁性钢 板叠置成的圆柱形体，设置在定子1的中空部分，该转子2与定子1之间具 有相降的间隙3 (气隙)，即均匀气隙型。这种结构存在的缺陷是，在定子1 与转子2之间存在一个由于磁能而产生的静态力矩，即定位转距，该定位转 距的存在不仅使电机转子只能静止在相对于定子的某一位置上，而且在电机 启动时会产生一个很大的启动力矩，即静态启动阻力距；在定位转距较大的 情况下，造成电机启动困难；另外，由于定位转距的存在，在电机运转过程 中，特别是在低速时，会产生很大的振动，从而引发振动噪声；再者，这种 结构形式含有的谐波分量很大，也会导致振动和产生噪声；振动噪声不仅污 染环境，而且消耗能量。经电机仿真测试，上述现有永磁电机的转距脉动为 23.8%,谐波分量为94.4。％。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种改进 的永磁电机转子结构，其在转子外圆周面上切设数个平面，使转子与定子之 间的间隙成为非均匀型，从而降低电机的转距脉动和谐波分量，达到减小电 机振动，降低噪声的效果，提高电机的工作性能，改善电机的使用环境。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的。本专利技术改进的永磁电机转子结构，包括定子与转子，定子上缠绕线圈， 转子可旋转地设置在定子上；转子是由多个磁性钢板叠置成的圆柱形体，设 置在定子的中空部分；其特征在于，所述转子外圆周面上切设数个平面。前述的改进的永磁电机转子结构，其特征在于，所述数个平面为沿转子 外圆周面等距切设。前述的改进的永磁电机转子结构，其特征在于，所述数个平面为8n个， 其中n是l至9的自然数。前述的改进的永磁电机转子结构，其特征在于，所述平面的长度等于转 子长度，宽度为弦心角为5度至45度的弦长。本专利技术改进的永磁电机转子结构的有益效果，降低转距脉动和谐波分量 是永磁电机设计的两个重要指标，本专利技术在转子外圆周面上切设数个平面， 使转子与定子之间的间隙成为非均匀型(即弧形气隙转子代替均匀气隙转 子)，此转子结构可降低均匀气隙产生的谐波分量，从而降低电机的转矩脉动， 达到减小电机振动，降低噪声的效果，提高电机的工作性能，改善电机的使 用环境。 附图说明-图1为现有的一种永磁电机定子与转子结构外观图。图2为图1所示转子结构局部放大示意。图3为本专利技术永磁电机定子与转子结构外观图。图4为本专利技术永磁电机转子结构局部放大示意图。图5为本专利技术永磁电机转子结构示意图。图6为本专利技术永磁电机谐波分量改善效果图。图中主要标号说明现有技术部分l定子、2转子、3间隙(气隙)；本专利技术部分l定子、4转子、41平面、411平面长度、412平面宽度、5 间隙(气隙)。 具体实施例方式参阅图3、图4、图5所示，本专利技术改进的永磁电机转子结构，包括定子 l与转子4，定子l上缠绕线圈，转子4可旋转地设置在定子1上；转子4是 由多个磁性钢板叠置成的圆柱形体，设置在定子1的中空部分；其改进之处 在于，该转子4外圆周面上切设数个平面41;该数个平面41为沿转子4外圆 周面等距切设；数个平面为8n个，其中n是l至9的自然数；平面41的长 度411等于转子4的长度，宽度412为弦心角为5度至45度的弦长。参阅图4、图5所示，本专利技术改进的永磁电机转子结构实施时，先在圆形磁性钢片叠置成的圆柱形体转子4上切设8个平面，该8个平面为沿转子4 外圆周面等距切设，平面41的长度411等于转子4的长度，宽度412为弦心 角为45度的弦长，然后转子4放置在定子1的中空部分，使定子1与转子4 之间的气隙为间隔弧形气隙形式，即非均匀型。经电机仿真测试，本专利技术永 磁电机的转距脉动为12.5%，谐波分量为94.6%，；使振动量降低10分贝， 噪声减低到70分贝。参阅图6所示，改善后的弧形转子模型比均匀气隙模型的3， 17次谐波 分量有明显的下降，谐波是有害的，改善谐波分量的弧形转子模型可以降低 电机的振动噪音，提高电机的性能。本专利技术改进的永磁电机转子结构的工作原理是，通过改变转子结构，使用 不均匀气隙消除电机的谐波分量从而达到降低噪声，减小振动，提高性能的目 的。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上 的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等 同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。权利要求1、一种改进的永磁电机转子结构，包括定子与转子，定子上缠绕线圈，转子可旋转地设置在定子上；转子是由多个磁性钢板叠置成的圆柱形体，设置在定子的中空部分；其特征在于，所述转子外圆周面上切设数个平面。2、 根据权利要求1所述的改进的永磁电机转子结构，其特征在于，所述 数个平面为沿转子外圆周面等距切设。3、 根据权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的永磁电机转子结构，包括定子与转子，定子上缠绕线圈，转子可旋转地设置在定子上；转子是由多个磁性钢板叠置成的圆柱形体，设置在定子的中空部分；其特征在于，所述转子外圆周面上切设数个平面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张为民，
申请(专利权)人：乐金电子天津电器有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]