一种电机转子及具有其的电机和压缩机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电机转子及具有其的电机和压缩机。所述电机转子包括转子铁芯，所述转子铁芯中设有用于放置磁体的磁体槽，其中，所述电机转子每一极的磁体槽均包括第一磁体槽，所述第一磁体槽具有第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁相对于所述第二槽壁位于径向外侧，其中，所述第一槽壁的两端设置有第一切角，所述第一切角的内顶点到所述转子铁芯外圆的径向距离d满足：3*δ≤d≤7*δ，其中，δ为所述电机转子和与其配合的定子之间的气隙宽度。本实用新型专利技术的电机转子可以有效削弱电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机电磁力，降低电机振动噪声，提升电机运行稳定性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机
，尤其涉及一种电机转子及具有其的电机和压缩机。
技术介绍
目前永磁电机应用越来越广泛，要求电机效率高，降低能耗；电机转矩脉动小，便于进行系统控制，能够可靠稳定运行；电机振动噪声小，满足用户舒适性要求。专利CN104600938B通过在磁钢槽端部设置倒角减小电机转矩脉动，但效果有限，而且位置没有限定，如果位置改变不一定有效果；同样，专利CN105846558A中对磁钢槽切角角度有限定，该专利文献所述9槽6极电机，切角角度范围太大，且切角大小没有限定，影响使用效果。以上各专利对磁钢槽切角没有进行有效限定，不能达到所需使用效果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种电机转子及具有该电机转子的电机和压缩机，可以有效削弱电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机电磁力，降低电机振动噪声，提升电机运行稳定性及可靠性。本技术的一个方面提供一种电机转子，采用以下方案：一种电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯中设有用于放置磁体的磁体槽，其中，所述电机转子每一极的磁体槽均包括第一磁体槽，所述第一磁体槽具有第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁相对于所述第二槽壁位于径向外侧，其中，所述第一槽壁的两端设置有第一切角，所述第一切角的内顶点到所述转子铁芯外圆的径向距离d满足：3*δ≤d≤7*δ，其中，δ为所述电机转子和与其配合的定子之间的气隙宽度。优选地，每个第一磁体槽的两个第一切角的外顶点相对于所述转子铁芯圆心的夹角α满足：nθ≤α≤(n+0.5)θ，其中n为正整数，θ为与所述电机转子配合的定子的一个定子齿距。优选地，所述电机转子每一极的磁体槽均包括第二磁体槽，所述第二磁体槽位于所述第一磁体槽的径向内侧，所述第二磁体槽具有第三槽壁和第四槽壁，所述第三槽壁相对于所述第四槽壁位于径向外侧。优选地，所述第三槽壁的两端顶点相对于所述转子铁芯的圆心的夹角β满足：(m+0.5)θ≤β≤(m+1)θ，其中n为正整数，θ为与所述电机转子配合的定子的一个定子齿距。优选地，所述第三槽壁的两端设置有第二切角，两个第二切角的外顶点相对于所述转子铁芯的圆心的夹角β满足：(m+0.5)θ≤β≤(m+1)θ，其中n为正整数，θ为与所述电机转子配合的定子的一个定子齿距。优选地，所述磁体槽的横截面形状整体上为弧形、倒置的︹形、或U形。优选地，所述转子铁芯由多层转子冲片叠置而成。优选地，所述磁体槽在所述转子铁芯中沿圆周方向均匀分布。优选地，每一个磁体槽中放置有磁体，所述磁体由多块磁体单元拼接而成，或者为一整块磁体。本技术的另一方面提供一种电机，采用以下方案：一种电机，包括转子和与所述转子配合的定子，其中，所述转子为前面任一项所述的电机转子。优选地，所述电机为分布绕组电机。本技术的又一方面提供一种压缩机，采用以下方案：一种压缩机，其包括前面所述的电机。本技术提供的电机转子可以使得磁极端部与定子齿槽作用力矩分散，有效削弱电机齿槽转矩及转矩脉动，提升电机运行稳定性及可靠性，而且电机效率不降低；同时，还可以有效降低电机电磁力，降低电机振动噪声，特别是对降低由齿槽效应引起的谐波及电磁力效果明显。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是本技术的一种实施方式的电机转子和与之配合的定子的局部结构示意图；图2是本技术的另一种实施方式的电机转子的局部结构示意图；图3是本技术的又另一种实施方式的电机转子的局部结构示意图；图4是现有技术的电机转子与本技术的优选实施方式的电机转子的转矩曲线对比图；图5是不具有切角的电机转子与本技术的优选实施方式的电机转子的转矩曲线对比图；图6是现有技术的电机转子与本技术的优选实施方式的电机转子的主要低阶倍频电磁力对比图。其中，1为定子铁芯、2为转子铁芯、3为磁体、4为磁体槽、41为第一磁体槽、42为第二磁体槽、410为第一切角、420为第二切角、411为第一槽壁、412为第二槽壁、421为第三槽壁、422为第四槽壁、5为轴孔、6为连接孔。具体实施方式以下基于实施例对本技术进行描述，但是本技术并不仅仅限于这些实施例。如图1-3所示，本技术第一方面提供一种电机转子，优选为永磁同步磁阻电机转子，其包括转子铁芯2和转轴(未示出)等，转子铁芯2中设有用于放置磁体3(优选永磁体，例如磁钢)的磁体槽4。图中示出的优选实施方式中，转子铁芯2中还设有连接孔6以及用于与转轴配合的轴孔5。图1中还示出了与所述电机转子配合的定子的铁芯1的一部分，其中，定子与转子之间形成有气隙，气隙宽度记为δ；同时，定子包括沿圆周方向均匀布置的齿槽(即绕组槽)，相邻两个齿槽之间的圆心角称为一个齿距，记为θ，即θ＝360°/Z，Z为定子的齿槽数。具体可参见图2，所述电机转子的每一极的磁体槽4都包括第一磁体槽41，所述第一磁体槽41具有第一槽壁411和第二槽壁412，所述第一槽壁411相对于所述第二槽壁412位于径向外侧，所述第一磁体槽41还具有位于两端的槽端壁，其中，所述第一槽壁411的两端设置有第一切角410，如图1-3所示。所述第一切角410可以看作是第一槽壁411与相邻的槽端壁处的内倒角结构，所述第一切角410相应地具有两个顶点，分别是第一切角410与第一槽壁411的交点，以及第一切角410与相应的槽端壁的交点。如图所示，分别属于这两处第一切角410的四个顶点中，两个相对靠近的顶点可称为内顶点，两个相对远离的顶点可称为外顶点。本技术的实施方式中，内顶点是第一切角410与第一槽壁411的交点，外顶点则是第一切角410与槽端壁的交点。本技术中，所述第一切角410的内顶点到所述转子铁芯1外圆的径向距离d满足：3*δ≤d≤7*δ，其中，δ为所述电机转子和与其配合的定子之间的气隙宽度。通过限定第一切角410的内顶点的位置，可以确定第一切角的大小，并且，实验证明，当第一切角410满足上述关系时，能够有效削弱相应的电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机电磁力，并降低电机振动噪声，从而提升电机运行稳定性及可靠性。优选地，电机转子的每一级的磁体槽均包括至少两层磁体槽，例如如图1-3所示，还包括第二磁体槽42，其中第一磁体槽41位于径向外侧，为外层磁体槽，第二磁体槽42位于径向内侧，为内层磁体槽。同样，仍参见图2，第二磁体槽42具有第三槽壁421和第四槽壁422，所述第三槽壁421相对于所述第四槽壁422位于径向外侧，所述第二磁体槽42还具有位于两端的槽端壁。相应地，在完成组装后，电机转子的每一极中将至少包括两层磁体，例如，第一磁体槽中为第一层磁体，第二磁体槽中为第二层磁体，等等。进一步地，每个第一磁体槽41两端的两个第一切角410的外顶点相对于转子铁芯2的圆心的夹角α满足：nθ≤α≤(n+0.5)θ，其中n＝1、2、3等，为正整数，θ为一个定子齿距，即θ＝360°/Z，Z为定子的齿槽数。通过进行一步限定第一切角410的外顶点的夹角，使得第一切角410的大小和位置进一步明确。实验证明，当第一切角同时满足上述条件时，可进一步削弱磁体槽中的磁体端部处的磁阻突变，分散该处磁阻力矩，使得在旋转过程中电感趋向于线性变化，进而减小转矩脉动，减小齿槽效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯中设有用于放置磁体的磁体槽，其特征在于，所述电机转子每一极的磁体槽均包括第一磁体槽，所述第一磁体槽具有第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁相对于所述第二槽壁位于径向外侧，其中，所述第一槽壁的两端设置有第一切角，所述第一切角的内顶点到所述转子铁芯外圆的径向距离d满足：3*δ≤d≤7*δ，其中，δ为所述电机转子和与其配合的定子之间的气隙宽度。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯中设有用于放置磁体的磁体槽，其特征在于，所述电机转子每一极的磁体槽均包括第一磁体槽，所述第一磁体槽具有第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁相对于所述第二槽壁位于径向外侧，其中，所述第一槽壁的两端设置有第一切角，所述第一切角的内顶点到所述转子铁芯外圆的径向距离d满足：3*δ≤d≤7*δ，其中，δ为所述电机转子和与其配合的定子之间的气隙宽度。2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，每个第一磁体槽的两个第一切角的外顶点相对于所述转子铁芯圆心的夹角α满足：nθ≤α≤(n+0.5)θ，其中n为正整数，θ为与所述电机转子配合的定子的一个定子齿距。3.根据权利要求1或2所述的电机转子，其特征在于，所述电机转子每一极的磁体槽均包括第二磁体槽，所述第二磁体槽位于所述第一磁体槽的径向内侧，所述第二磁体槽具有第三槽壁和第四槽壁，所述第三槽壁相对于所述第四槽壁位于径向外侧。4.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述第三槽壁的两端顶点相对于所述转子铁芯的圆心的夹角β满足：(m+0.5)θ≤β≤(m+1)θ，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史进飞，吴曼，肖勇，米泽银，陈彬，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44