电机转子、电机、压缩机和空调器制造技术

本申请提供一种电机转子、电机、压缩机和空调器。该电机转子包括沿周向排布的多个磁极，每个磁极均包括第一永磁体(1)和第二永磁体(2)，第一永磁体(1)位于电机d轴上，第二永磁体(2)位于电机q轴上，第一永磁体(1)径向充磁，第二永磁体(2)切向充磁，第一永磁体(1)的矫顽力温度系数αd大于第二永磁体(2)的矫顽力温度系数αq。根据本申请的电机转子，能够提高压缩机高频运行能力，同时不影响低频能效，提高整机能效比。

Motor Rotor, Motor, Compressor and Air Conditioner

【技术实现步骤摘要】
电机转子、电机、压缩机和空调器
本申请涉及电机
，具体涉及一种电机转子、电机、压缩机和空调器。
技术介绍
内置式永磁同步电机具有体积小，效率高的特点，被广泛应用于空调压缩机中。由于永磁电机励磁不可调，其最高运行转速受到限制。随着空调系统对低温制热工况能力要求的提升，需要压缩机可稳定运行于更高转速，目前行业内采用的手段是降低压缩机电机的反电势，以满足更高转速要求，但带来的问题是低频能效降低，整机能效比下降。
技术实现思路
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机转子、电机、压缩机和空调器，能够提高压缩机高频运行能力，同时不影响低频能效，提高整机能效比。为了解决上述问题，本申请提供一种电机转子，包括沿周向排布的多个磁极，每个磁极均包括第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体位于电机d轴上，第二永磁体位于电机q轴上，第一永磁体径向充磁，第二永磁体切向充磁，第一永磁体的矫顽力温度系数αd大于第二永磁体的矫顽力温度系数αq。优选地，αd与αq之间的关系满足αd-αq≥0.5％/℃。优选地，αd与αq之间的关系满足[(1+αq)*Hcq]/[(1+αd)*Hcd]≤0.9，其中Hcq为第二永磁体的常温矫顽力，Hcd为第一永磁体的常温矫顽力。优选地，在电机转子的横截面上，第一永磁体的非磁化方向长度为Ld，第二永磁体的非磁化方向长度为Lq，Lq≥0.25*Ld。优选地，在电机转子的横截面上，电机转子包括第一永磁槽和第二永磁槽，第二永磁槽沿周向方向延伸，且垂直于电机d轴，第二永磁体设置于第二永磁槽内。优选地，多个第二永磁槽沿电机转子的周向依次排布，相邻的两个第二永磁槽首尾相接。优选地，第一永磁槽沿电机q轴延伸，第一永磁体设置于第一永磁槽内，第一永磁槽的一端与第二永磁槽连通，另一端沿径向向外贯穿电机转子。根据本申请的另一方面，提供了一种电机，包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机，包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。优选地，压缩机还包括排气侧高压腔，电机转子设置在排气侧高压腔内。优选地，电机转子包括多种永磁体，至少一种永磁体的矫顽力温度系数为α，单位为％/℃，压缩机标准状况下运行时的最高排气温度为K，单位为℃，其中，α*(T-K)≥18％，其中T为压缩机低频运行时的最大排气温度。优选地，压缩机最高排气温度大于或等于80℃。根据本申请的再一方面，提供了一种空调器，包括电机转子7，该电机转子为上述的电机转子。本申请提供的电机转子，包括沿周向排布的多个磁极，每个磁极均包括第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体位于电机d轴上，第二永磁体位于电机q轴上，第一永磁体径向充磁，第二永磁体切向充磁，第一永磁体的矫顽力温度系数αd大于第二永磁体的矫顽力温度系数αq。该电机转子的每个磁极中采用了至少两种永磁体，其中位于d轴上的永磁体的矫顽力温度系数αd大于位于q轴上的永磁体的矫顽力温度系数αq，其效果为温度越高，q轴电感较d轴电感增大越多，也就是q轴与d轴电感差值越大，电机弱磁能力增强，提高电机最高运行频率。由于压缩机内部为高温环境，且压缩机在越高转速工况下内部温度也越高。当压缩机低速运行时，内部温度相对较低，电机电感变化不大，低频性能不受影响，当压缩机高速运行时，内部温度较高，电机d、q轴电感发生变化，磁阻转矩增大，提高压缩机高速运行能力，进而提升压缩机整机能效水平。附图说明图1为本申请实施例的电机转子的结构示意图；图2为本申请实施例的压缩机的结构示意图；图3为本申请实施例的永磁体矫顽力变化对d、q轴电感的影响示意图。附图标记表示为：1、第一永磁体；2、第二永磁体；3、第一永磁槽；4、第二永磁槽；5、排气侧高压腔；6、转子铁芯；7、电机转子。具体实施方式结合参见图1至图2所示，根据本申请的实施例，电机转子包括沿周向排布的多个磁极，每个磁极均包括第一永磁体1和第二永磁体2，第一永磁体1位于电机d轴上，第二永磁体2位于电机q轴上，第一永磁体1径向充磁，第二永磁体2切向充磁，第一永磁体1的矫顽力温度系数αd大于第二永磁体2的矫顽力温度系数αq。该电机转子的每个磁极中采用了至少两种永磁体，其中位于d轴上的永磁体的矫顽力温度系数αd大于位于q轴上的永磁体的矫顽力温度系数αq，其效果为温度越高，q轴电感较d轴电感增大越多，也就是q轴与d轴电感差值越大，电机弱磁能力增强，提高电机最高运行频率。由于压缩机内部为高温环境，且压缩机在越高转速工况下内部温度也越高。当压缩机低速运行时，内部温度相对较低，电机电感变化不大，低频性能不受影响，当压缩机高速运行时，内部温度较高，电机d、q轴电感发生变化，磁阻转矩增大，提高压缩机高速运行能力，进而提升压缩机整机能效水平。优选地，αd与αq之间的关系满足αd-αq≥0.5％/℃。由于矫顽力变化会影响磁路的磁阻，进而影响电感参数，当磁路中矫顽力降低时，磁路磁阻减小，电机电感增加，反之，当磁路中矫顽力增加时，磁路磁阻增加，电机电感减小。如图3所示，其中A为第一永磁体1的矫顽力变化对电机d、q轴的电感影响线条图，B为第二永磁体2的矫顽力变化对电机d、q轴的电感影响线条图。通过研究发现，第一永磁体1的矫顽力大小对d轴电感影响更大，第二永磁体2的矫顽力大小对q轴电感影响更大，设置αd-αq≥0.5％/℃，即第二永磁体2的矫顽力温度系数更低，有利于增加q轴电感，使q轴与d轴电感差值增大，产生更大的磁阻转矩，并且温度越高，q轴与d轴的电感差值越大，越有利于压缩机高温高频运行。优选地，αd与αq之间的关系满足[(1+αq)*Hcq]/[(1+αd)*Hcd]≤0.9，其中Hcq为第二永磁体2的常温矫顽力，Hcd为第一永磁体1的常温矫顽力。此处的常温是指25℃。通过限定αd与αq的上述关系，能够使第二永磁体2的矫顽力比第一永磁体1的矫顽力低10％以上，q轴磁路的磁阻更低，q轴电感相应更大，使得q轴与d轴电感差值增大，产生更大的磁阻转矩。在电机转子的横截面上，第一永磁体1的非磁化方向长度为Ld，第二永磁体2的非磁化方向长度为Lq，Lq≥0.25*Ld。根据分析，d、q轴上的永磁体的长度比例会影响矫顽力变化带来的电感变化，并且通过对比发现，随着Lq/Ld的比例增加，矫顽力对q轴电感的影响随之增加，而当Lq<0.25*Ld时，矫顽力变化对q轴电感的影响很小，难以充分发挥本专利优势，因此，通过限定Lq≥0.25*Ld，能够使得d、q轴上的永磁体的长度比例与本申请的上述结构更加匹配，更加一步提高压缩机高频运行能力，同时不影响低频能效，提高压缩机的运行能效。在电机转子的横截面上，电机转子包括第一永磁槽3和第二永磁槽4，第二永磁槽4沿周向方向延伸，且垂直于电机d轴，第二永磁体2设置于第二永磁槽4内。多个第二永磁槽4沿电机转子的周向依次排布，相邻的两个第二永磁槽4首尾相接，形成边数为偶数的正多边形。在本实施例中，多个第二永磁槽4围成正六边形。第一永磁槽3沿电机q轴延伸，第一永磁体1设置于第一永磁槽3内，第一永磁槽3的一端与第二永磁槽4连通，另一端沿径向向外贯穿电机转子。电机转子包括转子铁芯6，第一永磁槽3和第二永磁槽4均开设在转子铁芯6上。由于第一永磁槽3沿径向向外贯穿转子铁芯6，因此能够沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机转子，其特征在于，包括沿周向排布的多个磁极，每个磁极均包括第一永磁体(1)和第二永磁体(2)，所述第一永磁体(1)位于电机d轴上，所述第二永磁体(2)位于电机q轴上，所述第一永磁体(1)径向充磁，所述第二永磁体(2)切向充磁，所述第一永磁体(1)的矫顽力温度系数αd大于所述第二永磁体(2)的矫顽力温度系数αq。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子，其特征在于，包括沿周向排布的多个磁极，每个磁极均包括第一永磁体(1)和第二永磁体(2)，所述第一永磁体(1)位于电机d轴上，所述第二永磁体(2)位于电机q轴上，所述第一永磁体(1)径向充磁，所述第二永磁体(2)切向充磁，所述第一永磁体(1)的矫顽力温度系数αd大于所述第二永磁体(2)的矫顽力温度系数αq。2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，αd与αq之间的关系满足αd-αq≥0.5％/℃。3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，αd与αq之间的关系满足[(1+αq)*Hcq]/[(1+αd)*Hcd]≤0.9，其中Hcq为第二永磁体(2)的常温矫顽力，Hcd为第一永磁体(1)的常温矫顽力。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机转子，其特征在于，在电机转子的横截面上，所述第一永磁体(1)的非磁化方向长度为Ld，所述第二永磁体(2)的非磁化方向长度为Lq，Lq≥0.25*Ld。5.根据权利要求1至3中任一项所述的电机转子，其特征在于，在电机转子的横截面上，所述电机转子包括第一永磁槽(3)和第二永磁槽(4)，所述第二永磁槽(4)沿周向方向延伸，且垂直于电机d轴，所述第二永磁体(2)设置于所述第二永磁槽(4)内。6.根据权利要求5所述的电机转子，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文娇，魏会军，万鹏凯，罗发游，吴飞，史进飞，
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：发明
国别省市：广东,44