永磁电机转子、永磁电机和压缩机制造技术

本发明专利技术提出了一种永磁电机转子、永磁电机和压缩机，其中，永磁电机转子包括：电机转子，包括转子铁芯与多个永磁体，第一永磁体与第二永磁体向转子铁芯的外圆张开，第一永磁体靠近外圆的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线，以及第二永磁体靠近外圆的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线之间的夹角为θ1，第一永磁体靠近轴心的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线，以及第二永磁体靠近轴心的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线之间的夹角为θ2，90°/P＜θ1＜162°/P，3°≤θ2≤12°，P为磁极对数。通过本发明专利技术的技术方案，能够提升电机运行效率，降低电机运行噪音。

Permanent magnet motor rotor, permanent magnet motor and compressor

【技术实现步骤摘要】
永磁电机转子、永磁电机和压缩机
本专利技术涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种永磁电机转子、一种永磁电机和一种压缩机。
技术介绍
相关技术中，提高电机功率密度有两个方式，一个是提高转速，另一个是提高转矩密度，转矩密度的提高有多种方式，其中比较重要的方法主要有增加磁铁用量或者提高磁铁能量密度，另通过增加磁阻转矩的方式也是效果比较明显的方法。根据永磁电机的转矩方程T＝P/ω*[E0*iq+(Xd-Xq)*id*iq]，式中，P为电机极对数，ω为电机转速，E0为电机空载反电势，Xd和Xq分别为d轴和q轴电抗，id、iq是电流空间向量在d轴和q方向的分量，方程中E0*iq代表永磁转矩，(Xd-Xq)*id*iq代表磁阻转矩，磁阻转矩和永磁转矩一起组成为永磁电机输出转矩，其中磁阻转矩与d轴和q轴电抗差以及d轴和q轴电流直接相关。通过在V字形磁铁上方设置一字型磁铁结构的方式，增加d轴磁路磁阻，进而减小Xd，增加Xd-Xq差值，以实现磁阻转矩的增加，但仍存在以下缺陷：对永磁转矩的贡献小，同时齿槽转矩还会增加，尤其是大功率电机，齿槽转矩量级大，其增加会影响电机装配制造性，磁密谐波含量丰富，结合齿槽转矩，会导致电机振动噪音恶化动。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本专利技术的一个目的在于提供一种永磁电机转子。本专利技术的另一个目的在于提供一种永磁电机。本专利技术的另一个目的在于提供一种压缩机。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的实施例提出了一种永磁电机转子，包括：电机转子，包括转子铁芯与多个永磁体，转子铁芯的端面上沿转子铁芯的周向开设多组容纳槽，多个永磁体对应嵌设于多组容纳槽内，每组容纳槽内的永磁体形成磁极，相邻的两组磁极的磁性相反，其中，每组磁极的中心与转子铁芯的旋转轴的轴心之间的连线形成d轴，每组磁极包括相对d轴对称设置的第一永磁体与第二永磁体，第一永磁体与第二永磁体向转子铁芯的外圆张开，第一永磁体靠近外圆的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线，以及第二永磁体靠近外圆的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线之间的夹角为θ1，第一永磁体靠近轴心的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线，以及第二永磁体靠近轴心的一端且处于d轴侧的端点与轴心之间的连线之间的夹角为θ2，90°/P＜θ1＜162°/P，3°≤θ2≤12°，P为磁极对数。在该技术方案中，通过限定θ1与θ2的角度范围，以通过角度范围限定永磁体在转子铁芯中的具体设置位置，通过永磁体具体位置的优化限定，有利于提升磁场在整个圆周上的均匀性，以达到采用本申请中的电机转子以及对应的电机定子上的齿槽转矩下降的目的，进而能够提升电机运行效率，降低电机运行噪音。其中，在本申请的一个实施例中，P为3，对应的，30°＜θ1＜54°。本专利技术提供的上述实施例中的永磁电机转子还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，转子铁芯的端面还开设有至少两组磁场调节槽，每组磁场调节槽设置在第一永磁体与第二永磁体之间以及相对第一永磁体与第二永磁体靠近轴心的一侧，永磁体的厚度为D1，磁场调节槽的径向宽度为D2，其中，D2＞D1。在该技术方案中，通过将磁场调节槽的径向宽度D2限定为大于永磁体的厚度D1，以增加磁极中心的永磁体中间部分的非导磁部分的面积，从而达到增加磁阻转矩的目的，结合对永磁体位置的优化，提升磁场在整个圆周上的均匀性，实现下调齿槽转矩的目的。在上述任一技术方案中，优选地，第一永磁体与第二永磁体之间具有夹角θ3，其中，θ3满足：95°＜θ3＜130°。在该技术方案中，通过限定第一永磁体与第二永磁体之间的夹角θ3的角度范围，结合对θ1以及θ2的角度范围的限定，能够实现永磁体设置位置的进一步优化，从而能够进一步提升磁场在整个圆周上的均匀性。在上述任一技术方案中，优选地，容纳槽靠近外圆的一端与外圆之间的最小距离为D3，其中，D3满足：D3≥0.5mm。在该技术方案中，通过限定容纳槽靠近外圆的一端与外圆之间的最小距离大于或等于0.5mm，一方面，能够保证转子铁芯的旋转强度，另一方面，也有利于降低磁密畸变，以通过改善气隙磁密达到改善电机噪音的目的。在上述任一技术方案中，优选地，每组磁场调节槽的数量大于或等于2个。在该技术方案中，作为磁场调节槽的一种设置方式，将调节槽的数量设置为至少两个，即对于每组磁极，至少包括两个永磁体之间的调节槽，以及相对于两个永磁体之间设于内侧的内侧调节槽，通过至少两个调节槽的设置，增加磁轴磁阻，以达到增加电机磁阻转矩，改善电机噪音，提升电机运行效率的目的。在上述任一技术方案中，优选地，磁场调节槽包括沿径向从外向内依次设置的第一调节槽与第二调节槽，其中，第一调节槽的横截面被构造为长条形，或第一调节槽由第一永磁体与第二永磁体的内侧壁、靠近外圆侧的圆弧壁以及靠近轴心的V形壁围设形成，第二调节槽的横截面被构造为半圆形或扇形结构。在该技术方案中，首先通过θ2和θ1的的设置与优化，使齿槽转矩和气隙磁密得到改善，但是由于极间距离增加，导致交轴磁路变窄，通过增加磁场调节槽，作为一种组合方式，第一调节槽为长条形，第二调节槽为半圆形，通过增加两个磁场调节槽，可以增加直轴(d轴)磁阻，进而增大直交轴(dq轴)磁阻差，从而可以增加电机磁阻转矩，改善了电机噪音，同时提升了电机能力。进一步地，在该组合方式中，当d轴增加磁场调节槽的时候，此处(d轴)磁阻增加，磁场将从别的导磁性能更好的地方经过，且曲轴磁路不受影响，从而dq轴磁路差增加，磁阻转矩增加。作为另一种组合方式，即第一调节槽由第一永磁体与第二永磁体的内侧壁、靠近外圆侧的圆弧壁以及靠近轴心的V形壁围设形成，第二调节槽的截面为扇形结构，相对于上一种组合方式，夹角θ1减小，同时磁场调节槽结构发生改变的情况，磁场调节槽设置为与永磁体磁通的提供面错开，如此可以减小磁场调节槽对转子永磁体磁场的阻挡，从而减小磁场调节槽对永磁电机转子的性能的影响。在上述任一技术方案中，优选地，磁场调节槽包括沿径向从外向内依次设置的第一调节槽、第二调节槽与第三调节槽，其中，第一调节槽的横截面被构造为长条形，第二调节槽的横截面被构造为半圆形，第三调节槽的横截面被构造为与半圆形适配的圆弧形。在该技术方案中，作为磁场调节槽的另一种设置方式，磁场调节槽还可以为三个，并且位置也可以相应变化，可以设置在磁铁槽与转子圆心之间，也可以设置在磁铁槽与转子外圆之间，同样可以减小磁场调节槽对转子永磁体磁场的阻挡，从而减小磁场调节槽对永磁电机转子的性能的影响。在上述任一技术方案中，优选地，在处于第一永磁体与第二永磁体之间的磁体调节槽内设置有加强桥，以使磁场调节槽包括设置于第一永磁体内侧的第一调节槽，设置于第二永磁体内侧的第二调节槽，以及相对第一永磁体与第二永磁体靠近轴心的一侧的第三调节槽。在该技术方案中，通过加入加强桥，一方面，能够保证电机转子的整体强度，另一方面，能够使每组容纳槽相互不贯通，以在第一永磁体与第二永磁体的内侧分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电机转子，其特征在于，包括：/n电机转子，包括转子铁芯与多个永磁体，所述转子铁芯的端面上沿所述转子铁芯的周向开设多组容纳槽，所述多个永磁体对应嵌设于所述多组容纳槽内，每组所述容纳槽内的所述永磁体形成磁极，相邻的两组磁极的磁性相反，/n其中，每组所述磁极的中心与所述转子铁芯的旋转轴的轴心之间的连线形成d轴，每组所述磁极包括相对所述d轴对称设置的第一永磁体与第二永磁体，所述第一永磁体与所述第二永磁体向所述转子铁芯的外圆张开，所述第一永磁体靠近所述外圆的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线，以及所述第二永磁体靠近所述外圆的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线之间的夹角为θ1，所述第一永磁体靠近所述轴心的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线，以及所述第二永磁体靠近所述轴心的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线之间的夹角为θ2，90°/P＜θ1＜162°/P，3°≤θ2≤12°，P为磁极对数。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机转子，其特征在于，包括：
电机转子，包括转子铁芯与多个永磁体，所述转子铁芯的端面上沿所述转子铁芯的周向开设多组容纳槽，所述多个永磁体对应嵌设于所述多组容纳槽内，每组所述容纳槽内的所述永磁体形成磁极，相邻的两组磁极的磁性相反，
其中，每组所述磁极的中心与所述转子铁芯的旋转轴的轴心之间的连线形成d轴，每组所述磁极包括相对所述d轴对称设置的第一永磁体与第二永磁体，所述第一永磁体与所述第二永磁体向所述转子铁芯的外圆张开，所述第一永磁体靠近所述外圆的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线，以及所述第二永磁体靠近所述外圆的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线之间的夹角为θ1，所述第一永磁体靠近所述轴心的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线，以及所述第二永磁体靠近所述轴心的一端且处于所述d轴侧的端点与所述轴心之间的连线之间的夹角为θ2，90°/P＜θ1＜162°/P，3°≤θ2≤12°，P为磁极对数。


2.根据权利要求1所述的永磁电机转子，其特征在于，
所述转子铁芯的端面还开设有至少两组磁场调节槽，每组所述磁场调节槽设置在所述第一永磁体与所述第二永磁体之间以及相对所述第一永磁体与所述第二永磁体靠近所述轴心的一侧，所述永磁体的厚度为D1，所述磁场调节槽的径向宽度为D2，
其中，D2＞D1。


3.根据权利要求1所述的永磁电机转子，其特征在于，
所述第一永磁体与所述第二永磁体之间具有夹角θ3，
其中，θ3满足：95°＜θ3＜130°。


4.根据权利要求2所述的永磁电机转子，其特征在于，
所述容纳槽靠近所述外圆的一端与所述外圆之间的最小距离为D3，
其中，D3满足：D3≥0.5mm。


5.根据权利要求2所述的永磁电机转子，其特征在于，
每组所述磁场调节槽的数量大于或等于2个。


6.根据权利要求5所述的永磁电机转子，其特征在于，
所述磁场调节槽包括沿径向从外向内依次设置的第一调节槽与第二调节槽，
其中，所述第一调节槽的横截面被构造为长条形，或所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛临书，乔正忠，王玉龙，邱小华，徐飞，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44