一种基于转子圆边设计的电机和采用该电机的电器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于转子圆边设计的电机和采用该电机的电器，涉及电机技术领域，以解决产生大量谐波、电机噪声较高、电机效率较低的问题，该电机中转子圆边包括依次排布的第一散点、第二散点、第三散点、第四散点和第五散点，第二散点位于过转子组件中心的磁钢槽的平分线上；第一散点、第二散点、第三散点、第四散点和第五散点的横向间距均相等记为ΔL；以定子齿部的定子齿圆边为基准，分别于各散点处，转子圆边与定子齿圆边之间分别形成气隙Δδ1、Δδ、Δδ1、Δδ2、Δδ3，Δδ为最小气隙；其中，Δδ1＝Δδ/cosθ，Δδ2＝Δδ/cos(θ+Δθ)，Δδ3＝Δδ/(θ+2Δθ)，θ和Δθ配合使气隙磁场趋于正弦。该电器采用上述电机，该电机可以有效减少反电势谐波，降低电机铁耗，提高电机效率。

A kind of motor based on the round edge of rotor and the electric appliance adopting the motor

The invention provides a motor designed on the basis of rotor round edge and an electric appliance adopting the motor, which relates to the technical field of the motor, so as to solve the problems of generating a large number of harmonics, high motor noise and low motor efficiency. The rotor round edge of the motor includes the first scattered point, the second scattered point, the third scattered point, the fourth scattered point and the fifth scattered point arranged in sequence, and the second scattered point is located in the rotor passing component The bisector of the magnetic steel groove in the center; the transverse spacing of the first, the second, the third, the fourth and the fifth scattered points are all recorded as \u0394 L; the air gap \u0394 \u03b4 1, \u0394 \u03b4 1, \u0394 \u03b4 1, \u0394 \u03b4 2, \u0394 \u03b4 3 are respectively formed between the circular edge of the rotor and the circular edge of the stator based on the circular edge of the stator teeth, where \u0394 \u03b4 1 = \u0394 \u03b4 3 /Cos \u03b8, \u0394 \u03b4 2 = \u0394 \u03b4 / cos (\u03b8 + \u0394 \u03b8), \u0394 \u03b4 3 = \u0394 \u03b4 / (\u03b8 + 2 \u0394 \u03b8), the combination of \u03b8 and \u0394 \u03b8 makes the air gap magnetic field tend to be sinusoidal. The electric appliance adopts the motor, which can effectively reduce the back EMF harmonic, reduce the iron consumption of the motor, and improve the efficiency of the motor.

【技术实现步骤摘要】
一种基于转子圆边设计的电机和采用该电机的电器
本专利技术涉及电机
，具体的说，是一种基于转子圆边设计的电机和采用该电机的电器。
技术介绍
电机噪声主要来源于电磁振动，目前电机定、转子气隙多为均匀分布，均匀气隙磁场中存在大量谐波，因而也使得电机铁耗及电机噪声比较严重，影响电机性能。为了改善气隙磁场，往往设计不均匀气隙，例如采用定子齿端开槽、磁钢不均匀设计、定子绕线分布等形式。本申请以另一种形式对电机进行设计来改善电机反电势波形，减小电机反电势谐波，降低电机铁耗，提高电机效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计出一种基于转子圆边设计的电机和采用该电机的电器，可以有效减少反电势谐波，降低电机铁耗，提高电机效率。本专利技术通过下述技术方案实现：本专利技术提供了一种基于转子圆边设计的电机，包括转子组件和定子组件，所述转子组件具有周向间隔分布的磁钢槽和装设于所述磁钢槽内的磁钢，所述磁钢的长度为L；所述定子组件具有周向间隔设置的定子齿部；所述转子组件的外圆包括多段转子圆边，所述转子圆边包括沿周向依次排布的第一散点、第二散点、第三散点、第四散点和第五散点，所述第二散点位于过所述转子组件中心的所述磁钢槽的平分线上；自所述第二散点沿转子圆边的切线方向，所述第一散点、第二散点、第三散点、第四散点和第五散点的横向间距均相等，相邻散点间的横向间距记为ΔL；以所述定子齿部的定子齿圆边为基准，分别于所述第一散点、第二散点、第三散点、第四散点和第五散点处，所述转子圆边与所述定子齿圆边之间分别形成气隙Δδ1、Δδ、Δδ1、Δδ2、Δδ3，Δδ为最小气隙；其中，Δδ1＝Δδ/cosθ，Δδ2＝Δδ/cos(θ+Δθ)，Δδ3＝Δδ/(θ+2Δθ)，θ和Δθ为使气隙磁场趋于正弦设定的角度。采用上述设置结构时，本方案有别于现有技术获得不均匀气隙的形式，本方案基于转子圆边设计，通过对定、转子气隙的分析，得到一种基于转子圆边设计的电机。为了使气隙中的磁场分布尽可能接近正弦波，以最小气隙Δδ、磁钢长L、定子齿圆边为设计基准对转子圆边进行设计，得到不均匀气隙。以第二散点为基准，沿经过其的切向方向横向左右横向移动ΔL获得气隙Δδ1的第一散点、气隙Δδ1的第三散点、Δδ2的第四散点和气隙Δδ3的第五散点，使转子圆边经过这些散点，可以有效减少反电势谐波，降低电机铁耗，提高电机效率。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：气隙关系满足：Δδ＜Δδ1＜Δδ2＜Δδ3。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：ΔL≤1/6L。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：ΔL＝1/6L时，0.7<θ/Δθ<1.5。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：ΔL＝1/6L时，θ和Δθ满足：13°<θ<17°，14°<Δθ<16°。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述转子圆边包括依次连接的第一圆边、第二圆边和第三圆边；所述第一散点、第二散点和所述第三散点在所述第一圆边，所述第一散点和所述第三散点为所述第一圆边的端点；所述第三散点、所述第四散点和所述第五散点在所述第二圆边上，所述第三散点和所述第五散点为所述第二圆边的端点；所述第三圆边为过所述第五散点，以所述转子组件的中心为圆心，以所述第五散点距所述转子组件的中心距离为半径的圆弧段，所述第五散点为第三圆边的端点。采用上述设置结构时，采用分段式圆边设计，得到不均匀气隙，以改善气隙磁场分布(接近正弦)，减小反电势畸变率，降低电机噪声，减小电机铁耗，进而提高电机效率。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所有所述转子圆边依次通过圆边首尾连接形成完整的外圆。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述转子圆边还包括第四圆边，所述第四圆边的首端端点为所述第五散点，所述第四圆边的末端端点与相接的另一段所述转子圆边的首端的所述第一散点共点。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述转子组件的外圆包括第六散点，于所述第六散点处，所述转子圆边与所述定子齿圆边之间形成气隙Δδ2，所述第六散点位于所述第四圆边上。采用上述设置结构时，该转子组件采用分段式圆边设计，与定子齿部得到不均匀气隙，改善了气隙磁场分布(接近正弦)，减小反电势畸变率，降低电机噪声，减小电机铁耗，进而提高电机效率。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述转子组件的转子铁芯设置有磁束整理槽。采用上述设置结构时，在转子中设置磁束整理槽，磁束整理槽可规范气隙磁路，使气隙磁路竖直分布，配合转子圆边，使气隙趋近正弦分布，磁束整理槽对电机降噪也有所帮助。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述磁束整理槽位于所述磁钢槽的外侧。本专利技术还提供了一种电器，采用上述的基于转子圆边设计的电机。采用上述设置结构时，该电器所使用的电机噪声较小，电机铁耗较低，电机效率较高。本专利技术具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术中，该电机有别于现有技术获得不均匀气隙的形式，本方案基于转子圆边设计，通过对定、转子气隙的分析，得到一种基于转子圆边设计的电机。为了使气隙中的磁场分布尽可能接近正弦波，以最小气隙Δδ、磁钢长L、定子齿圆边为设计基准对转子圆边进行设计，得到不均匀气隙。以第二散点为基准，沿经过其的切向方向横向左右横向移动ΔL获得气隙Δδ1的第一散点、气隙Δδ1的第三散点、Δδ2的第四散点和气隙Δδ3的第五散点，使转子圆边经过这些散点，可以有效减少反电势谐波，降低电机铁耗，提高电机效率。(2)本专利技术中，电器所使用的电机噪声较小，电机铁耗较低，电机效率较高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是电机中转子组件和定子组件的结构示意图；图2是图1中A部的局部示意图；图3是各散点的位置关系及相关尺寸示意图；图4是第一圆边的示意图；图5是第二圆边的示意图；图6是第三圆边和第四圆边的示意图；图7是仿真得到3600rpm转速下电机的反电势波形图；图8是根据仿真数据进行傅里叶变换得到的柱状图；图中标记为：1-转子圆边；2-定子齿圆边；3-磁束整理槽；4-磁钢槽；5-磁钢；10-第一散点；11-第二散点；12-第三散点；13-第四散点；14-第五散点；15-第六散点；101-第一圆边；102-第二圆边；103-第三圆边；104-第四圆边。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于转子圆边设计的电机，其特征在于：包括转子组件和定子组件，所述转子组件具有周向间隔分布的磁钢槽(4)和装设于所述磁钢槽(4)内的磁钢(5)，所述磁钢(5)的长度为L；所述定子组件具有周向间隔设置的定子齿部；/n所述转子组件的外圆包括多段转子圆边(1)，所述转子圆边(1)包括沿周向依次排布的第一散点(10)、第二散点(11)、第三散点(12)、第四散点(13)和第五散点(14)，所述第二散点(11)位于过所述转子组件中心的所述磁钢槽(4)的平分线上；/n自所述第二散点(11)沿转子圆边(1)的切线方向，所述第一散点(10)、第二散点(11)、第三散点(12)、第四散点(13)和第五散点(14)的横向间距均相等，相邻散点间的横向间距记为ΔL；/n以所述定子齿部的定子齿圆边(2)为基准，分别于所述第一散点(10)、第二散点(11)、第三散点(12)、第四散点(13)和第五散点(14)处，所述转子圆边(1)与所述定子齿圆边(2)之间分别形成气隙Δδ1、Δδ、Δδ1、Δδ2、Δδ3，Δδ为最小气隙；/n其中，Δδ1＝Δδ/cosθ，Δδ2＝Δδ/cos(θ+Δθ)，Δδ3＝Δδ/(θ+2Δθ)，θ和Δθ为使气隙磁场趋于正弦设定的角度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于转子圆边设计的电机，其特征在于：包括转子组件和定子组件，所述转子组件具有周向间隔分布的磁钢槽(4)和装设于所述磁钢槽(4)内的磁钢(5)，所述磁钢(5)的长度为L；所述定子组件具有周向间隔设置的定子齿部；
所述转子组件的外圆包括多段转子圆边(1)，所述转子圆边(1)包括沿周向依次排布的第一散点(10)、第二散点(11)、第三散点(12)、第四散点(13)和第五散点(14)，所述第二散点(11)位于过所述转子组件中心的所述磁钢槽(4)的平分线上；
自所述第二散点(11)沿转子圆边(1)的切线方向，所述第一散点(10)、第二散点(11)、第三散点(12)、第四散点(13)和第五散点(14)的横向间距均相等，相邻散点间的横向间距记为ΔL；
以所述定子齿部的定子齿圆边(2)为基准，分别于所述第一散点(10)、第二散点(11)、第三散点(12)、第四散点(13)和第五散点(14)处，所述转子圆边(1)与所述定子齿圆边(2)之间分别形成气隙Δδ1、Δδ、Δδ1、Δδ2、Δδ3，Δδ为最小气隙；
其中，Δδ1＝Δδ/cosθ，Δδ2＝Δδ/cos(θ+Δθ)，Δδ3＝Δδ/(θ+2Δθ)，θ和Δθ为使气隙磁场趋于正弦设定的角度。


2.根据权利要求1所述的一种基于转子圆边设计的电机，其特征在于：气隙关系满足：Δδ＜Δδ1＜Δδ2＜Δδ3。


3.根据权利要求1所述的一种基于转子圆边设计的电机，其特征在于：ΔL≤1/6L。


4.根据权利要求3所述的一种基于转子圆边设计的电机，其特征在于：ΔL＝1/6L时，0.7<θ/Δθ<1.5。


5.根据权利要求4所述的一种基于转子圆边设计的电机，其特征在于：ΔL＝1/6L时，θ和Δθ满足：13°<θ<17°，14°<Δθ<16°。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，龚海涛，杨盼，余业甲，
申请(专利权)人：珠海凌达压缩机有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44