转子结构和电机制造技术

本发明专利技术提供了一种转子结构和电机。该转子结构包括；转子铁芯，包括多个轴向堆叠的导磁冲片，转子铁芯的一个极下设置有多个导体槽和多层永磁体槽；磁钢，设置在永磁体槽内；转子铁芯包括d轴和q轴，在一个极下，d轴位于该极的对称中心线上，q轴位于相邻两极的对称中心线上，导体槽包括d轴导体槽和q轴导体槽；同一极下，位于磁钢靠近转子外圆一侧的d轴导体槽的数量为至少两个，d轴导体槽在垂直于d轴方向的总长度L5大于磁钢在垂直于d轴方向的长度L1，1.2≤L5/L1≤2。根据本发明专利技术的转子结构，既能够增加电机的牵入转矩、提升电机的起动能力，又能够加强导体槽对永磁体的保护作用，提升电机的抗退磁能力，增强电机运行的可靠性。增强电机运行的可靠性。增强电机运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
转子结构和电机


[0001]本专利技术涉及电机
，具体而言，涉及一种转子结构和电机。

技术介绍

[0002]自起动永磁辅助同步磁阻电机在永磁辅助同步磁阻电机的基础上，结合了异步电机的优点，通过转子导条产生的异步转矩实现自起动，通过永磁转矩和磁阻转矩实现恒速运行。
[0003]与异步电机相比，自起动永磁辅助磁阻电机正常工作时以同步转速运行，没有转子铜耗，因此具有较高的效率；磁钢能够提供较强的磁场，相同的规格能够输出更高的功率，具有更高的功率密度；自起动永磁辅助磁阻电机转子上装配有转子绕组，保留了异步电机异步起动的能力，使其在功能上能够实现对异步电机的替代。
[0004]与异步起动永磁同步电机相比，自起动永磁辅助磁阻电机永磁体用量少，电机成本低。但是自起动永磁辅助同步磁阻电机直接接电网起动，起动过程中电流大，作用在永磁体上的合成磁场较强，永磁体存在不可逆退磁的风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种转子结构和电机，既能够增加电机的牵入转矩、提升电机的起动能力，又能够加强导体槽对永磁体的保护作用，提升电机的抗退磁能力，增强电机运行的可靠性。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供了一种转子结构，包括：
[0007]转子铁芯，转子铁芯包括多个轴向堆叠的导磁冲片，转子铁芯的一个极下设置有多个导体槽和多层永磁体槽，导体槽分布在转子铁芯的外周；
[0008]磁钢，设置在永磁体槽内；
[0009]转子铁芯包括d轴和q轴，在一个极下，d轴位于该极的对称中心线上，q轴位于相邻两极的对称中心线上，永磁体槽沿d轴方向间隔设置，导体槽包括d轴导体槽和q轴导体槽，d轴导体槽位于磁钢靠近转子铁芯的转子外圆的一侧，q轴导体槽位于永磁体槽的两端，并且沿着永磁体槽的靠近q轴导体槽一端的延伸方向延伸；
[0010]同一极下，位于磁钢靠近转子外圆一侧的d轴导体槽的数量为至少两个，d轴导体槽在垂直于d轴方向的总长度L5大于磁钢在垂直于d轴方向的长度L1，1.2≤L5/L1≤2。
[0011]进一步地，相邻的d轴导体槽之间的间距在垂直于d轴方向的宽度为w4，磁钢沿d轴方向的宽度为w1，w4≥2w1；和/或，d轴导体槽在d轴方向上的最大宽度w5与磁钢沿d轴方向的宽度w1之间的关系满足w5≥2w1。
[0012]进一步地，同一极下，磁钢布置为两层以上，沿d轴方向位于最外层的磁钢在d轴方向上的宽度大于或等于其他各层磁钢在d轴方向上的宽度，各层磁钢在垂直于d轴方向上的长度L1之间的差距在30％以内。
[0013]进一步地，磁钢在垂直于d轴方向上的长度为L1，q轴导体槽沿q轴方向的长度L2与
位于同一层的磁钢在垂直于d轴方向上的长度L1之间的比值L2/L1＝k2，在d轴上沿着靠近转子外圆的方向，k2逐渐减小。
[0014]进一步地，至少部分q轴导体槽沿q轴方向的长度L2大于位于同一层的磁钢在垂直于d轴方向上的长度L1的0.8倍以上。
[0015]进一步地，磁钢沿d轴方向的宽度为w1，q轴导体槽沿垂直于q轴方向的宽度w2与同一层的磁钢沿d轴方向的宽度w1之间的关系满足w2＞w1。
[0016]进一步地，w1和w2之间的关系满足1.2≤w2/w1≤2。
[0017]进一步地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的横截面上，永磁体槽关于d轴对称，永磁体槽包括弧线段和/或直线段，永磁体槽包括与d轴垂直的中间部分和与q轴平行的两端部分，磁钢设置在永磁体槽的中间部分，磁钢两端的永磁体槽内填充空气。
[0018]进一步地，中间部分位于磁钢两端的宽度沿着远离磁钢的方向递增至与两端部分在衔接位置处的宽度；和/或，中间部分沿d轴方向的宽度为w3，磁钢沿d轴方向的宽度为w1，w3≥w1。
[0019]进一步地，永磁体槽位于磁钢一端的空气部分在垂直于d轴方向的长度在d轴上沿着靠近转子外圆的方向递减。
[0020]进一步地，永磁体槽位于磁钢一端的空气部分在垂直于d轴方向的长度为L3，同一层的磁钢在垂直于d轴方向上的长度为L1，L3/L1＝k3，k3沿着靠近转子外圆的方向递减。
[0021]进一步地，至少部分永磁体槽位于磁钢一端的空气部分在垂直于d轴方向的长度L3大于同一层的磁钢在垂直于d轴方向上的长度L1。
[0022]进一步地，与磁钢位于同一层的永磁体槽在垂直于d轴方向的总长度为L4，L1与L4之间的比值k4沿着靠近转子外圆的方向递增。
[0023]进一步地，沿d轴方向位于最内层的磁钢的长度L1与同一层的永磁体槽的长度L4之间的比值k4满足0.2≤k4≤0.4，且沿着靠近转子外圆的方向，相邻层k4的增加比例大于或等于1.25。
[0024]进一步地，靠近转子外圆一侧的最外层磁钢与转子外圆的最小距离为r1，转子外圆的半径为R，0.18≤r1/R≤0.33。
[0025]进一步地，q轴导体槽沿q轴方向的长度为L2，靠近转子外圆一侧的最外层q轴导体槽的长度L2满足1＜r1/L2＜2。
[0026]进一步地，靠近转子外圆一侧的最外层磁钢的中部朝向转子外圆凸出。
[0027]进一步地，转子铁芯的两端设置有盖片，盖片对应导体槽开设有与导体槽结构相适配的连通槽，盖片覆盖永磁体槽的两端端部，转子铁芯的至少一端的盖片覆盖靠近转子外圆的最外层磁钢的部分。
[0028]进一步地，转子结构还包括短路端环，短路端环覆盖导体槽，并将导体槽短路连接，短路端环外周为圆形，短路端环包括端环内孔，端环内孔为由直线段围成的多边形或由直线段和弧线段围成的多边形，同一极下，短路端环在d轴至q轴区域的不同位置处的径向宽度不同，短路端环的最小径向宽度r2与转子外圆的半径R之间的关系满足：0.14≤r2/R≤0.3。
[0029]进一步地，转子结构还包括短路端环，转子铁芯的两端设置有盖片，盖片对应导体槽开设有与导体槽结构相适配的连通槽，盖片覆盖永磁体槽的两端端部，其中一端的盖片
覆盖靠近转子外圆的最外层磁钢的部分，另一端的盖片位于转子外圆的最外层磁钢的径向外侧，短路端环设置在盖片上，并且覆盖连通槽，短路端环的结构与其所在端的盖片的结构相适配，短路端环的最小径向宽度r2与转子外圆的半径R之间的关系满足：0.14≤r2/R≤0.3。
[0030]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电机，包括定子结构和转子结构，转子结构为上述的转子结构，定子结构套设在转子结构外。
[0031]应用本专利技术的技术方案，转子结构包括：转子铁芯，转子铁芯包括多个轴向堆叠的导磁冲片，转子铁芯的一个极下设置有多个导体槽和多个永磁体槽，导体槽分布在转子铁芯的外周；磁钢，设置在永磁体槽内；转子铁芯包括d轴和q轴，在一个极下，d轴位于该极的对称中心线上，q轴位于相邻两极的对称中心线上，永磁体槽沿d轴方向间隔设置，导体槽包括d轴导体槽和q轴导体槽，d轴导体槽位于磁钢靠近转子铁芯的转子外圆的一侧，q轴导体槽位于永磁体槽的两端，并且沿着永磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子结构，其特征在于，包括：转子铁芯(2)，所述转子铁芯(2)包括多个轴向堆叠的导磁冲片(3)，所述转子铁芯(2)的一个极下设置有多个导体槽(4)和多层永磁体槽(5)，所述导体槽(4)分布在所述转子铁芯(2)的外周；磁钢(6)，设置在所述永磁体槽(5)内；所述转子铁芯(2)包括d轴和q轴，在一个极下，d轴位于该极的对称中心线上，q轴位于相邻两极的对称中心线上，所述永磁体槽(5)沿d轴方向间隔设置，所述导体槽(4)包括d轴导体槽(42)和q轴导体槽(41)，所述d轴导体槽(42)位于所述磁钢(6)靠近所述转子铁芯(2)的转子外圆的一侧，所述q轴导体槽(41)位于所述永磁体槽(5)的两端，并且沿着所述永磁体槽(5)的靠近所述q轴导体槽(41)一端的延伸方向延伸；同一极下，位于所述磁钢(6)靠近所述转子外圆一侧的所述d轴导体槽(42)的数量为至少两个，所述d轴导体槽(42)在垂直于d轴方向的总长度L5大于所述磁钢(6)在垂直于d轴方向的长度L1，1.2≤L5/L1≤2。2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，相邻的所述d轴导体槽(42)之间的间距在垂直于d轴方向的宽度为w4，所述磁钢(6)沿d轴方向的宽度为w1，w4≥2w1；和/或，所述d轴导体槽(42)在d轴方向上的最大宽度w5与所述磁钢(6)沿d轴方向的宽度w1之间的关系满足w5≥2w1。3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，同一极下，所述磁钢(6)布置为两层以上，沿d轴方向位于最外层的所述磁钢(6)在d轴方向上的宽度大于或等于其他各层所述磁钢(6)在d轴方向上的宽度，各层所述磁钢(6)在垂直于d轴方向上的长度L1之间的差距在30％以内。4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢(6)在垂直于d轴方向上的长度为L1，所述q轴导体槽(41)沿q轴方向的长度L2与位于同一层的所述磁钢(6)在垂直于d轴方向上的长度L1之间的比值L2/L1＝k2，在d轴上沿着靠近所述转子外圆的方向，k2逐渐减小。5.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，至少部分所述q轴导体槽(41)沿q轴方向的长度L2大于位于同一层的所述磁钢(6)在垂直于d轴方向上的长度L1的0.8倍以上。6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢(6)沿d轴方向的宽度为w1，所述q轴导体槽(41)沿垂直于q轴方向的宽度w2与同一层的所述磁钢(6)沿d轴方向的宽度w1之间的关系满足w2＞w1。7.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于，w1和w2之间的关系满足1.2≤w2/w1≤2。8.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，在垂直于所述转子铁芯(2)的中心轴线的横截面上，所述永磁体槽(5)关于d轴对称，所述永磁体槽(5)包括弧线段和/或直线段，所述永磁体槽(5)包括与d轴垂直的中间部分和与q轴平行的两端部分，所述磁钢(6)设置在所述永磁体槽(5)的中间部分，所述磁钢(6)两端的永磁体槽(5)内填充空气。9.根据权利要求8所述的转子结构，其特征在于，所述中间部分位于所述磁钢(6)两端的宽度沿着远离所述磁钢(6)的方向递增至与所述两端部分在衔接位置处的宽度；和/或，所述中间部分沿d轴方向的宽度为w3，所述磁钢(6)沿d轴方向的宽度为w1，w3≥w1。10.根据权利要求8所述的转子结构，其特征在于，所述永磁体槽(5)位于所述磁钢(6)
一端的空气部分在垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，肖勇，胡余生，史进飞，李霞，李莹，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：