电机及其转子结构的制作方法

本实用新型涉及电机设备技术领域，特别是涉及一种电机及其转子结构。

背景技术：

目前，在永磁同步电动机中，对电机定子为3n(n＝2，3，4…)槽，转子为2n(n＝2，3，4…)极的永磁同步电机，转子结构通过在稀土磁铁的两个端部设置有隔磁孔，且在q轴方向上设置有q轴凹槽，该结构能有效的减少漏磁，改善气隙磁场的波形，减低在定子绕组中感应的电压高次谐波，减少齿槽转矩，减少噪音及振动。但是，该结构的转子轭部磁力线分布较紊乱，在定子绕组中感应的有效基波电压较低，存在无法提高电机出力的问题，影响使用。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前的转子结构的轭部存在磁力线分布紊乱导致的无法提高电机出力的问题，提供一种能够有效消除轭部存在的磁力线分布紊乱的问题、提高电机的有效转矩的转子结构，同时还提供了一种含有上述转子结构的电机。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种转子结构，包括转子本体，所述转子本体上设置有转轴孔；

所述转子本体上还开设有围绕所述转轴孔分布的多个通气孔；

所述转子本体上还开设有多个用于放置转子磁铁的磁铁容纳槽，多个所述磁铁容纳槽围绕所述通气孔的外侧分布，且设置于所述转子本体的边缘位置；

在所述转子本体上还开设有沿所述转子本体的轴向方向贯通设置的磁力线整理槽，所述磁力线整理槽位于所述磁铁容纳槽与所述通气孔之间。

在其中一个实施例中，所述磁力线整理槽的一端与所述通气孔连通，所述磁力线整理槽的另一端与所述磁铁容纳槽连通。

在其中一个实施例中，所述磁力线整理槽与所述通气孔连通；

或者，所述磁力线整理槽与所述磁铁容纳槽连通。

在其中一个实施例中，所述磁力线整理槽的宽度范围为所述转子结构的转子冲片的厚度的1倍～4倍。

在其中一个实施例中，所述磁力线整理槽的数量为多个，且每一所述磁铁容纳槽对应一个所述磁力线整理槽。

在其中一个实施例中，所述通气孔的数量与所述磁力线整理槽的数量相一致，每一所述通气孔对应一个所述磁力线整理槽设置。

在其中一个实施例中，所述磁力线整理槽的形状为直线型，且所述磁力线整理槽沿所述转子本体的径向方向设置。

在其中一个实施例中，所述磁力线整理槽平行于所述转子本体的磁力线。

在其中一个实施例中，所述磁力线整理槽的截面形状为曲线形或者阶梯状设置。

在其中一个实施例中，所述通气孔的截面形状为长圆形或者圆形。

还涉及一种电机，包括如上述任一技术特征所述的转子结构。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的转子结构，结构设计简单合理，在转子本体的通气孔与磁铁容纳槽之间设置有磁力线整理槽，磁力线整理槽能够使得磁力线不能够穿过磁力线整理槽，使得转子本体中的磁力线有序分布，进而消除转子本体的轭部的磁力线紊乱的现象，使得与转子结构相配合的定子绕组中感应电压的基波幅值提高，提高电机的有效转矩，继而保证电机的出力情况。通过磁力线整理槽有效的解决转子本体的轭部的磁力线紊乱的问题，这样本实用新型的转子结构能够相对于传统结构的转子而言，定子绕组中的感应电压的基波幅值能够提升3％，明显提高电机的有效转矩。

由于转子结构具有上述的技术效果，包含有上述转子结构的电机也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的转子结构的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中的转子结构的结构示意图；

图3为目前的转子的磁力线的分布结构示意图；

图4为图1所示的转子结构的磁力线的分布结构示意图；

图5为本实用新型的转子结构与目前的转子的感应电压基波幅值的对比图；

其中：

100-转子结构；

110-转子本体；

111-转轴孔；

112-通气孔；

113-磁铁容纳槽；

114-磁力线整理槽；

120-转子磁铁。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的电机及其转子结构进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图5，本实用新型提供了一种转子结构100，该转子结构100安装于电机中。本实用新型的转子结构100能够消除转子结构100的轭部的磁力线分布紊乱的问题，使得转子结构100中的磁力线整齐分布，继而使得转子结构100的轭部的磁力线有序分布，这样能够降低与转子结构100相配合的定子绕组中感应的有效基波电压提高，进而提高电机的有效转矩，保证电机的出力。

在本实用新型中，转子结构100包括转子本体110。转子本体110上设置有转轴孔111。转轴孔111是用来安装转轴的。转子结构100与定子装配好后，转子结构100能够相对于定子转动，继而带动转轴孔111中的转轴转动，通过转轴转动实现动力的输出。

转子本体110上还开设有围绕转轴孔111分布的多个通气孔112。通气孔112能够起到隔磁的作用，使得磁力线不能够穿过通气孔112，只能在转子本体110上除通气孔112外的其他部分穿过，能够保证磁力线分布分布有序。转子本体110上还开设有多个用于放置转子磁铁120的磁铁容纳槽113，多个磁铁容纳槽113围绕通气孔112的外侧分布，且设置于转子本体110的边缘位置。转子结构100还包括转子磁铁120，转子磁铁120安装于磁铁容纳槽113中。通过转子磁铁120与磁铁容纳槽113的配合能够有效的减少漏磁现象的发生，改善气隙磁场的波形，减少齿槽的转矩，进而减少噪音和振动。并且，磁铁容纳槽113还具有隔磁槽，转子磁铁120安装于磁铁容纳槽113中后，转子磁铁120的两端还与转子本体110之间存在一定的间隙，该间隙即为隔磁孔。隔磁孔能够避免磁力线穿过，起到使磁力线分布有序，提高机械强度。

转子本体110具有轭部以及围设与轭部的外侧的齿部。由于转子结构100的轭部存在磁力线分布紊乱的问题，导致电机出力无法提高。为此，本实用新型的转子结构100在转子本体110上还开设有沿转子本体110的轴向方向贯通设置的磁力线整理槽114，磁力线整理槽114位于磁铁容纳槽113与通气孔112之间。磁力线整理槽114为中空的结构，即磁力线整理槽114的内部为空气，空气能够阻止磁力线穿过磁力线整理槽114，继而能够使得转子本体110上的磁力线重新整齐分布，继而使得转子本体110的轭部的磁力线有序分布，这样就能够解决转子本体110的轭部存在的磁力线紊乱的问题，提高与转子结构100相配合的定子绕组中感应电压的基波幅值，进而提高电机的有效转矩。

目前，在永磁同步电动机中，对电机定子为3nn＝2，3，4…槽，转子为2nn＝2，3，4…极的永磁同步电机，转子结构通过在稀土磁铁的两个端部设置有隔磁孔，且在q轴方向上设置有q轴凹槽，该结构能有效的减少漏磁，改善气隙磁场的波形，减低在定子绕组中感应的电压高次谐波，减少齿槽转矩，减少噪音及振动。但是，该结构的转子轭部磁力线分布较紊乱，在定子绕组中感应的有效基波电压较低，存在无法提高电机出力的问题，影响使用。本实用新型的转子结构100在转子本体110的通气孔112与磁铁容纳槽113之间设置有磁力线整理槽114，磁力线整理槽114能够使得磁力线不能够穿过磁力线整理槽114，使得转子本体110中的磁力线有序分布，进而消除转子本体110的轭部的磁力线紊乱的现象，使得与转子结构100相配合的定子绕组中感应电压的基波幅值提高，提高电机的有效转矩，继而保证电机的出力情况。通过磁力线整理槽114有效的解决转子本体110的轭部的磁力线紊乱的问题，这样本实用新型的转子结构100能够相对于传统结构的转子而言，定子绕组中的感应电压的基波幅值能够提升3％，明显提高电机的有效转矩。

作为一种可实施方式，磁力线整理槽114的一端与通气孔112连通，磁力线整理槽114的另一端与磁铁容纳槽113连通。这样能够使得磁力线不能存在于磁力线整理槽114与通气孔112磁力线整理槽114及磁铁容纳槽113之间，保证磁力线在转子本体110中有序排布，避免磁力线分布紊乱，继而避免磁力线在转子本体110的轭部分布紊乱。需要说明的是，磁铁容纳槽113也是沿转子本体110的径向方向贯通设置的，这样能够保证磁力线的分布。

当然，在本实用新型的其他实施例中，磁力线整理槽114可以只与通气孔112连通。磁力线整理槽114也可以只与磁铁容纳槽113连通。这样也能够使得磁力线在转子本体110中有序排布，避免磁力线分布紊乱，继而避免磁力线在转子本体110的轭部分布紊乱。此时需要限定的磁力线整理槽114与通气孔112或者磁铁容纳槽113之间的距离，使得磁力线整理槽114与通气孔112或者磁铁容纳槽113之间的距离小于等于磁力线整理槽114的宽度。即磁力线整理槽114与通气孔112或者磁铁容纳槽113之间的距离不易过大。

需要说明的是，磁力线整理槽114整理磁力线是通过磁力线整理槽114中的空气阻挡磁力线通过实现的，若磁力线整理槽114与通气孔112或者磁铁容纳槽113之间的距离过大，磁力线会穿过磁力线整理槽114与通气孔112或者磁铁容纳槽113之间的部分，影响磁力线的有序分布。

进一步地，磁力线整理槽114的宽度范围为转子结构100的转子冲片的厚度的1倍～4倍。这样能够保证转子本体110中的磁力线有序分布，以消除转子本体110的轭部的磁力线紊乱的情况，提高与转子结构100相配合的定子的绕组中感应电压的基波幅值，进而提高电机的有效转矩，保证电机的出力情况。在本实施例中，磁力线整理槽114的一端与通气孔112连通，另一端与磁铁容纳槽113连通，这样能够使得本实用新型的转子结构100相对于传统的转子的感应电压的基波幅值提升3％，有效的保证电机的出力。

再进一步地，磁力线整理槽114的数量为多个，且每一磁铁容纳槽113对应一个磁力线整理槽114。这样能够使得磁力线整理槽114整理对应位置的磁铁容纳槽113处的磁力线，保证磁力线分布有效，避免磁力线紊乱分布。更进一步地，通气孔112的数量与磁力线整理槽114的数量相一致，每一通气孔112对应一个磁力线整理槽114设置。这样能够使得磁力线整理槽114整理对应位置的通气孔112处的磁力线，保证磁力线分布有效，避免磁力线紊乱分布。

作为一种可实施方式，磁力线整理槽114的形状为直线型，且磁力线整理槽114沿转子本体110的径向方向设置。这样能够使得磁力线分布于磁力线整理槽114的两侧，并有序分布，这样能够避免转子本体110的轭部的磁力线紊乱现象的发生。进一步地，磁力线整理槽114平行于转子本体110的磁力线，使得磁力线有序分布于磁力线整理槽114的两侧。

当然，在本实用新型的其他实施例，磁力线整理槽114的截面形状为曲线形或者阶梯状设置。这样也能够实现磁力线有序分布于磁力线整理槽114的两侧，达到整理磁力线的效果。

图3为目前的转子中的磁力线分布的结构示意图，图4为本实用新型的转子结构100中磁力线分布的结构示意图。其中，图3与图4中的双点画线部分为磁力线的分布情况。对比图3与图4，可以明显看出图4中的磁力线分布相对于图3而言更加整齐有序，以消除转子本体110的轭部的磁力线紊乱。并且，从图5中可以看出转子结构100上有磁力线整理槽114和没有磁力线整理槽114的感应电压的基波幅值是不同的，且转子结构100上有磁力线整理槽114的感应电压的基波幅值明显大于转子结构100上没有磁力线整理槽114的情况。

作为一种可实施方式，通气孔112的截面形状为长圆形或者圆形。长圆形或者圆形的通气孔112能够起到隔磁的作用，在与磁力线整理槽114配合后能够保证转子本体110上的磁力线分布有序，避免转子本体110的轭部发生磁力线紊乱，继而提升与转子结构100相配合的定子的绕组中的感应电压的基波幅值，保证电机的有效转矩。

本实用新型还提供了一种电机，包括上述实施例中的转子结构100。本实用新型的电机通过上述的转子结构100保证转子本体110中的磁力线有序分布，以消除转子本体110的轭部的磁力线紊乱，提高与转子本体110相配合的定子的绕组中感应电压的基波幅值，提高电机的有效转矩，保证电机的出力情况，便于用户使用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。