转子结构、电机结构和衣物处理装置的制作方法

文档序号:25989994发布日期:2021-07-23 21:00阅读:62来源:国知局
转子结构、电机结构和衣物处理装置的制作方法

本发明涉及衣物处理装置技术领域,具体而言,涉及一种转子结构、一种电机结构和一种衣物处理装置。



背景技术:

对于衣物处理装置而言,其内部设置的电机的性能是决定衣物处理装置使用优劣的重要因素,现有技术中,对电机的性能和性价比的要求也逐渐变高,对于电机而言,在交轴电枢反应的作用下,会加深电机的磁饱和程度,故而可阻碍电机性能提升。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此,本发明第一方面的实施例提供了一种转子结构。

本发明第二方面的实施例提供了一种电机结构。

本发明第三方面的实施例提供了一种衣物处理装置。

为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提供了一种转子结构,包括:转子铁芯,转子铁芯上设有多个永磁体槽,多个永磁体槽沿转子铁芯的周向环绕设置;永磁体,设于永磁体槽内;磁障,设于转子铁芯上,转子结构能够沿周向单向旋转或双向旋转,沿转子结构的旋转方向,磁障设于永磁体槽的至少一侧,其中,磁障的两端分别朝向永磁体和转子铁芯的外缘。

根据本发明第一方面的实施例提供的转子结构,包括转子铁芯以及设置在转子铁芯内的永磁体,以便于在永磁体的磁性作用下受驱动,转子结构可相对于定子发生转动,以实现电机的正常运行。具体地,在转子铁芯上设有贯通两个端面的永磁体槽,永磁体可设置在永磁体槽内,可便于永磁体受磁力驱动。在转子铁芯上还设有磁障,通过限定磁障两端的延伸方向为朝向永磁体和外缘,从而可使磁障作为缓解磁饱和程度的结构,在转子结构转动的过程中形成磁障,以提高电机的功率密度和转矩密度,提升电机的过载能力,有效改善电机的转矩脉动,在减少电机永磁用量,也即减少生产成本的基础上,极大的提升电机性能,提高应用转子结构的电机的性价比,提高产品竞争力。

需要特别强调的,由于本申请中的转子结构的旋转方向受电机限制存在差异,例如可能用于单向电机,故而对于单向电机而言,可根据转子结构的旋转方向设置磁障的位置,以便于在进一步降低加工成本的基础上,满足对电机性能的需求。

进一步地,在一个具体地实施例中,磁障仅设于永磁体槽的一侧,在另一个具体的实施例中,磁障设置在永磁体槽的充磁方向的两侧,也即转子铁芯的周向两侧。

根据本方案的转子结构,一方面,在具有抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度并降低负载反电势,提升电机的转矩密度和过载能力的基础上,可根据转子结构的转动方向的限制设置磁障的位置;另一方面,由于在转子铁芯上挖空形成磁障,还可降低稀土永磁体的用量。

其中,永磁体槽的数量可以有多个,一般地,多个永磁体槽绕转子铁芯的轴线均匀设置。

其中,永磁体槽的延伸方向可以为转子铁芯的轴向方向,还可以为与轴向呈一定角度的方向,当然,出于加工成本和加工难度的考虑,一般仅需将永磁体槽沿轴向设置,贯通转子铁芯的两个端面即可。

此外,对于永磁体槽而言,可以是,两端中的至少一个贯通端面,例如,两端均贯通,或是其中一端贯通,还可以是,两端均不贯通端面。

可以理解,对于转子铁芯而言,永磁体槽和转子铁芯的周缘位于两个方向,故而通过限制磁障的两端分别朝向永磁体和转子铁芯的外缘,磁障自身会发生一定的弯折。

另外,本发明提供的上述方案中的转子结构还可以具有如下附加技术特征:

上述技术方案中,永磁体槽的横截面呈多边形状,且永磁体槽的横截面为中心对称结构。

在该技术方案中,通过限制永磁体槽的横截面的形状为多边形,多边形的永磁体槽可更利于对转子铁芯的空间占据,也即能够充分利用转子内部铁芯空间,使得转矩密度最优化。

上述技术方案中,永磁体槽具体包括沿转子铁芯的径向相连的第一槽部、第二槽部和第三槽部,其中,第一槽部的宽度小于或等于第二槽部的宽度,第三槽部的宽度小于或等于第二槽部的宽度。

在该技术方案中,呈多边形的永磁体槽主要包括第一槽部、第二槽部和第三槽部,三者依次连接,位于中间的第二槽部的宽度较宽,位于两侧的第一槽部和第三槽部较窄,在利于装配的基础上,也便于满足充磁需求。

其中,宽度即为永磁体槽在充磁方向上的尺寸。

上述技术方案中,转子结构单向旋转,在转子结构的转动方向上,与每个永磁体槽对应的至少一个磁障设于永磁体槽的前侧。

在该技术方案中,在转子结构单向旋转的情况下,在转子结构的转动方向上,通过限制磁障设置在永磁体槽的前侧,也即,磁障设于永磁体槽的弱磁侧。在转子结构转动时,永磁体在充磁方向上会形成弱磁侧和强磁侧,通过将磁障设于永磁体槽的弱磁侧上,即可满足对电机交轴电枢反应的抑制,以缓解转子铁芯的饱和程度。

可以理解,永磁体槽的前侧,即为在转动时先经过某一固定位置的一侧。例如,沿顺时针方向转动,整个转子结构分为多个扇形结构,对于每个扇形结构而言,若永磁体槽设置在六点钟方向,则磁障会设置在七点钟方向。

上述技术方案中,磁障具体包括:第一槽段,第一槽段朝向永磁体槽延伸;第二槽段,与第一槽段相连通,且第二槽段朝向转子铁芯的周缘延伸。

在该技术方案中,磁障主要包括两个部分,分别为第一槽段和第二槽段,第一槽段和第二槽段相连通,其中,第一槽段和第二槽段相背离的一端分别朝向永磁体槽和转子铁芯的周缘,磁障的两个部分分别朝向不同位置的结构,且两个部分之间又需要连通,可在两个部分的共同作用下有效实现抑制电机的交轴电枢反应,从而缓解磁饱和程度的效果。

上述技术方案中,在转子铁芯的横截面上,转子铁芯被多个永磁体槽分为2p个扇形区域,第一槽段的延伸方向与永磁体槽的延伸方向之间的夹角为[(180°/2p),90°];在转子铁芯的横截面上,第二槽段的延伸方向与转子铁芯的转动方向之间的夹角为[60°,120°]。

在该技术方案中,通过对第一槽段和第二槽段的延伸方向进行限制,可有效在磁障的作用下抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度,以提高电机的功率密度和转矩密度,提升电机的过载能力,有效改善电机的转矩脉动。具体地,转子铁芯的横截面即为转子铁芯的轴线的法平面,在该截面上,第一槽段的延伸方向和永磁体槽的延伸方向之间所夹的夹角大于或等于180°/2p),且小于或等于90°,其中2p为扇形区域的数量,在转子铁芯的横截面的形状为圆形时,2p也为永磁体槽的数量。还可以地,在该截面上,第二槽段的延伸方向和转子铁芯的转动方向可以为正交或是近似正交,具体二者之间的角度范围可以大于或等于60°且小于或等于120°。

上述技术方案中,第一槽段远离第二槽段的一端与永磁体槽相连通。

在该技术方案中,通过限制第一槽段朝向永磁体槽的一端直接连通至永磁体槽上,在加工时则可从永磁体槽侧直接切割伸入转子铁芯上,便于加工,就结构而言,第一槽段直接连通至永磁体槽上,以实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

上述技术方案中,第一槽段远离第二槽段的一端与永磁体槽之间存在第一间距。

在该技术方案中,第一槽段朝向永磁体槽的一端通过限制与永磁体槽之间不连通,也即二者之间存在一定的间距,对于磁障整体而言,其一端为封闭结构,而就结构而言,第一槽段与永磁体槽之间存在一定的间隔,也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

上述技术方案中,第一间距大于或等于0.2mm。

在该技术方案中,在第一槽段不与永磁体槽连通时,二者之间的间距需大于或等于0.2mm,以便于对转子铁芯进行加工时,可保证第一槽段和永磁体槽之间的转子铁芯的结构强度。

上述技术方案中,第二槽段远离第一槽段的一端与转子铁芯的周缘相连通。

在该技术方案中,通过限制第二槽段朝向周缘的一端直接连通至周缘上,在加工时则可从转子铁芯的外侧直接切割伸入,便于加工,就结构而言,第二槽段直接连通至周缘上,以实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

上述技术方案中,第二槽段远离第一槽段的一端与转子铁芯的周缘之间存在第二间距。

在该技术方案中,第二槽段朝向周缘的一端通过限制与周缘之间不连通,也即二者之间存在一定的间距,对于磁障整体而言,其一端为封闭结构,而就结构而言,第二槽段与周缘之间存在一定的间隔,也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

上述技术方案中,第二间距大于或等于0.2mm。

在该技术方案中,在第二槽段不与周缘连通时,二者之间的间距需大于或等于0.2mm,以便于对转子铁芯进行加工时,可保证周缘一定的强度。

上述技术方案中,与同一永磁体对应设置的多个磁障中,第一槽段与永磁体槽的连通关系一致,且第二槽段和转子铁芯的外缘的连通关系一致。

在该技术方案中,对于同一永磁体槽对应设置的多个磁障而言,通过限制第一槽段和第二槽段分别与永磁体槽和转子铁芯的外缘的连接关系一致,以便于提高加工效率。

上述技术方案中,与同一永磁体对应设置的多个磁障中,至少两个相邻的磁障的第一槽段与永磁体槽的连通关系不一致,且第二槽段和转子铁芯的外缘的连通关系不一致。

在该技术方案中,对于同一永磁体槽对应设置的多个磁障而言,第一槽段和第二槽段的连通关系是交错的,可以理解,若是第一槽段与永磁体槽连通,则会具有较大的电枢抑制效果,但由于直接破口设计,会对强度产生一定的影响,若是第一槽段与永磁体槽不连通,则具有一定的强度,但对于电枢的抑制效果而言,会稍弱,第二槽段和外缘的连通关系也同理,通过交错的连通关系,可综合提升电枢抑制效果和强度,提高转子结构的使用可行性。

上述技术方案中,与同一永磁体对应设置的多个磁障中,至少存在一个磁障的第一槽段与永磁体槽不连通,且第二槽段与转子铁芯的外缘不连通。

在该技术方案中,对于同一永磁体槽对应设置的多个磁障而言,通过限制设置磁障的第一槽段和第二槽段分别和永磁体槽以及外缘不连通,可以理解,由于两端均不连通,可有效提高转子铁芯在运行过程中的结构强度,从而提高转子结构整体在转动时的整体稳定性。

上述技术方案中,第一槽段呈直线状,第二槽段呈直线状,第一槽段与第二槽段之间的夹角为[60°,120°]。

在该技术方案中,第一槽段和第二槽段均为直线段,便于加工,且通过限制两个直线段之间的夹角,更利于对交轴电枢反应的抑制效果。

在另一个实施例中,还可限制第一槽段和第二槽段中的一个呈曲线状,或者二者均为曲线状。

上述技术方案中,转子铁芯具体包括:多个叠层设置的冲片,其中,每个冲片上设有装配口,多个装配口形成永磁体槽。

在该技术方案中,为了便于加工,转子铁芯主要由多个冲片组成,通过将多个冲片进行叠层组装即可形成转子铁芯,需要说明的,在加工时,可单独在每个冲片上加工形成装配口,进而在组装后,多个装配口可形成用于容纳永磁体的永磁体槽,以利于实现转子结构的转动。

上述技术方案中,多个冲片形成多个沿轴向设置的铁芯段,多个铁芯段沿转子铁芯的轴向设置形成转子铁芯。

在该技术方案中,叠层设置的冲片分为多段,每段均由多个冲片构成,多段铁芯段沿轴向排布可形成转子铁芯,以实现转子在电机中的电磁作用。

本发明第二方面的实施例提供了一种电机结构,包括:定子;如上述第一方面技术方案中的转子结构,与定子同轴设置,且转子结构能够相对于定子转动。

根据本发明第二方面实施例提供的电机结构,包括定子和转子结构,其中,电机结构内设有上述第一方面技术方案中的转子结构,故而具有上述任一转子结构的有益效果,在此不再赘述。

需要强调的是,由于电机结构包括上述转子结构,一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度并降低负载反电势,提升电机的转矩密度和过载能力;另一方面,还可削弱气隙中转子的磁场谐波,改善电机的转矩脉动。

本发明第三方面的实施例提供了一种衣物处理装置,包括:壳体;如上述第二方面技术方案中的电机结构,设于壳体内。

根据本发明第三方面实施例提供的衣物处理装置,包括壳体以及设于壳体内的电机结构,室外机内设有上述第二方面技术方案中的电机结构,故而具有上述电机结构的有益效果,在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图2示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图3示出了图2的a部分的局部放大示意图;

图4示出了图2的b部分的局部放大示意图;

图5示出了根据本发明的一个实施例的部分冲片的结构示意图;

图6示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图7示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图8示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图9示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图10示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图11示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图12示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图13示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图14示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图15示出了图14中c部分的局部放大示意图;

图16示出了图14中d部分的局部放大示意图;

图17示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图18示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图19示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图20示出了根据本发明的一个实施例的转子结构的结构示意图;

图21示出了根据本发明的一个实施例的电机结构的结构示意图;

图22示出了根据本发明的一个实施例的电机结构的结构示意图;

图23示出了根据本发明的一个实施例的衣物处理装置的结构示意图。

其中,图1至图23中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

100:转子结构;102:转子铁芯;1022:冲片;1024:装配口;103:永磁体槽;104:永磁体;106:磁障;1062:第一槽段;1064:第二槽段;200:电机结构;202:定子;204:气隙;300:衣物处理装置;302:壳体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的实施例的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是,本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本申请的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图23描述根据本发明的一些实施例。

实施例一

如图1至图5所示,本实施例提出的一种转子结构100,包括转子铁芯以及设置在转子铁芯内的永磁体,以便于在永磁体的磁性作用下受驱动,转子结构可相对于定子发生转动,以实现电机的正常运行。具体地,在转子铁芯上设有贯通两个端面的永磁体槽,永磁体可设置在永磁体槽内,可便于永磁体受磁力驱动。在转子铁芯上还设有磁障,通过限定磁障两端的延伸方向为朝向永磁体和外缘,从而可使磁障作为缓解磁饱和程度的结构,在转子结构转动的过程中形成磁障,以提高电机的功率密度和转矩密度,提升电机的过载能力,有效改善电机的转矩脉动,在减少电机永磁用量,也即减少生产成本的基础上,极大的提升电机性能,提高应用转子结构的电机的性价比,提高产品竞争力。

需要特别强调的,由于本申请中的转子结构的旋转方向受电机限制存在差异,例如可能用于单向电机,故而对于单向电机而言,可根据转子结构的旋转方向设置磁障的位置,以便于在进一步降低加工成本的基础上,满足对电机性能的需求。

进一步地,在一个具体地实施例中,如图12至图20所示,磁障仅设于永磁体槽的一侧。进一步地,将磁障设于永磁体槽的弱磁侧上,可以理解,在转子结构转动时,永磁体在充磁方向上会形成弱磁侧和强磁侧,即可满足对电机交轴电枢反应的抑制,以缓解转子铁芯的饱和程度。

具体地,在转子结构单向旋转的情况下,在转子结构的转动方向上,通过限制磁障设置在永磁体槽的前侧,也即,磁障设于永磁体槽的弱磁侧。在转子结构转动时,永磁体在充磁方向上会形成弱磁侧和强磁侧,通过将磁障设于永磁体槽的弱磁侧上,即可满足对电机交轴电枢反应的抑制,以缓解转子铁芯的饱和程度。

可以理解,永磁体槽的前侧,即为在转动时先经过某一固定位置的一侧。例如,沿顺时针方向转动,整个转子结构分为多个扇形结构,对于每个扇形结构而言,若永磁体槽设置在六点钟方向,则磁障会设置在七点钟方向。

在另一个具体的实施例中,如图1所示,磁障设置在永磁体槽的充磁方向的两侧,也即转子铁芯的周向两侧。

根据本方案的转子结构100,一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度并降低负载反电势,提升电机的转矩密度和过载能力;另一方面,由于在转子铁芯102上挖空形成磁障106,还可降低稀土永磁体104的用量。

其中,永磁体槽103的数量可以有多个,一般地,多个永磁体槽103绕转子铁芯102的轴线均匀设置。

其中,永磁体槽103的延伸方向可以为转子铁芯102的轴向方向,还可以为与轴向呈一定角度的方向,当然,出于加工成本和加工难度的考虑,一般仅需将永磁体槽103沿轴向设置,贯通转子铁芯102的两个端面即可。

此外,对于永磁体槽而言,可以是,两端中的至少一个贯通端面,例如,两端均贯通,或是其中一端贯通,还可以是,两端均不贯通端面。

可以理解,对于转子铁芯102而言,永磁体槽103和转子铁芯102的周缘位于两个方向,故而通过限制磁障106的两端分别朝向永磁体104和转子铁芯102的外缘,磁障106自身会发生一定的弯折。

进一步地,为了便于加工,转子铁芯102主要由多个冲片1022组成,通过将多个冲片1022进行叠层组装即可形成转子铁芯102,需要说明的,在加工时,可单独在每个冲片1022上加工形成装配口1024,进而在组装后,多个装配口1024可形成用于容纳永磁体104的永磁体槽103,以利于实现转子结构100的转动。

进一步地,转子铁芯可以为一体式结构,还可以为多段式结构,具体地,若为多段式结构,则可通过将叠层设置的冲片分为多段,每段均由多个冲片构成来实现,多段铁芯段沿轴向排布可形成转子铁芯,以实现转子在电机中的电磁作用。

在一个具体的实施例中,转子铁芯102的横截面为圆形,转子铁芯102整体即为圆柱形,通过设置偶数个永磁体槽103,可将转子铁芯102分为同样数目的扇形区域,可以理解,永磁体槽103会绕轴线均匀设置在转子铁芯102上,每个扇形区域的周向两侧分别为一个永磁体槽103,一方面便于对永磁体104的安装,另一方面也利于整体的加工组装。

实施例二

如图1至图5所示,本实施例提出的一种转子结构100,包括转子铁芯102以及设置在转子铁芯102内的永磁体104,以便于在永磁体104的磁性作用下受驱动,转子结构100可相对于定子202发生转动,以实现电机的正常运行。具体地,在转子铁芯102上设有贯通两个端面的永磁体槽103,永磁体104可设置在永磁体槽103内,可便于永磁体104受磁力驱动。在转子铁芯102上还设有磁障106,通过限定磁障106两端的延伸方向为朝向永磁体104和外缘,从而可使磁障106作为缓解磁饱和程度的结构,在转子结构100转动的过程中形成磁障,以提高电机的功率密度和转矩密度,提升电机的过载能力,有效改善电机的转矩脉动,在减少电机永磁用量,也即减少生产成本的基础上,极大的提升电机性能,提高应用转子结构100的电机的性价比,提高产品竞争力。

根据本方案的转子结构100,一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度并降低负载反电势,提升电机的转矩密度和过载能力;另一方面,由于在转子铁芯102上挖空形成磁障106,还可降低稀土永磁体104的用量。

其中,永磁体槽103的数量可以有多个,一般地,多个永磁体槽103绕转子铁芯102的轴线均匀设置。

其中,永磁体槽103的延伸方向可以为转子铁芯102的轴向方向,还可以为与轴向呈一定角度的方向,当然,出于加工成本和加工难度的考虑,一般仅需将永磁体槽103沿轴向设置,贯通转子铁芯102的两个端面即可。

可以理解,对于转子铁芯102而言,永磁体槽103和转子铁芯102的周缘位于两个方向,故而通过限制磁障106的两端分别朝向永磁体104和转子铁芯102的外缘,磁障106自身会发生一定的弯折。

其中,磁障106主要包括两个部分,分别为第一槽段1062和第二槽段1064,第一槽段1062和第二槽段1064相连通,其中,第一槽段1062和第二槽段1064相背离的一端分别朝向永磁体槽103和转子铁芯102的周缘,磁障106的两个部分分别朝向不同位置的结构,且两个部分之间又需要连通,可在两个部分的共同作用下有效实现抑制电机的交轴电枢反应,从而缓解磁饱和程度的效果。

进一步地,还对第一槽段1062和第二槽段1064的延伸方向进行限制,可有效在磁障的作用下抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度,以提高电机的功率密度和转矩密度,提升电机的过载能力,有效改善电机的转矩脉动。具体地,转子铁芯102的横截面即为转子铁芯102的轴线的法平面,在该截面上,转子铁芯被多个永磁体槽分为2p个扇形区域,第一槽段的延伸方向与永磁体槽的延伸方向之间的夹角为[(180°/2p),90°]。当然,在该截面上,第二槽段1064的延伸方向和转子铁芯102的转动方向可以为正交或是近似正交,具体二者之间的角度范围可以为[60°,120°]。

在一个具体的实施例中,第一槽段1062和第二槽段1064之间是相连通的,可通过限制第一槽段1062和第二槽段1064之间的过渡较为平滑,降低加工难度和加工成本。

可以理解,第一槽段1062和第二槽段1064之间的平滑过渡即为曲线过渡,当第一槽段1062和第二槽段1064之间形成一定的夹角时,若两个槽段的槽宽相同,还可以为圆弧过渡。

在一个具体的实施例中,永磁体槽的横截面的形状为多边形,多边形的永磁体槽可更利于对转子铁芯的空间占据,也即能够充分利用转子内部铁芯空间,使得转矩密度最优化。多边形从转子径向外侧至径向内侧,其充磁方向呈现窄-宽-窄结构,窄部宽度为w1,宽部宽度为w2,其关系满足,w2≥w1。

实施例三

如图1至图5所示,本实施例提出的一种转子结构100,包括转子铁芯102以及设置在转子铁芯102内的永磁体104,以便于在永磁体104的磁性作用下受驱动,转子结构100可相对于定子202发生转动,以实现电机的正常运行。具体地,在转子铁芯102上设有贯通两个端面的永磁体槽103,永磁体104可设置在永磁体槽103内,可便于永磁体104受磁力驱动。在转子铁芯102上还设有磁障106,通过限定磁障106两端的延伸方向为朝向永磁体104和外缘,从而可使磁障106作为缓解磁饱和程度的结构,在转子结构100转动的过程中形成磁障,以提高电机的功率密度和转矩密度,提升电机的过载能力,有效改善电机的转矩脉动,在减少电机永磁用量,也即减少生产成本的基础上,极大的提升电机性能,提高应用转子结构100的电机的性价比,提高产品竞争力。

其中,磁障106主要包括两个部分,分别为第一槽段1062和第二槽段1064,第一槽段1062和第二槽段1064相连通,其中,第一槽段1062和第二槽段1064相背离的一端分别朝向永磁体槽103和转子铁芯102的周缘,磁障106的两个部分分别朝向不同位置的结构,且两个部分之间又需要连通,可在两个部分的共同作用下有效实现抑制电机的交轴电枢反应,从而缓解磁饱和程度的效果。

对于第一槽段1062而言,在一个实施例中,第一槽段1062朝向永磁体槽103的一端直接连通至永磁体槽103上,在加工时则可从永磁体槽103侧直接切割伸入转子铁芯102上,便于加工,就结构而言,第一槽段1062直接连通至永磁体槽103上,以实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

在另一个实施例中,第一槽段1062朝向永磁体槽103的一端与永磁体槽103之间不连通,也即二者之间存在一定的间距,对于磁障106整体而言,其一端为封闭结构,而就结构而言,第一槽段1062与永磁体槽103之间存在一定的间隔,也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

其中,第一槽段1062和永磁体槽103之间的第一间距大于或等于0.2mm。

对于第二槽段1064而言,在一个实施例中,第二槽段1064朝向周缘的一端直接连通至周缘上,在加工时则可从转子铁芯102的外侧直接切割伸入,便于加工,就结构而言,第二槽段1064直接连通至周缘上,以实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

在另一个实施例中,第二槽段1064朝向周缘的一端与周缘之间不连通,也即二者之间存在一定的间距,对于磁障106整体而言,其一端为封闭结构,而就结构而言,第二槽段1064与周缘之间存在一定的间隔,也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

其中,第二槽段1064与周缘之间的第二间距大于或等于0.2mm。

需要强调的是,第一槽段1062和第二槽段1064二者分别与永磁体槽103和周缘二者的连通关系组合共有四种,具体为:第一槽段1062连通,第二槽段1064不连通;第一槽段1062连通,第二槽段1064连通;第一槽段1062不连通,第二槽段1064连通;第一槽段1062不连通,第二槽段1064不连通。

其中,在连通时,可以有效降低q轴电感,抑制电机交轴电枢反应,缓解铁芯饱和,当不连通时,则可保证转子的结构强度。

在转子铁芯102上设置的永磁体槽103的数量存在多个,每个永磁体槽103的第一槽段1062和第二槽段1064的连通关系均是独立的,故而可根据实际需求灵活选择设置。

在一个具体的实施例中,与同一永磁体对应设置的多个磁障中,第一槽段与永磁体槽的连通关系一致,且第二槽段和转子铁芯的外缘的连通关系一致。对于同一永磁体槽对应设置的多个磁障而言,通过限制第一槽段和第二槽段分别与永磁体槽和转子铁芯的外缘的连接关系一致,以便于提高加工效率。

在一个具体的实施例中,与同一永磁体对应设置的多个磁障中,至少两个相邻的磁障的第一槽段与永磁体槽的连通关系不一致,且第二槽段和转子铁芯的外缘的连通关系不一致。对于同一永磁体槽对应设置的多个磁障而言,第一槽段和第二槽段的连通关系是交错的,可以理解,若是第一槽段与永磁体槽连通,则会具有较大的电枢抑制效果,但由于直接破口设计,会对强度产生一定的影响,若是第一槽段与永磁体槽不连通,则具有一定的强度,但对于电枢的抑制效果而言,会稍弱,第二槽段和外缘的连通关系也同理,通过交错的连通关系,可综合提升电枢抑制效果和强度,提高转子结构的使用可行性。

在一个具体的实施例中,与同一永磁体对应设置的多个磁障中,至少存在一个磁障的第一槽段与永磁体槽不连通,且第二槽段与转子铁芯的外缘不连通。对于同一永磁体槽对应设置的多个磁障而言,通过限制设置磁障的第一槽段和第二槽段分别和永磁体槽以及外缘不连通,可以理解,由于两端均不连通,可有效提高转子铁芯在运行过程中的结构强度,从而提高转子结构整体在转动时的整体稳定性。

在一个具体的实施例中,第一槽段和第二槽段均为直线段,便于加工,且通过限制两个直线段之间的夹角为[60°,120°],更利于对交轴电枢反应的抑制效果。

在另一个实施例中,还可限制第一槽段和第二槽段中的一个呈曲线状,或者二者均为曲线状。

实施例四

如图1至图5所示,本实施例提出的一种转子结构100,包括转子铁芯102以及设置在转子铁芯102内的永磁体104,以便于在永磁体104的磁性作用下受驱动,转子结构100可相对于定子202发生转动,以实现电机的正常运行。具体地,在转子铁芯102上设有贯通两个端面的永磁体槽103,永磁体104可设置在永磁体槽103内,可便于永磁体104受磁力驱动。在转子铁芯102上还设有磁障106,通过限定磁障106两端的延伸方向为朝向永磁体104和外缘,从而可使磁障106作为缓解磁饱和程度的结构,在转子结构100转动的过程中形成磁障,以提高电机的功率密度和转矩密度,提升电机的过载能力,有效改善电机的转矩脉动,在减少电机永磁用量,也即减少生产成本的基础上,极大的提升电机性能,提高应用转子结构100的电机的性价比,提高产品竞争力。

根据本方案的转子结构100,一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度并降低负载反电势,提升电机的转矩密度和过载能力;另一方面,由于在转子铁芯102上挖空形成磁障106,还可降低稀土永磁体104的用量。

对于在充磁方向上的双侧均设置磁障的结构而言,磁障两端的连通方式存在多样化,具体如图1和图6至图11所示。

如图1所示,永磁体槽两侧分别有三个磁障,但本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽不连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙不连通。每个永磁体槽两侧所有磁障与永磁体槽不连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,所有磁障与气隙不连通。

如图6所示,永磁体槽两侧分别有三个磁障,但本发明不局限三个磁障。其中一个磁障与永磁体槽连通,两个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙相连通。每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相连通,且转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图7所示,永磁体槽两侧分别有三个磁障,但本发明不局限三个磁障。其中两个磁障与永磁体槽连通,一个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙相连通。每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相连通,且转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图8所示,永磁体槽两侧分别有三个磁障,但本发明不局限三个磁障。其中一个个磁障与永磁体槽连通,两个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙相连通。每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相连通,且转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图9所示,永磁体槽两侧分别有三个磁障,但本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙相连通。每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相连通,且转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图10所示,永磁体槽两侧分别有三个磁障,但本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽不连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙相连通。每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相不连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图11所示,永磁体槽两侧分别有三个磁障,但本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙不连通。每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙不连通。

此外,对于在充磁方向上仅在弱磁侧设置磁障的结构而言,磁障两端的连通方式也存在多样化。

如图12所示,电机沿逆时针旋转,在永磁体槽旁沿着电机逆时针旋转方向侧设置有三个磁障,本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽不连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙不连通。每个永磁体槽两侧所有磁障与永磁体槽不连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,所有磁障与气隙不连通。

如图13所示,电机沿顺时针旋转,在永磁体槽旁沿着电机顺时针旋转方向侧设置有三个磁障,本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽不连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙不连通。每个永磁体槽两侧所有磁障与永磁体槽不连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,所有磁障与气隙不连通。

如图17所示,电机沿逆时针旋转,在永磁体槽旁沿着电机逆时针旋转方向侧设置有三个磁障,本发明不局限三个磁障。其中一个磁障与永磁体槽连通,两个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙不连通。至少有一个磁障与永磁体槽相连通,且转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图18所示,电机沿顺时针旋转,在永磁体槽旁沿着电机逆时针旋转方向侧设置有三个磁障,本发明不局限三个磁障。其中一个磁障与永磁体槽连通,两个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙不连通。至少有一个磁障与永磁体槽相连通,且转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图19所示,电机沿逆时针旋转,在永磁体槽旁沿着电机逆时针旋转方向侧设置有三个磁障,本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽不连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙连通。分别至少有一个磁障与永磁体槽相连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙不连通;或每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相不连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

如图20所示,电机沿顺时针旋转,在永磁体槽旁沿着电机顺时针旋转方向侧设置有三个磁障,本发明不局限三个磁障。其中三个磁障与永磁体槽不连通,三个磁障与转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙连通。分别至少有一个磁障与永磁体槽相连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙不连通;或每个永磁体槽两侧,分别至少有一个磁障与永磁体槽相不连通,转子铁芯的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障与气隙连通。

实施例五

如图21和图22所示,本实施例提出的一种电机结构200,包括定子202和转子结构100,转子结构100可相对于定子202转动,其中,电机结构200内设有上述任一实施例的转子结构100,故而具有上述任一实施例的有益效果,在此不再赘述。

需要强调的是,由于电机结构200包括上述转子结构100,一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度并降低负载反电势,提升电机的转矩密度和过载能力;另一方面,还可削弱气隙204中转子的磁场谐波,改善电机的转矩脉动。

实施例六

如图23所示,本实施例提出的一种衣物处理装置300,包括壳体302以及设于壳体302内的电机结构200,壳体302内设有上述实施例五中的电机结构200,故而具有上述电机结构200的有益效果,在此不再赘述。

本申请还提供了一种具体的转子,为了抑制电机交轴电枢反应,缓解铁芯饱和,提升电机的转矩密度和过载能力。本发明提出一种转子及其单向旋转电机,包括永磁体、转子铁芯,其中转子铁芯包含沿径向分布的若干个永磁体槽,永磁体嵌放在永磁体槽内。转子铁芯由硅钢片叠制,在永磁体槽旁沿着电机旋转方向侧设置有磁障,磁障的两端分别指向永磁体槽与转子铁芯的冲片外圆。

为了对永磁磁链不造成影响,同时又可以规范磁力线路径,削弱气隙中磁场谐波,改善电机的转矩脉动。磁障指向转子铁芯的冲片外圆一端延伸方向与转子运行方向正交或近似正交。其中,此处近似正交指夹角范围在60~120°之间。磁障指向永磁体槽一端延伸方向与永磁体槽夹角范围在(180/2p)°~90°之间。

为了在磁障与永磁体槽或转子铁芯的冲片外圆导通时,可以有效降低q轴电感,抑制电机交轴电枢反应,缓解铁芯饱和;磁障与永磁体槽或转子铁芯的冲片外圆非导通时,可以保证转子的结构强度。每个磁障与永磁体槽和转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙至少有一个不连通,或所有磁障与永磁体槽和转子铁芯的每个扇形区域径向外侧气隙全部连通。

既要保证转子的结构强度,又能有效降低q轴电感,抑制电机交轴电枢反应,缓解铁芯饱和。转子铁芯上磁障若在非连通状态下,距离永磁体槽或转子外表面的距离为d,且d≥0.2mm。

为了充分利用转子内部铁芯空间,使得转矩密度最优化。永磁体槽的形状为中心对称的多边形。多边形从转子径向外侧至径向内侧,其充磁方向呈现窄-宽-窄结构,窄部宽度为w1,宽部宽度为w2,其关系满足,w2≥w1。

根据本发明的一个实施例,磁障106的一端指向永磁体槽103且延伸方向与永磁体槽103正交或近似正交,另一端指向转子铁芯102的冲片1022外圆且延伸方向与转子运行方向正交或近似正交。其中,此处近似正交指夹角范围在60120°之间。

本发明还提出一种单向旋转电机,包括永磁体、转子和定子铁芯。定子,定子包括定子铁芯和定子绕组,定子铁芯上设有多个定子凸齿,多个定子凸齿围绕定子铁芯的中心线周向分布,定子绕组绕组绕设在多个定子凸齿上。转子,转子包含转子铁芯,转子铁芯包含沿径向分布的若干个永磁体槽,转子铁芯被永磁体槽分割成极数2p个扇形区域。

根据本发明的一个实施例,每极的永磁体槽103两侧所有磁障106与永磁体槽103不联通,转子铁芯102的每个扇形区域径向外侧,至少有一个磁障106与气隙204联通;或者每极的永磁体槽103两侧分别至少有一个磁障106与永磁体槽103相联通,转子铁芯102的每个扇形区域径向外侧,所有磁障106与气隙204不联通。

转子铁芯102上磁障106的任意一端若在非联通状态下(不与永磁体槽103和气隙204相联通),那么该端距离永磁体槽103或转子外圆表面的距离d>0.2mm。

本具体实施例,仅通过在转子铁芯102上设计多层交轴磁障,并使用至少一种相对廉价的永磁材料进行永磁体104组合设计,便可有效提高电机过载能力,降低电机的转矩脉动和成本。

根据本发明提供的转子结构、电机结构和衣物处理装置,一方面,在具有抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度并降低负载反电势,提升电机的转矩密度和过载能力的基础上,可根据转子结构的转动方向的限制设置磁障的位置;另一方面,由于在转子铁芯上挖空形成磁障,还可降低稀土永磁体的用量。

在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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