外转子式电机的转子和具有该转子的压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉压缩机技术领域，更具体地，涉及一种外转子式电机的转子和具有该转子的压缩机。
【背景技术】
[0002]外转子式电机用在例如密封式制冷剂压缩机中，例如装在家用冰箱或空调系统中，这样的制冷剂压缩机必须具备小的组件高度，以便于可对利用制冷空间的可能限制达到最小。在这种连接中，使用带有外转子式电机作为驱动电机是具备优点的，因为这种电机比起内置转子的驱动电机具有更小的组件高度。
[0003]然而，无论采用内置转子或是外转子式的电机作为制冷剂压缩机的驱动电机，电机在运转时都会产生能量损失。这种能量损失主要包括有电机的绕组发热带来的热损失、铁芯中交变磁场产生的磁损失以及转子旋转时引起的机械损失。
[0004]外转子式电机相比内置转子电机而言，绕组的热损失和铁芯的磁损失可做到同等的水平，但外转子式电机的转子直径较内置转子大很多，其带来了更大的机械损失。因为增加了这部分损失，使得外转子式电机的性能无法达到内置转子一样的水平，外转子式电机的结构有待改进。另外，转子的制造过程相对繁琐，有待于进一步改进。
【实用新型内容】
[0005]本申请是基于实用新型人对以下事实和问题的发现和认识作出的:
[0006]考虑到外转子式电机比内置转子电机具有更大的机械损失，因此如何设计外转子式电机的转子使得其具备更小的机械损失是该类电机达到高性能的关键点。本申请的实用新型人认为外转子式电机转子的重量对机械损失影响较大，尤其当其应用在制冷剂压缩机时，电机被以竖直的方式安装，电机转子处于“吊着”或“支撑”的状态，压缩机旋转轴需要承受来自电机转子的全部重量，因而转子的重量对压缩机系统的机械损失影响变得更加明显O
[0007]有鉴于此，本申请从单位重量输出转矩的角度考虑，采用低剩磁低成本的铁氧体永磁体，结合外转子式电机的结构设计。一方面尽可能的保证电机输出足够大的转矩，另一方面又使得电机的转子足够轻，从而有效地降低了电机旋转时带来的机械损失，使得外转子式电机在组件高度大大低于内置转子电机的情况下，达到了和内置转子电机相当的性能水平。
[0008]同时，本申请还对转子的结构进行了改进，使转子的制造更加方便。
[0009]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种外转子式电机的转子，所述外转子式电机的转子制造方便且成本更低。
[0010]本实用新型还提出了一种具有上述外转子式电机的压缩机。
[0011]根据本实用新型的外转子式电机的转子，包括:底盘，所述底盘上设有用于安装电机轴的中心开口 ；圆柱环，所述圆柱环设在所述底盘的外周沿上且沿所述底盘的轴向向上延伸，所述圆柱环与所述底盘为一体形成件；多个永磁体，多个永磁体设在所述圆柱环的内周壁上且沿所述圆柱环的周向间隔开。
[0012]根据本实用新型的外转子电机的转子，制造更方便，结构强度更高且成本更低。
[0013]另外，根据本实用新型的外转子式电机的转子还可以具有如下附加的技术特征:
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述底盘与所述圆柱环为一体冲压形成的钢件，，多个所述永磁体分别形成为铁氧体永磁体。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述钢件的厚度为0.5mm-3.0mm。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，所述底盘与所述圆柱环的连接处设有向内伸出的环形台阶面，多个所述永磁体设在所述环形台阶面上。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，还包括多个固定件，每个所述固定件分别设在相邻的两个永磁体之间，多个所述永磁体分别通过多个所述固定件固定在所述圆柱环上。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，每个所述固定件分别形成为弹性件。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，多个所述永磁体分别与所述圆柱环的内侧壁和环形台阶面粘接。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，所述底盘包括底板和环形板，所述中心开口设在所述底板上，所述环形板的下端与所述底板的外周沿相连且上端与所述圆柱环的外周沿相连，所述环形板的径向尺寸在从底板向圆柱环的方向上逐渐增大。
[0021]根据本实用新型的一个实施例，所述底板设有多个减重孔。
[0022]根据本实用新型的一个实施例，每个所述永磁体的内侧壁分别形成为弧形。
[0023]根据本实用新型的压缩机，包括根据本实用新型的外转子式电机的转子。
[0024]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0025]图1是根据本实用新型实施例的外转子式电机的转子的结构示意图；
[0026]图2是根据本实用新型实施例的外转子式电机的转子的分解结构示意图；
[0027]图3是根据本实用新型实施例的外转子式电机的转子的厚度与输出转矩之间的关系图；
[0028]图4是工装A的结构示意图；
[0029]图5是根据本实用新型实施例的外转子式电机的转子使用工装A装配永磁体的示意图；
[0030]图6是工装B的结构示意图；
[0031]图7是根据本实用新型实施例的外转子式电机的转子使用工装B装配永磁体的示意图。
[0032]附图标记:
[0033]转子100 ；
[0034]底盘10 ;底板11 ;环形板12 ;中心开口 101 ;减重孔102 ；
[0035]圆柱环20 ；
[0036]永磁体30 ；外切削部31 ;内切削部32 ；
[0037]环形台阶面40。
【具体实施方式】
[0038]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0039]下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的外转子式电机的转子100。
[0040]参照图1至图7所示，根据本实用新型实施例的外转子式电机的转子100包括底盘10、圆柱环20和多个永磁体30。
[0041]底盘10上设有用于安装电机轴的中心开口 101。圆柱环20设在底盘10的外周沿上并且沿底盘10的轴向向上延伸。圆柱环20与底盘10为一体形成件。多个永磁体30设在圆柱环20的内周壁上并且沿圆柱环20的周向间隔开，多个永磁体30分别形成为铁氧体永磁体30。
[0042]根据本实用新型实施例的外转子电机的转子100，圆柱环20与底盘10为一体形成件，使得转子100的制造更方便，结构强度更高且成本更低。
[0043]具体而言，如图1和图2所示，转子100包括圆柱环20、底盘10和多个永磁体30，每个永磁体30分别可以形成为环片状。圆柱环20连接在具有用于安装电机轴的中心开口101的底盘10上，底盘10形成在圆柱环20的一端的轴向正面上。圆柱环20形成了一端由底盘10闭合，另一端开口的形状，使整个转子100呈现出大致碗状的形状。
[0044]其中，圆柱环20与底盘10 —体制造形成，与相关技术中将圆柱环与底盘分别单独制造出来再连接在一起的结构相比，一体形成的结构制造更方便、结构稳定性和强度更高并且成本更低。
[0045]转子100在高速旋转时，多个环片状的永磁体30因受到转子100离心力的作用会发生沿转子100的内侧壁的圆周方向和轴向方向的移动，显然这样无法保证永磁体30安全可靠地工作。将多个永磁体30设在圆柱环20的内侧壁上，可以有效的解决这一问题。
[0046]根据本实用新型的一些具体实施例，底盘10与圆柱环20为一体冲压形成的钢件。即圆柱环20和底盘10可以由整块钢板一体冲压成型。该种结构成型方便、成本低、强度高且转子100性能可靠。多个永磁体30形成为铁氧体，可进一步降低成本。
[0047]由于铁氧体低剩磁并且矫顽力较低，为保证永磁体30具有较好的耐退磁能力，永磁体30需选取足够的厚度，这样无疑增加了转子100的重量。而转子100的重量对电机的机械损失影响较大。当转子100在旋转时，转子100的重量为多个永磁体30、圆柱环20及底盘10的重量之和。因此，为有效地降低转子100引起的机械损失，需降低转子100的重量。具体而言，即需要降低圆柱环20与底盘10构成的一体形成件的重量。
[0048]本申请的实用新型人对不同厚度的该钢件与电机输出转矩进行了测试，具体数据如图3所示。在此，暂将电机输出转矩在钢件的厚度为3.5mm时定义为100%。钢件的厚度由3.5mm开始，随着厚度的逐渐降低，转子100的圆柱环20的内侧壁和外侧壁之间的磁通更趋于饱和，电机的输出转矩呈现逐步下降的趋势。当钢件的厚度为2mm时，较3.5mm时的钢件厚度降低约43%，电机输出转矩下降5.3%。
[0049]在钢件的厚度下降较为明显的情况下(约43% )，电机输出转矩下降较小(约5.3%)。也就是说，钢件的厚度为2.0mm的电机能输出更大的单位重量转矩。由此提高了电机输出转矩密度，降低了电机的机械损失。其中，实用新型人在钢件的厚度在低于3.5mm的范围内，对电机的输出转矩进行了测试，研宄得出，当钢件的厚度T在0.5mm-3.0mm的范围内时，即底盘10与圆柱环20的厚度均为0.5mm-3.0mm时，既能够尽可能的保证电机输出足够大的转矩，又使得转子100的重量足够轻，从而有效地减低电机的机械损失，可获得高效率低成本的电机。
[0050]例如，在发明的一个具体示例中，钢件的厚度T设为2mm。该种电机输出转矩较大且转子100的重量轻，电机的机械损失小。
[0051]如图2所示，根据本实用新型的一些实施例，底盘10与圆柱环20的连接处设有向内伸出的环形台阶面40，环形台阶面40的内周沿的内径小于圆柱环20的内周壁的内径。多个永磁体30设在环形台阶面40上。由此，多片永磁体30在转子100中可以更好地固定，固定方便且可靠。其具体方式为:多个永磁体30的外侧面紧靠在圆柱环20的内侧壁上，多个永磁体30的下端面靠在环形台阶面40上。
[0052]另外，为了进一步地将多个永磁体3