转子铁芯、电机转子和具有其的永磁电机的制作方法

本实用新型涉及电机设备领域，尤其涉及一种转子铁芯、电机转子和具有其的永磁电机。

背景技术：

现有的自启动永磁同步电机多采用鼠笼结构，利用鼠笼绕组实现电机的启动，然而鼠笼绕组多形成为整体结构装配在转子铁芯上，导致气隙谐波不易减小，电机的起动性能差，噪音与振动较大。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种转子铁芯，所述转子铁芯的气隙谐波较小。

本实用新型还旨在提出一种具有所述转子铁芯的电机转子。

本实用新型还旨在提出一种具有所述电机转子的永磁电机，

根据本实用新型实施例的所述转子铁芯包括，第一铁芯，所述第一铁芯具有用于穿设转子轴的第一中心孔，及沿所述第一中心孔周向分布的多个第一磁钢槽，所述第一铁芯上设有多个沿周向均匀间隔分布的第一鼠笼槽，每个所述第一鼠笼槽沿所述第一铁芯的径向延伸，每个所述第一鼠笼槽的径向外端和其径向内端位于不同半径线上；

第二铁芯，所述第二铁芯与所述第一铁芯同轴设置，所述第二铁芯的轴向一端与所述第一铁芯的轴向一端贴合，所述第二铁芯具有用于穿设所述转子轴的第二中心孔，及沿所述第二中心孔周向分布的多个第二磁钢槽，所述第二铁芯上设有多个沿周向均匀间隔分布的第二鼠笼槽，每个所述第二鼠笼槽沿所述第二铁芯的径向延伸，每个所述第二鼠笼槽的径向外端和其径向内端位于不同半径线上；其中：

所述第一中心孔与所述第二中心孔同轴设置，所述多个第一磁钢槽与所述多个第二磁钢槽一一对应设置，每个对应设置的所述第一磁钢槽与所述第二磁钢槽适于插接同一个永磁体。

根据本实用新型实施例的转子铁芯，由于转子铁芯为第一铁芯和第二铁芯的拼接结构，且第一鼠笼槽和第二鼠笼再起延伸方向上分别朝向第一铁芯和第二铁芯的周向偏移，减小了转子与定子之间的气隙谐波，从而使得电机的起动性能较好，振动和噪音都较小。

在一些实施例中，所述第一铁芯的轴向长度等于所述第二铁芯的轴向长度。

在一些实施例中，每个所述第一鼠笼槽朝向所述第一铁芯的外周面设有第一槽口，每个所述第二鼠笼槽朝向所述第二铁芯的外周面设有第二槽口，多个所述第一鼠笼槽与多个所述第二鼠笼槽一一对应设置，每个所述第一槽口与对应的所述第二槽口在所述第一铁芯和所述第二铁芯相贴合的端面上重合。

在一些具体的实施例中，每个所述第一鼠笼槽的径向外端相对其径向内端沿所述第一铁芯的周向偏移，每个所述第二鼠笼槽的径向外端相对其径向内端沿所述第二铁芯的周向偏移，所述第一鼠笼槽和所述第二鼠笼槽的周向偏移方向相反。

在一些更具体的实施例中，所述第一鼠笼槽的径向延伸方向与所述第一铁芯的径向方向的夹角为a1，所述第二鼠笼槽的径向延伸方向与所述第二铁芯的径向方向的夹角为a2，a1和a2满足关系式：a1＝a2。

在一些可选的实施例中，所述第一鼠笼槽的个数与所述第二鼠笼槽的个数相等且等于M，a1和a2满足关系式：0.5*360°/M≤a1＝a2≤1.5*360°/M。

在一些实施例中，所述第一铁芯和所述第二铁芯均由多个转子冲片叠加冲压形成。

根据本实用新型实施例的电机转子包括：转子铁芯，所述转子铁芯为前文所述的转子铁芯；转子轴，所述转子轴穿设在所述第一中心孔和第二中心孔内；多个永磁体，每个所述永磁体插接在对应设置的所述第一磁钢槽与所述第二磁钢槽内。

根据本实用新型实施例的电机转子，由于具有前文所述的转子铁芯，减小了转子与定子之间的气隙谐波，从而使得电机的起动性能较好，振动和噪音都较小。

根据本实用新型实施例的永磁电机，包括前文所述的电机转子。

根据本实用新型实施例的永磁电机，由于具有前文所述的电机转子，减小了转子与定子之间的气隙谐波，从而使得电机的起动性能较好，振动和噪音都较小。

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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的转子铁芯的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的第一转子冲片的结构示意图。

图3是本实用新型实施例的第二转子冲片的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的电机转子的结构示意图。

图5是本实用新型实施例的电机转子的分解结构示意图。

附图标记：

电机转子1、

转子铁芯10、

第一铁芯110、第一转子冲片110a、

第一中心孔111、第一磁钢槽112、第一鼠笼槽113、第一槽口114、

第二铁芯120、第二转子冲片120a、

第二中心孔121、第二磁钢槽122、第二鼠笼槽123、第二槽口124、

永磁体20。

具体实施方式

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的转子铁芯10。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的转子铁芯10包括第一铁芯110和第二铁芯120，第一铁芯110具有用于穿设转子轴的第一中心孔111，及沿第一中心孔111周向分布的多个第一磁钢槽112，第一铁芯110上设有多个沿周向均匀间隔分布的第一鼠笼槽113，每个第一鼠笼槽113沿第一铁芯110的径向延伸，每个第一鼠笼槽113的径向外端和其径向内端位于不同半径线上。第二铁芯120与第一铁芯110同轴设置，第二铁芯120的轴向一端与第一铁芯110的轴向一端贴合，第二铁芯120具有用于穿设转子轴的第二中心孔121，及沿第二中心孔121周向分布的多个第二磁钢槽122，第二铁芯120上设有多个沿周向均匀间隔分布的第二鼠笼槽123，每个第二鼠笼槽123沿第二铁芯120的径向延伸，每个第二鼠笼槽123的径向外端和其径向内端位于不同半径线上。第一中心孔111与第二中心孔121同轴设置，多个第一磁钢槽112与多个第二磁钢槽122一一对应设置，每个对应设置的第一磁钢槽112与第二磁钢槽122适于插接同一个永磁体20。

可以理解的是，本实用新型实施例的转子铁芯10包括同轴设置的第一铁芯110和第二铁芯120，也就是说该实施例的转子铁芯10为分体式结构。于此同时，每个第一铁芯110上的第一鼠笼槽113的径向外端和其径向内端位于不同半径线上，也就是说第一鼠笼槽113的径向外端相对于其径向内端沿第一铁芯110的周向偏移；每个第二铁芯120上的第二鼠笼槽123的径向外端和其径向内端位于不同半径线上，也就是说第二鼠笼槽123的径向外端相对于其径向内端沿第二铁芯120的周向偏移，经过试验证明这样的铁芯结构有利减小转子与定子之间的气隙谐波，从而使得电机的起动性能较好，振动和噪音都较小。

根据本实用新型实施例的转子铁芯10，由于转子铁芯10为第一铁芯110和第二铁芯120的拼接结构，且第一鼠笼槽113和第二鼠笼再起延伸方向上分别朝向第一铁芯110和第二铁芯120的周向偏移，减小了转子与定子之间的气隙谐波，从而使得电机的起动性能较好，振动和噪音都较小。

此外需要额外说明的是，在本实用新型实施例中，转子轴可同时穿过第一中心孔111和第二中心孔121，永磁体20可同时穿过第一磁钢槽112和第二磁钢槽122，这样能够保证电机转子1的结构较为简单且稳固。

在一些实施例中，第一铁芯110的轴向长度等于第二铁芯120的轴向长度。可以理解的是，第一铁芯110的轴向长度和第二铁芯120的轴向长度相等有利于制造，从而在一定程度上降低了定子铁芯的制造成本。当然，这里需要说明的是，第一铁芯110的轴向长度也可以不等于第二铁芯120的轴向长度。

在一些具体的实施例中，如图2-图3所示，每个第一鼠笼槽113的每个第一鼠笼槽113朝向第一铁芯110的外周面设有第一槽口114，每个第二鼠笼槽123朝向第二铁芯120的外周面设有第二槽口124，多个第一鼠笼槽113与多个第二鼠笼槽123一一对应设置，每个第一槽口114与对应的第二槽口124在第一铁芯110和第二铁芯120相贴合的端面上重合。可以理解的是，第一槽口114与对应的第二槽口124在第一铁芯110和第二铁芯120相贴合的端面上重合有利于降低气隙磁密谐波，从而减少振动噪音。当然，在本实用新型的其他实施例中第一槽口114和对应的第二槽口124可以仅有部分重合而不是全部重合。

在一些实施例中，如图2-图3所示，每个第一鼠笼槽113的径向外端相对其径向内端沿第一铁芯110的周向偏移，每个第二鼠笼槽123的径向外端相对其径向内端沿第二铁芯120的周向偏移，第一鼠笼槽113和第二鼠笼槽123的周向偏移方向相反。可以理解的是，由于每个第一鼠笼槽113的径向外端相对其径向内端沿第一铁芯110的周向偏移，每个第二鼠笼槽123的径向外端相对其径向内端沿第二铁芯120的周向偏移。因此，第一鼠笼槽113的对称中心线与所述第二鼠笼槽123的对称中心线不过第一铁芯110及第二铁芯120的圆心，二者的偏移方向相反有利于降低气隙磁密谐波从而减少振动噪音。当然，在本实用新型的其他实施例中，第一鼠笼槽123和第二鼠笼槽123的偏移方向也可以相同。

在一些更具体的实施例中，第一鼠笼槽113的径向延伸方向与第一铁芯110的径向方向的夹角为a1，第二鼠笼槽123的径向延伸方向与第二铁芯120的径向方向的夹角为a2，a1和a2满足关系式：a1＝a2。可以理解的是，第一鼠笼槽113的偏移角度与第二鼠笼槽123的偏移角度相等能够使得转子铁芯10插接永磁体20后磁路分布均匀，气隙磁密谐波含量少，振动和噪音也较小。当然，在本发明的其他实施例中，第一鼠笼槽113的偏移角度也可以不等于第二鼠笼槽123的偏移角度。

在一些可选的实施例中，第一鼠笼槽113的个数与第二鼠笼槽123的个数相等且等于M，a1和a2满足关系式：0.5*360°/M≤a1＝a2≤1.5*360°/M。试验结果表明，当a1和a2满足上述关系式时，转子铁芯10在安装了永磁体20后磁路分布均匀，气隙磁密谐波含量少，振动和噪音也较小。当然，这里需要额外说明的是，a1和a2的角度可以根据实际需要调整，并不限于上述范围。

在一些实施例中，如图2所示，第一铁芯110由多个第一转子冲片110a叠加冲压形成。可以理解的是，每个第一转子冲片110a具有第一中心孔111，多个第一转子冲片110a沿其第一中心孔111的轴向重叠，这种叠压形成的方式方便成型，工艺简单，生产成本低。当然第一铁芯110还可以采用其他的成型方式，此处并不限定，

在一些实施例中，如图4所示，第二铁芯120由多个第二转子冲片120a叠加冲压形成。可以理解的是，每个第二转子冲片120a具有第二中心孔121，多个第二转子冲片120a沿其第二中心孔121的轴向重叠，这种叠压形成的方式方便成型，工艺简单，生产成本低。当然第二铁芯120还可以采用其他的成型方式，此处并不限定，

下面参考图1-图3描述本实用新型一个具体实施例的转子铁芯10。

如图1-图3所示，转子铁芯10包括轴向长度相等的第一铁芯110和第二铁芯120，第一铁芯110，第一铁芯110具有用于穿设转子轴的第一中心孔111，及沿第一中心孔111周向分布的多个第一磁钢槽112，第一铁芯110上设有多个沿周向均匀间隔分布的第一鼠笼槽113，每个第一鼠笼槽113沿第一铁芯110的径向延伸，每个第一鼠笼槽113的径向外端和其径向内端位于不同半径线上。

第二铁芯120与第一铁芯110同轴设置，第二铁芯120的轴向一端与第一铁芯110的轴向一端贴合，第二铁芯120具有用于穿设转子轴的第二中心孔121，及沿第二中心孔121周向分布的多个第二磁钢槽122，第二铁芯120上设有多个沿周向均匀间隔分布的第二鼠笼槽123，每个第二鼠笼槽123沿第二铁芯120的径向延伸，每个第二鼠笼槽123的径向外端和其径向内端位于不同半径线上。

第一中心孔111与第二中心孔121同轴设置，多个第一磁钢槽112与多个第二磁钢槽122一一对应设置，每个对应设置的第一磁钢槽112与第二磁钢槽122适于插接同一个永磁体20。每个第一鼠笼槽113的每个第一鼠笼槽113朝向第一铁芯110的外周面设有第一槽口114，每个第二鼠笼槽123朝向第二铁芯120的外周面设有第二槽口124，多个第一鼠笼槽113与多个第二鼠笼槽123一一对应设置，每个第一槽口114与对应的第二槽口124在第一铁芯110和第二铁芯120相贴合的端面上重合。

第一鼠笼槽113的径向延伸方向与第一铁芯110的径向方向的夹角为a1，第二鼠笼槽123的径向延伸方向与第二铁芯120的径向方向的夹角为a2，第一鼠笼槽113的个数与第二鼠笼槽123的个数相等且等于M，a1和a2满足关系式：0.5*360°/M≤a1＝a2≤1.5*360°/M。

如图4-图5所示，根据本实用新型实施例的电机转子1包括转子铁芯10、转子轴(图未示出)和多个永磁体20，转子铁芯10为前文的转子铁芯10，转子轴穿设在第一中心孔111和第二中心孔121内，每个永磁体20插接在对应设置的第一磁钢槽112与第二磁钢槽122内。

根据本实用新型实施例的电机转子1，由于具有前文所述的转子铁芯10，减小了转子与定子之间的气隙谐波，从而使得电机的起动性能较好，振动和噪音都较小。

根据本实用新型实施例的永磁电机，包括前文所述的电机转子1。

根据本实用新型实施例的永磁电机，由于具有前文所述的电机转子1，减小了转子与定子之间的气隙谐波，从而使得电机的起动性能较好，振动和噪音都较小。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。