电动机转子、电动机及压缩机的制作方法

本实用新型属于电动机及压缩机技术领域，涉及一种电动机转子、电动机及压缩机。

背景技术：

压缩机是空调、冰箱等电器的核心器件，而压缩机多数是由电动机来驱动的，均具有较大的能耗量。随着社会的进步以及能源形势的不断严峻化，相关产业越来越多地致力于推出一些节能降耗的产品。近年来，直流变频技术己成为制冷行业的主打技术之一，同时，永磁同步电动机也成为压缩机用电动机的首选。

永磁同步电动机由定子和转子组成，定子是固定于压缩机内，而压缩机内的转子具有永磁体，使用偏心轴的设计来驱动活塞等零件进行冷媒的压缩过程。为了利于定转子间形成正弦化的气隙磁场，现有的压缩机用永磁同步电动机会在转子的磁铁槽与转子外径之间设置多道开槽(通常数量大于等于4)。这种方法能够有效改善电动机的磁场正弦化、降低齿槽转矩，但是多道开槽的设计等同于缩小了转子磁路的宽度，使得转子铁芯的磁密上升、铁损增大。

因此，需要一种在不影响转子铁芯的磁密和铁损的情况下，能够改善电动机的反电势波形的正弦性、降低齿槽转矩的电动机转子。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电动机转子、电动机及压缩机，在不影响转子铁芯的磁密和铁损的情况下，能够改善电动机的反电势波形的正弦性、降低齿槽转矩。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电动机转子，所述电动机转子包括转子铁芯，所述电动机转子对称分布有多个磁极，每一所述磁极所对应的转子铁芯的外径为轴对称结构，所述轴对称结构包括位于中间的第一部位、位于所述第一部位两侧的第二部位以及位于所述第二部位外侧的第三部位，所述第一部位处的外径大于所述第二部位处的外径，所述第二部位还包括与所述第一部位之间的过渡部；

每一所述磁极包括磁铁槽、隔磁槽和长槽，所述磁铁槽用于嵌入式固定安装永磁体，所述隔磁槽位于所述磁铁槽靠近所述转子铁芯边缘处的端部且与所述磁铁槽连通，所述隔磁槽用于增加磁路中的磁阻，所述长槽位于所述隔磁槽的一侧，并且位于所述磁铁槽靠近所述转子铁芯边缘的一侧，所述长槽与所述隔磁槽间隔一定距离。

可选的，所述长槽的数量为2个。

可选的，所述过渡部为直线、圆角或倒角。

可选的，所述第一部位对应的圆角α满足以下关系：

0.25×180°/p≤α≤0.4×180°/p；

其中，p为所述磁极的个数。

可选的，每一所述第二部位对应的圆角β与所述第一部位对应的圆角α满足以下关系：

0.9×α≤β≤1.1×α；

其中，所述第二部位包括用于与所述第一部位相连接的连接部。

可选的，每一所述磁极所对应的转子铁芯在所述第一部位处的外径R1 与所述第二部位处的外径R2满足以下关系：

0.99×R1≤R2≤0.995×R1。

可选的，所述长槽的宽度t满足以下关系：

0.03×w≤t≤0.06×w；

其中，w为所述磁极对应的极弧宽度。

可选的，所述长槽与所述隔磁槽之间的最短距离d满足以下关系：

0.5×t≤d≤1.5×t。

可选的，所述长槽与所述轴对称结构的对称轴的垂直线之间的夹角θ满足以下关系：

60°≤θ≤120°。

本实用新型还提供一种电动机，包括定子以及上述的电动机转子，所述电动机转子通过转轴安装在所述定子中转动。

本实用新型还提供一种压缩机，包括上述的电动机。

与现有技术相比，本实用新型提供的电动机转子，将每一磁极所对应的转子铁芯的外径设计为轴对称结构，轴对称结构的中间部位的外径最大，两侧的外径小于中间部位的外径，同时在磁极的两侧设置长槽，长槽位于隔磁槽的一侧并且与隔磁槽间隔一定距离，电动机转子的这种外形设计以及转子中设置空气槽的设计，对转子铁芯的磁密和铁损的影响较小，而且可以使转子整体产生的磁场更加正弦，有效降低电动机转子与定子间的气隙谐波。

本实用新型提供的电动机，由于采用本实用新型的电动机转子，因而能够改善电动机的反电势波形的正弦性、降低齿槽转矩。

本实用新型提供的压缩机，由于采用所述电动机，性能大大提高。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的电动机转子的任一磁极的结构示意图；

图2是本实用新型提供的压缩机与现有压缩机的电动机反电势波形对比图；

图3是本实用新型提供的压缩机与现有压缩机的电动机齿槽转矩对比图。

其中，1-转子铁芯；11-第一部位；12-第二部位；121-过渡部；13-第三部位；2-磁极；3-磁铁槽；4-隔磁槽；5-长槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种电动机转子、电动机及压缩机作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

请参考图1，本实用新型提供一种电动机转子，包括转子铁芯1，所述电动机转子对称分布有多个磁极2，每一所述磁极2所对应的转子铁芯1的外径为轴对称结构，所述轴对称结构包括位于中间的第一部位11、位于所述第一部位11两侧的第二部位12以及位于所述第二部位12外侧的第三部位13，所述第一部位11处的外径大于所述第二部位12处的外径。优选的，所述第三部位为直线。所述第二部位12还包括与所述第一部位11之间的过渡部121，所述过渡部121可以为直线、圆角或倒角。

每一所述磁极2包括磁铁槽3、隔磁槽4和长槽5，所述磁铁槽3用于嵌入式固定安装永磁体，所述隔磁槽4位于所述磁铁槽3靠近所述转子铁芯1边缘处的端部且与所述磁铁槽3连通，所述隔磁槽4用于增加磁路中的磁阻，所述长槽5位于所述隔磁槽4的一侧，并且位于所述磁铁槽3靠近所述转子铁芯1边缘的一侧，所述长槽5与所述隔磁槽4间隔一定距离。优选的，所述长槽5的数量为2个。

当电动机转子的极数为p时，每个磁极2所占的角度为360°/p。永磁体可以采用钕铁硼或铁氧材料。本实用新型对磁铁槽3、隔磁槽4和长槽5 的形状不做限定。

具体的，如图1所示的磁极，定义：磁极2的对称结构中的中间部位为第一部位11，第一部位11的外径的数值为R1、第一部位11在整个转子铁芯1的外径上所占的圆角为α，对称结构中所述第一部位11的两侧为第二部位12，第二部位12的外径的数值为R2、每一第二部位12在整个转子铁芯1的外径上所占的圆角为β。α为第一部位11对应的圆弧对应的角度值，β为第二部位12对应的圆弧和过渡部121对应的角度值。

所述第一部位11对应的圆角α可以满足以下关系：0.25×360°/p≤α≤0.4×360°/p；每一第二部位12对应的圆角β与所述第一部位11对应的圆角α可以满足以下关系：0.9×α≤β≤1.1×α。

每一所述磁极2所对应的转子铁芯1在所述第一部位11处的外径R1 与所述第二部位12处的外径R2可以满足以下关系：0.99×R1≤R2≤0.995 ×R1。

继续参见图1，在每个磁极2的两侧均设置有长槽5，定义：所述磁极 2对应的极弧宽度为w，长槽5的宽度(具体为沿垂直于长槽5的延伸方向的宽度)为t,所述长槽5与所述隔磁槽4之间的距离为d,所述长槽5 与所述轴对称结构的对称轴的垂直线之间的夹角为θ。

所述长槽5的宽度t可以满足以下关系：0.03×w≤t≤0.06×w；所述长槽5与所述隔磁槽4之间的最短距离d可以满足以下关系：0.5×t≤d≤ 1.5×t；所述长槽5与所述轴对称结构的对称轴的垂直线之间的夹角θ可以满足以下关系：60°≤θ≤120°。

转子铁芯1包括形状相同的转子冲片，并由所述转子冲片通过叠铆或焊接组成，并通过铆钉等紧固件与电动机转子的其他零部件连接形成所述电动机转子，本实用新型的电动机转子通过转轴放置在对应的定子中转动，以形成电动机组件。

本实用新型还提供一种电动机，包括定子以及上述的电动机转子，所述电动机转子通过转轴安装在所述定子中转动。所述电动机由于采用所述电动机转子，电动机的反电势波形的正弦性得到改善、齿槽转矩降低。

本实用新型还提高一种压缩机，包括上述的电动机，所述压缩机由于采用所述电动机，因而性能大大提高。

如图2、图3所示，本实用新型所提供的压缩机，相较于现有的压缩机，其电机的反电势波形的正弦性更好，齿槽转矩也更小。显然，当该电动机应用于压缩机时，可以有效改善压缩机的性能。

综上所述，本实用新型的电动机转子，将每一磁极所对应的转子铁芯的外径设计为轴对称结构，轴对称结构的中间部位的外径最大，两侧的外径小于中间部位的外径，同时在磁极的两侧设置长槽，长槽位于隔磁槽的一侧并且与隔磁槽间隔一定距离，电动机转子的这种外形设计以及转子中设置空气槽的设计，对转子铁芯的磁密和铁损的影响较小，而且可以使转子整体产生的磁场更加正弦，有效降低电动机转子与定子间的气隙谐波。

本实用新型的电动机，由于采用本实用新型的电动机转子，因而能够改善电动机的反电势波形的正弦性、降低齿槽转矩。

本实用新型的压缩机，由于采用所述电动机，性能大大提高。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。