转子及电机的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种转子及电机。


背景技术：

2.按，现有的回转式压缩机主要包括以下部件：排气管、机壳、电机(定子、转子)、传动轴、上轴承、消音罩、压缩单元(缸体、活塞)、下轴承、底盖、出口管、储液器和入口管。压缩机的基本工作原理如下：压缩机通电工作时，定子产生磁场，使转子旋转，带动传动轴，使活塞在缸体中做偏心运动，从而将低温低压的气体冷媒介质压缩成高温高压的气体，并由缸体经消音罩排至壳体中。再经由定子外侧的切边，及转子间的间隙后，由出口管排入冷冻循环系统。
3.众所周知，永磁同步电机因其较高的效率，被广泛应用于空调压缩机等家电领域。提高电机能效比较常用的方法是提高电机部气隙磁场，然而，采用这种方法的同时，气隙磁场谐波也将变大，导致电机以及压缩机噪音震动恶外。
4.有鉴于此，本创作人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本创作人改良的目标。


技术实现要素：

5.因此，本发明的目的，即在提供一种大幅降低转矩涟波与顿转转矩，改善气隙磁通波形以及减少漏磁，有助于降低震动噪音并提升电机的输出力矩的稳定度，以解决上述现有技术存在的问题。
6.为达到前述目的，本发明提出一种转子，包括有一转子铁芯，该转子铁芯为一具有预定长度的筒状体，其中心处设有一供安装电机心轴的轴孔，该轴孔贯通于该转子铁芯的两端，其特征在于：
7.该转子铁芯以轴孔为中心平均区分成若干个磁力区块，而各该磁力区块的外轮廓沿周向依次具有相连接的一弧线段、二连接段及一凹陷段；该弧线段相邻于该二连接段之间，该凹陷段则相邻于该一连接段；该弧线段的圆弧半径为r1，该连接段的圆弧半径为r2，该凹陷段与该转子铁芯的圆心点之间的间距值为d3；其中该弧线段与该连接段为不同圆心及不同圆弧半径所构成，致使该转子的外轮廓整体呈现不整圆结构。
8.较佳地，定义一第一假想线，该第一假想线由该转子铁芯的圆心点延伸通过该弧线段的中心点，该弧线段的圆心点位于该第一假想线；其中该弧线段的圆心点与该转子铁芯的圆心点之间的间距值为d1，该转子铁芯的圆心点与该弧线段的顶端之间的间距值为d2，且满足d1《d2。
9.较佳地，该弧线段的圆心点与该转子铁芯的圆心点之间的间距值为d1；该连接段的圆弧半径为r2，且满足d1《r2。
10.较佳地，该连接段的圆弧半径为r2，该转子铁芯的圆心点与该弧线段的顶端之间的间距值为d2，该凹陷段与该转子铁芯的圆心点之间的间距值为d3，且满足d2≧r2＞d3。
11.较佳地，该转子更进一步包括有若干个磁铁，该些磁铁分别设于该转子铁芯的各磁力区块处。
12.较佳地，各该磁力区块设有一磁铁槽，该磁铁槽沿着该磁力区块顶面贯通于该磁力区块底面，而该磁铁槽则供该磁铁安装。
13.较佳地，定义一第二假想线，该第二假想线由该转子铁芯的圆心点延伸通过该凹陷段的中心点；其中该凹陷段的底端为直线设计，该凹陷段底端的直线长度为a1，该二磁铁之间宽边中点的连线距离值为a2，其满足下列关系式：
14.较佳地，该凹陷段的形状为任一形状。
15.较佳地，各该磁力区块的磁铁槽的形状为长条状或v形状的任一者。
16.根据本发明的另一方面，还提供了一种电机，其特征在于，包括：
17.一定子；及
18.一转子，该转子为上述的转子，该转子设置于该定子内部，该转子能相对该定子转动。
19.通过上述结构可知，本发明的有益效果：
20.1、提供的一转子包括转子铁芯和磁铁。其中，该转子铁芯以轴孔为中心而区分成若干个磁力区块，各该磁力区块设有磁铁槽且供磁铁设置并形成磁极，而各该磁力区块的外轮廓沿周向依次具有相连接的一弧线段、二连接段及一凹陷段；该弧线段相邻于该二连接段之间，该凹陷段则相邻于该一连接段，并经由该转子铁芯的圆心点延伸通过该弧线段的中心点而定义一第一假想线，该弧线段的圆心点位于该第一假想线，但与该转子铁芯的圆心点为不同心，达到该弧线段与该连接段为不同圆心及不同圆弧半径所构成，致使该转子的外轮廓整体呈现不整圆结构，如此一来，利用不整圆结构能优化气隙磁通密度分布，使气隙磁通趋近弦波，同时改善顿转转矩与转矩涟波。
21.2、提供的一转子包括转子铁芯和磁铁。其中，该转子铁芯以轴孔为中心而区分成若干个磁力区块，各该磁力区块设有磁铁槽且供磁铁设置并形成磁极，而各该磁力区块的外轮廓沿周向依次具有相连接的一弧线段、二连接段及一凹陷段；该弧线段相邻于该二连接段之间，该凹陷段则相邻于该一连接段，并经由该转子铁芯的圆心点延伸通过该凹陷段的中心点而定义一第二假想线，其中该凹陷段的底端为直线设计，该凹陷段底端的直线长度为a1，该二磁铁之间宽边中点的连线距离值为a2，其满足下列关系式：减少该凹陷段闭合发生，如此一来，位于第二假想线的凹陷段可限缩磁通流通路径，使磁通往理想磁路流通，减少漏磁发生与优化气密磁通密度分布。
附图说明
22.图1为本发明转子的俯视图(一)。
23.图2为本发明图1的局部放大图。
24.图3为本发明转子的俯视图(二)。
25.图4为本发明电机的俯视图。
[0026]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转子
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11
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转子铁芯
[0027]
110
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轴孔
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111
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磁力区块
[0028]
1111
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磁铁槽
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112
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弧线段
[0029]
113
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连接段
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114
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凹陷段
[0030]
12
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磁铁
[0031]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定子
[0032]
a1
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长度
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a2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
距离
[0033]dꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一假想线
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d1
ꢀꢀꢀꢀꢀ
间距
[0034]
d2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
间距
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
d3
ꢀꢀꢀꢀꢀ
间距
[0035]qꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二假想线
[0036]
r1
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圆弧半径
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r2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
圆弧半径
具体实施方式
[0037]
为了解本发明的特征、内容与优点及其所能达到的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围。
[0038]
本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及所附附图进行更详细地描述而更容易理解，且本发明或可以不同形式来实施，故不应被理解仅局限于此处所陈述的实施例，相反地，对所属技术领域具有通常知识者而言，所提供的实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴，且本发明将仅为所附加的权利要求所定义。
[0039]
第一实施例
[0040]
首先，请参阅图1至图3，图1为本发明转子的俯视图(一)，图2为本发明图1的局部放大图，图3为本发明转子的俯视图(二)。
[0041]
该转子1包括有一转子铁芯11，该转子铁芯11为一具有预定长度的筒状体，该转子铁芯11的中心处设有一供安装电机心轴(图未示出)的轴孔110，该轴孔110贯通于该转子铁芯11的两端，即该转子铁芯11的上端及下端。本发明该转子铁芯11为多个硅钢片由下到上依次重叠而形成前述筒状体，而每一硅钢片的中心位置设有内孔，经重叠而形成前述该转子铁芯11与电机心轴(图未示出)相配合的轴孔110。
[0042]
而该转子铁芯11以轴孔110为中心平均区分成若干个磁力区块111，而各该磁力区块111的外轮廓沿周向依次具有相连接的一弧线段112、二连接段113及一凹陷段114；该弧线段112相邻于该二连接段113之间，该凹陷段114则相邻于该一连接段113；该弧线段112的圆弧半径为r1，该连接段113的圆弧半径为r2，该凹陷段114与该转子铁芯11的圆心点之间的间距值为d3；其中该弧线段112与该连接段113为不同圆心及不同圆弧半径所构成，致使该转子1的外轮廓整体呈现不整圆结构。
[0043]
藉由以上结构所述，兹更进一步说明如后：
[0044]
本实施例中，定义一第一假想线d，该第一假想线d由该转子铁芯11的圆心点延伸通过该弧线段112的中心点，该弧线段112的圆心点位于该第一假想线d上，即该第一假想线d上的任一点，但不能同心于该转子铁芯11的圆心点；其中该弧线段112的圆心点与该转子
铁芯11的圆心点之间的间距值为d1，该转子铁芯11的圆心点与该弧线段112的顶端之间的间距值为d2，且满足d1《d2；换言之，该弧线段112的圆心点与该转子铁芯11的圆心点，两者为不同心状态。
[0045]
前述中，该弧线段112的圆心点与该转子铁芯11的圆心点之间的间距值为d1，该连接段113的圆弧半径为r2，且满足d1《r2；换言之，该弧线段112的圆心点与该转子铁芯11的圆心点的间距值为d1，所述间距d1其长度不超过该连接段113的圆弧半径r2。
[0046]
再者，该连接段113的圆弧半径为r2，该转子铁芯11的圆心点与该弧线段112的顶端之间的间距值为d2，该凹陷段114与该转子铁芯11的圆心点之间的间距值为d3，且满足d2≧r2＞d3；换言之，该转子铁芯11的圆心点与该弧线段112的顶端之间的间距d2大于或等于该连接段113的圆弧半径r2，而该连接段113的圆弧半径r2大于该凹陷段114与该转子铁芯11的圆心点之间的间距d3。
[0047]
本实施例中，该转子1更进一步包括有若干个磁铁12，该些磁铁12分别设于该转子铁芯11的各磁力区块111处；并于该磁力区块111系设有一磁铁槽1111，该磁铁槽1111沿着该磁力区块111顶面贯通于该磁力区块111底面，而该磁铁槽1111则供该磁铁12安装，所述该磁力区块111的磁铁槽1111的形状为长条状(如图1所示)或v形状(如图3所示)的任一者。
[0048]
本实施例中，定义一第二假想线q，该第二假想线q由该转子铁芯11的圆心点延伸通过该凹陷段114的中心点；其中该凹陷段114的底端为直线设计，即该凹陷段114的底面；而该凹陷段114底端的直线长度为a1，该二磁铁12之间宽边中点的连线距离值为a2(如图2所示)，其满足下列关系式：而该凹陷段114的形状为任一形状；换言之，该凹陷段114重点在于其底端为直线设计，而该凹陷段114的两侧面，即两边侧端其形状不受限制，其形状可为平直状(由底端朝上重直延伸，即底端与两端之间的角度为90度)、弧状(如：外弧状或内弧状)、倾斜状(由底端朝上延伸向外倾斜，即底端与两端之间的角度大于90度；或者由底端朝上延伸向内倾斜，即底端与两端之间的角度小于90度)或其它形状的任一者；因此，该凹陷段114可为上述中任一形状，不局限单一样式，而本创作附图中该凹陷段114的底与两侧端之间的角度为90度，即该凹陷段114为矩形形状所呈现，在此条件下，避免该凹陷段114呈闭合状态。
[0049]
第二实施例
[0050]
请参阅图4，图4为本发明电机的俯视图，本实施例提供一种电机，该电机包括一定子2及一转子1，该转子1系为前述的转子1，由于该转子1整体结构已于前述叙明，故不在赘述。该转子1设置于该定子2内部，该转子1能相对该定子2转动。
[0051]
在此结构下，将该转子铁芯11以轴孔110为中心而区分成若干个磁力区块111，各该磁力区块111设有磁铁槽1111，该磁铁12设置于该磁铁槽1111中并形成磁极，而各该磁力区块111的外轮廓沿周向依次具有相连接的一弧线段112、二连接段113及一凹陷段114；该弧线段112相邻于该二连接段113之间，该凹陷段114则相邻于该一连接段113，并经由该转子铁芯11的圆心点延伸通过该弧线段112的中心点而定义一第一假想线d，以及，经由该转子铁芯11的圆心点延伸通过该凹陷段114的中心点而定义一第二假想线q，该弧线段112的圆心点位于该第一假想线d上，但与该转子铁芯11的圆心点为不同心，达到该弧线段112与该连接段113为不同圆心及不同圆弧半径所构成，致使该转子1的外轮廓整体呈现不整圆结
构，如此一来，利用不整圆结构能优化气隙磁通密度分布，使气隙磁通趋近弦波，同时改善顿转转矩与转矩涟波。
[0052]
再者，该转子铁芯11的圆心点延伸通过该凹陷段114的中心点而定义一第二假想线q，其中该凹陷段114的底端为直线设计，该凹陷段114底端的直线长度为a1，该二磁铁12之间宽边中点的连线距离值为a2，其满足下列关系式：减少该凹陷段114闭合发生，如此一来，位于该第二假想线q上的凹陷段114可限缩磁通流通路径，使磁通往理想磁路流通，减少漏磁发生与优化气密磁通密度分布。
[0053]
就上述而言，本发明为了降低电机输出转矩的波动，即降低电机的转矩涟波与顿转转矩，则针对该转子1的外观轮廓进行修改，其主要目的为优化气隙磁通密度分布，使其波行趋近弦波，以减小气隙磁场谐波和降低转矩波动，进而达到改善电机震动噪音的目的。
[0054]
惟以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。