电机转子铁芯、电机转子及变频电机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机转子铁芯、电机转子及变频电机。其中，电机转子铁芯，包括铁芯主体，所述铁芯主体上设置有至少两种不同的磁钢槽，每种所述磁钢槽用于安装一种类型的磁钢。其通过在铁芯主体中设置不同种类的磁钢槽，从而可相应的在不同种类的磁钢槽中安装不同类型的磁钢。这样，会更容易同时满足电机磁通量及电机整体成本的要求。能够提供成本适当的高性能电机，有利于电机的广泛使用。同时提供的电机转子及变频电机也具有成本适中，性能优越的特点。
【专利说明】
电机转子铁芯、电机转子及变频电机
技术领域
[0001]本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机转子铁芯、电机转子及变频电机。
【背景技术】
[0002]传统的变频压缩机电机的电机转子中，磁钢的种类有两种，一种是铁氧体磁钢，一种是稀土磁钢。
[0003]采用铁氧体磁钢的电机转子成本较低，但是由于铁氧体磁能积低的问题，往往电机做的叠高比较高，影响电机振动噪声。而全部采用稀土磁钢的电机转子更容易达到电机磁能积要求，但是因为稀土材料的材料限制，采用稀土磁钢的电机转子成本较高。使采用稀土磁钢的电机的应用范围受到很大的限制。
【实用新型内容】
[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种成本适中且性能优越的电机转子铁芯、电机转子及变频电机。
[0005]为实现本实用新型目的提供的一种电机转子铁芯，包括铁芯主体，所述铁芯主体上设置有至少两种不同的磁钢槽，每种所述磁钢槽用于安装一种类型的磁钢。
[0006]作为一种电机转子铁芯的可实施方式，所述磁钢槽的种类数为两种。
[0007]作为一种电机转子铁芯的可实施方式，所述两种不同的磁钢槽分别为铁氧体磁钢槽和稀土磁钢槽；
[0008]所述铁氧体磁钢槽用于安装铁氧体磁钢，所述稀土磁钢槽用于安装稀土磁钢。
[0009]作为一种电机转子铁芯的可实施方式，所述铁氧体磁钢槽的横截面为圆弧形，设置在所述铁芯主体的靠近边缘处，且圆弧的开口朝向所述铁芯主体的边缘。
[0010]作为一种电机转子铁芯的可实施方式，所述铁氧体磁钢槽的数量为多个，且多个所述铁氧体磁钢槽在所述铁芯主体的一个圆周上均匀分布。
[0011]作为一种电机转子铁芯的可实施方式，所述稀土磁钢槽设置在所述铁氧体磁钢槽与所述铁芯主体的边缘之间。
[0012]作为一种电机转子铁芯的可实施方式，所述稀土磁钢槽的体积小于所述铁氧体磁钢槽的体积。
[0013]基于同一实用新型构思的一种电机转子，包括前述任一种电机转子铁芯，以及与所述电机转子铁芯相匹配的磁钢。
[0014]作为一种电机转子的可实施方式，所述电机转子铁芯上设置有铁氧体磁钢槽和稀土磁钢槽两种不同磁钢槽时；
[0015]所述铁氧体磁钢槽中安装有铁氧体磁钢，所述稀土磁钢槽中安装有稀土磁钢;且
[0016]所述稀土磁钢由钕铁硼材料制成。
[0017]作为一种电机转子的可实施方式，所述铁氧体磁钢的横截面为角度小于等于180的部分圆环形;所述稀土磁钢的横截面为长方形。
[0018]基于同一实用新型构思的一种变频电机，包括前述任一种电机转子，还包括与所述电机转子相匹配的电机定子。
[0019]作为一种变频电机的可实施方式，所述电机定子上的定子消尖尺寸小于等于隔磁桥尺寸。
[0020]作为一种变频电机的可实施方式，所述电机转子上安装有稀土磁钢时，所述电机定子的定子齿宽大于等于稀土磁钢沿所述电机定子圆周方向的直线宽度。
[0021]本实用新型的有益效果包括:本实用新型提供的一种电机转子铁芯，在铁芯主体中设置不同种类的磁钢槽，从而可相应的在不同种类的磁钢槽中安装不同种类的磁钢。这样，会更容易同时满足电机磁能积及电机整体成本的要求。能够提供成本适当的高性能电机，有利于电机的广泛使用。同时提供的电机转子及变频电机也具有上述的优势。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型一种电机转子铁芯的一具体实施例的主视图；
[0023]图2为本实用新型一种电机转子的一具体实施例的主视图；
[0024]图3为本实用新型一种变频电机的转子定子组装结构示意图；
[0025]图4为本实用新型一种变频电机的一具体实施例的反电动势波形图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的电机转子铁芯、电机转子及变频电机的【具体实施方式】进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]本实用新型一实施例的电机转子铁芯100，如图1所示，包括铁芯主体110，且铁芯主体110上设置有至少两种磁钢槽120，每种磁钢槽120用于安装一种类型的磁钢。
[0028]所述磁钢的类型一般为由于磁钢的构成材料不同而分成的不同种类的磁钢。如由铁氧体材料制成的铁氧体磁钢及由稀土材料制成的稀土磁钢。但是对于磁钢种类的划分，除了构成材料不同以外，还可以根据磁钢的形状差别分为不同种类的磁钢。如对于同样由铁氧体材料制成的磁钢根据形状的不同可以分为弧形铁氧体磁钢212及V形铁氧体磁钢212等类型。当然，更常见的是根据构成磁钢材料的不同来划分不同种类的磁钢。
[0029]在电机转子铁芯中设置不同种类的磁钢槽120之后，可相应的在不同种类的磁钢槽120中安装不同种类的磁钢。这样，会更容易同时满足电机磁通量及电机整体成本的要求。
[0030]在其中一个实施例中，电机转子铁芯的铁芯主体110上设置有两种不同的磁钢槽
120。设置两种不同种类的磁钢槽120后，则电机转子铁芯上可以安装两种不同的磁钢。两种不同的磁钢可以是材料不同的两种磁钢，也可以是形状不同的两种磁钢。当然主要目的是使用不同种类的磁钢使磁能积能够更好的达到电机运行要求。而使用不同材料的磁钢时，在满足电机运行要求的同时，还能起到控制电机成本的作用。有利于高性能、低成本电机的广泛使用。
[0031 ]具体的，两种不同的磁钢槽120分别为铁氧体磁钢槽122和稀土磁钢槽121。铁氧体磁钢槽122用于安装铁氧体磁钢，稀土磁钢槽121用于安装稀土磁钢。铁氧体磁钢的价格相对便宜一些，而稀土磁钢的价格较昂贵，使用两种磁钢结合，能够在保证电机性能的同时将电机转子铁芯的成本控制在较为合理的范围内。而且稀土磁钢的高磁能积能弥补铁氧体磁钢的磁能积低的缺陷，保证电机转子铁芯的性能。
[0032]较佳地，如图1所示，在其中一个实施例中，铁氧体磁钢槽122横截面为圆弧形。事实上，其整体可以说是一个部分圆环形，即其是一个圆环的一部分，且小于半个圆环。圆弧状结构的铁氧体磁钢槽122设置在铁芯主体110的靠近边缘处，且圆弧的开口朝向铁芯主体110的边缘方向。
[0033]更佳的，铁氧体磁钢槽122的数量为多个，且在铁芯主体110的一个圆周上均匀分布。如图1所示，铁芯主体110上共设置有5个铁氧体磁钢槽122。
[0034]而在其中一个实施例中，稀土磁钢槽121设置在铁氧体磁钢槽122与铁芯主体110的边缘之间。这样，相当于在只具有铁氧体磁钢槽122的电机转子铁芯上增加了稀土磁钢槽
121。当铁氧体磁钢槽122和稀土磁钢槽121中均安装相应的磁钢后，相对于只设置铁氧体磁钢的电机转子来说，设置了稀土磁钢后，磁阻转矩加大变频电机的输出力矩，减小电机运行电流，减小电机损耗及控制器端损耗，提高电机效率。
[0035]而这种设置又可以在使用较小体积的稀土磁钢下达到电机的性能。使用的稀土磁钢体积的减小也就降低了电机转子及电机整体的成本。
[0036]另外，在圆弧形的铁氧体磁钢槽122与电机转子铁芯边缘之间设置稀土磁钢槽121，能够使稀土磁钢与铁氧体磁钢之间更好的配合。且稀土磁钢槽121可设置在铁氧体磁钢槽122圆弧形的内部，使电机转子铁芯整体结构更加紧凑。
[0037]而且本实用新型的电机转子铁芯中的所有的磁钢槽120均可以在冲制电机转子铁芯时直接冲制好。分别装配好磁钢后，可以一起采用外充磁方式直接进行充磁，电机转子的生产不会增加任何成本及工序。
[0038]在达到所需要求的磁通量情况下，为了尽量降低成本，设置稀土磁钢槽121的体积小于铁氧体磁钢槽122的体积。从而可以使用较少体积的稀土磁钢，而使用较多的铁氧体磁钢。更好的控制电机转子铁芯及电机转子的成本。
[0039]本实用新型还提供一种电机转子200，如图2所示，电机转子包括铁芯和相配套的磁钢210。其中本实用新型实施例中的铁芯为前述任一实施例的电机转子铁芯100。电机转子铁芯100中同样设置有至少两种不同类型的磁钢槽120，而本实用新型实施例的电机转子200还包括了与电机转子铁芯100中的磁钢槽120相匹配的磁钢210。当然，相匹配的磁钢的种类及数量与电机转子铁芯100中的磁钢槽120的种类及数量是相对应的。如电机转子铁芯100中包含两种磁钢槽120，则也配套有两种磁钢210，且每种磁钢210的数量可以与每种类型的磁钢槽120的数量相等。但是在一些特殊情况下，如为了电机转子铁芯100的通用性，也可以在电机转子铁芯100上直接冲制出较多数量的磁钢槽120，而在进行磁钢210安装的时候，可根据电机磁通量的需求，在满足要求的情况下，设置较少数量的磁钢210。
[0040]但是需要说明的是，所述相匹配还指，磁钢210的形状与磁钢槽120的形状是相对应的，即，相应类型的磁钢210能够放置到磁钢槽120中，且磁钢210与相应的磁钢槽120之间的孔隙不应过大。或者说磁钢210与相应的磁钢槽120在形状及体积上吻合度高。
[0041 ]作为一种电机转子200的可实施方式，电机转子铁芯100上设置有铁氧体磁钢槽122和稀土磁钢槽121两种不同磁钢槽120，且铁氧体磁钢槽122用于安装铁氧体磁钢212，稀土磁钢槽121用于安装稀土磁钢211。这两种材料的磁钢是较为常用的磁钢，磁通效果好，性能较为稳定。
[0042]更佳的，作为一种可实施方式，稀土磁钢211由钕铁硼材料制成。
[0043]作为一种可实施方式，如图2所示，铁氧体磁钢212的横截面为角度小于等于180的部分圆环形，稀土磁钢211的横截面为长方形。即在图1所示的电机转子铁芯100的磁钢槽120中分别安装相应的磁钢210。在弧形的铁氧体磁钢槽122中安装少半个圆环形的铁氧体磁钢212，在设置在铁氧体磁钢槽122和电机转子铁芯边缘之间的稀土磁钢槽121中安装截面为长方形的稀土磁钢211。如图2所示，稀土磁钢211及铁氧体磁钢212安装到相应的磁钢槽120中后，位置能够被固定，不易发生移位。
[0044]如图3所示，本实用新型提供的一种变频电机，包括前述任一实施例的电机转子200，还包括与电机转子相匹配的电机定子300，当然，还包括变频电机所必须的其他部件(图3中未示出)。该变频电机中也采用两种或者两种以上类型的磁钢210，能够在保证所需磁通量，保证电机性能的同时，对电机成本进行控制。
[0045]本领域技术人员可以理解，电机定子300与电机转子200是配套使用的，即，电机转子200能够安装在电机定子300中，并能够在电机定子300中无障碍的转动工作。
[0046]作为一种可实施方式，电机定子300上的定子消尖尺寸c小于等于隔磁桥尺寸d。所述定子消尖尺寸c，如图3所示，为定子齿出去两侧尖端部分后，定子齿宽的一半。
[0047]且电机转子200中安装有稀土磁钢211时，电机定子的定子齿宽a大于等于稀土磁钢211沿电机定子300圆周方向的直线宽度b。对于截面为长方形的稀土磁钢211，如图3所示，所述的稀土磁钢211沿电机定子300圆周方向的直线宽度为长方形的长度方向。
[0048]对变频电机中的各部分尺寸进行上述设计后，能够将电机反电动势波形修饰得相对正弦(如图4所示)，使反电动势波形较平滑，不会在波峰处出现局部凹槽，使电机具有更加稳定，且较高的性能。
[0049]另外，本领域技术人员可以理解，图1至3均相应部件的主视图，其实物在垂直于纸面方向都具有一定的长度。因此，图中展示的长方形的稀土磁钢211实际上为长方体结构。而铁氧体磁钢槽122及铁氧体磁钢212均为少半个圆柱环结构。
[0050]以上所述实施例的各技术特征在不冲突的情况下可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0051]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种电机转子铁芯，包括铁芯主体(110)，其特征在于，所述铁芯主体(110)上设置有至少两种磁钢槽(120)，每种所述磁钢槽(120)用于安装一种类型的磁钢(210); 不同类型的磁钢构成材料不同。2.根据权利要求1所述的电机转子铁芯，其特征在于，所述磁钢槽(120)的种类数为两种。3.根据权利要求2所述的电机转子铁芯，其特征在于，所述两种不同的磁钢槽(120)分别为铁氧体磁钢槽(122)和稀土磁钢槽(121); 所述铁氧体磁钢槽(122)用于安装铁氧体磁钢(212)，所述稀土磁钢槽(121)用于安装稀土磁钢(211)。4.根据权利要求3所述的电机转子铁芯，其特征在于，所述铁氧体磁钢槽(122)横截面为圆弧形，设置在所述铁芯主体(110)的靠近边缘处，且圆弧的开口朝向所述铁芯主体(110)的边缘。5.根据权利要求3所述的电机转子铁芯，其特征在于，所述铁氧体磁钢槽(122)的数量为多个，且多个所述铁氧体磁钢槽(122)在所述铁芯主体(110)的一个圆周上均匀分布。6.根据权利要求4或5所述的电机转子铁芯，其特征在于，所述稀土磁钢槽(121)设置在所述铁氧体磁钢槽(122)与所述铁芯主体(110)的边缘之间。7.根据权利要求3所述的电机转子铁芯，其特征在于，所述稀土磁钢槽(121)的体积小于所述铁氧体磁钢槽(122)的体积。8.—种电机转子，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的电机转子铁芯(100)，以及与所述电机转子铁芯(100)相匹配的磁钢(210)。9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述电机转子铁芯(100)上设置有铁氧体磁钢槽(122)和稀土磁钢槽(121)两种不同的磁钢槽(120)时； 所述铁氧体磁钢槽(122)中安装有铁氧体磁钢(212)，所述稀土磁钢槽(121)中安装有稀土磁钢(211);且 所述稀土磁钢(211)由钕铁硼材料制成。10.根据权利要求9所述的电机转子，其特征在于，所述铁氧体磁钢(212)的横截面为角度小于等于180的部分圆环形;所述稀土磁钢(211)的横截面为长方形。11.一种变频电机，其特征在于，包括权利要求8至10任一项所述的电机转子(200)，还包括与所述电机转子相匹配的电机定子(300)。12.根据权利要求11所述的变频电机，其特征在于，所述电机定子(300)上的定子消尖尺寸小于等于隔磁桥尺寸。13.根据权利要求11或12所述的变频电机，其特征在于，所述电机转子(200)上安装有稀土磁钢(211)时，所述电机定子(300)的定子齿宽大于等于稀土磁钢(211)沿所述电机定子(300)圆周方向的直线宽度。
【文档编号】H02K1/27GK205429909SQ201521009975
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月7日
【发明人】张斌骥, 彭子燕, 范少稳
【申请人】珠海格力电器股份有限公司, 珠海凌达压缩机有限公司