CN104967235A - 永磁同步电机及其转子铁芯、压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机及其转子铁芯、压缩机。所述永磁同步电机的转子铁芯由多个相互叠置的磁钢片构成，所述转子铁芯上设有转子轴孔，所述转子铁芯为圆柱体且所述转子铁芯的外径D1满足：D1＝(56±0.1)mm，围绕所述转子铁芯的外圆周设有多个转子槽，位于所述转子槽和所述转子轴孔之间设有多个磁体槽，所述多个磁体槽呈菱形分布，其中邻近所述磁体槽的端部的所述转子槽的径向尺寸小于与之相邻的所述转子槽的径向尺寸。通过应用该转子铁芯可以使永磁同步电机具有小型化且性能高的优点。

Description

永磁同步电机及其转子铁芯、压缩机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种永磁同步电机的转子铁芯、具有该转子铁芯的永磁同步电机和具有该永磁同步电机的压缩机。

背景技术

永磁同步电机已经在家电行业内有较多应用，包括空调、冰箱电机领域。制冷设备的核心部件是压缩机，压缩机的性能直接影响了整个制冷系统的性能，且压缩机也消耗了家电的大部分电能，为提升压缩机的能效，设计更高效的电机来驱动压缩机是必然的选择。

发明内容

本发明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，本发明需要提出一种永磁同步电机的转子铁芯，通过应用该转子铁芯可以使永磁同步电机具有小型化且性能高的优点。

本发明还需要提出一种具有该转子铁芯的永磁同步电机。

本发明进一步还需要提出一种具有该永磁同步电机的压缩机。

根据本发明第一方面实施例的永磁同步电机的转子铁芯，由多个相互叠置的磁钢片构成，所述转子铁芯上设有转子轴孔，所述转子铁芯为圆柱体且所述转子铁芯的外径D1满足：D1＝(56±0.1)mm，围绕所述转子铁芯的外圆周设有多个转子槽，位于所述转子槽和所述转子轴孔之间设有多个磁体槽，所述多个磁体槽呈菱形分布，其中邻近所述磁体槽的端部的所述转子槽的径向尺寸小于与之相邻的所述转子槽的径向尺寸。

根据本发明实施例的永磁同步电机的转子铁芯，由于转子铁芯的外径D1为(56±0.1)mm，并且通过使邻近磁体槽的端部的转子槽的径向尺寸小于与之相邻的转子槽的径向尺寸，从而磁体槽的长度增长，可以提高设在该磁体槽内的磁体的体积，转子磁场强度更大，从而转子铁芯的转动效率高、运行损耗低，因而通过应用该转子铁芯可以使永磁同步电机具有小型化且性能高的优点。

另外，根据本发明的永磁同步电机的转子铁芯还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述转子槽的数量N满足：28≤N≤32，所述多个转子槽被分成多组转子槽组，所述多组转子槽组相对于磁极中心线对称分布，每组所述转子槽组中的每个转子槽的径向尺寸彼此均不相等。

根据本发明的一个实施例，每组所述转子槽组中的每个所述磁体槽的径向尺寸在从所述磁体槽的两端向中间的方向上逐渐增大。

根据本发明的一个实施例，每组所述转子槽组中，邻近所述磁体槽的锐角端的所述转子槽的径向尺寸小于邻近所述磁体槽的钝角端的所述转子槽的径向尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述磁体槽的端部与所述转子槽之间的最小间隙L满足：L≥0.5mm。

根据本发明的一个实施例，所述转子铁芯的两端中的至少一端上设有盖片，所述盖片上设有与所述转子铁芯上的所述转子轴孔、所述转子槽分别对应的通孔，所述盖片压铆固定在所述转子铁芯上，其中所述盖片和所述转子铁芯上设有压铆预制孔。

根据本发明的一个实施例，所述压铆预制孔位于所述磁铁槽的锐角中心线上，所述压铆预制孔为两个且相对于所述转子轴孔呈中心对称布置。

根据本发明的一个实施例，所述压铆预制孔贯穿所述转子铁芯。

根据本发明第二方面实施例的永磁同步电机，包括根据本发明第一方面所述的永磁同步电机的转子铁芯。

由于转子铁芯具有上述有益效果，因此根据本发明实施例的永磁同步电机具有小型化且性能高的优点，技术价值高。根据本发明第三方面实施例的压缩机，包括根据本发明第二方面所述的永磁同步电机。

本发明第二方面实施例的永磁同步电机，如图3所示，包括定子和上述的永磁同步电机的转子铁芯，转子铁芯设在定子内。因此压缩机具有性能好、运行效率高等优点。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是根据本发明实施例的永磁同步电机的转子铁芯的俯视图；

图2是根据本发明实施例的永磁同步电机的转子铁芯的盖片的俯视图；

图3是根据本发明实施例的永磁同步电机的俯视图。

附图标记：

永磁同步电机100；

转子铁芯1；

转子轴孔11；转子槽组12；转子槽121；

磁体槽13；锐角端131；钝角端132；

盖片2；通孔21；压铆预制孔22；

定子3。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的永磁同步电机100的转子铁芯1。根据本发明实施例的转子铁芯1可以是鼠笼式转子铁芯1。

转子铁芯1由多个相互叠置的磁钢片构成，转子铁芯1上设有转子轴孔11，转子铁芯1为圆柱体且转子铁芯1的外径D1满足：D1＝(56±0.1)mm，其中围绕转子铁芯1的外圆周设有多个转子槽121，每个转子槽121内穿设有鼠笼条。每个转子槽121的延伸方向可以是径向方向，位于转子槽121和转子轴孔11之间设有多个磁体槽13，在本发明的实施例中，磁体槽13的数量可以是偶数个，如图1所示的示例中，磁体槽13的数量为四个。

多个磁体槽13呈菱形分布，即多个磁体槽13在磁钢片所在平面上的投影形成呈菱形分布。如图1所示，四个磁体槽13分别位于菱形的四条边上，其中，相邻两个磁体槽13之间具有间隙，每个磁体槽13分别具有锐角端131和钝角端132，例如图1所示，每个磁体槽13的邻近菱形锐角的一端为锐角端131，每个磁体槽13的邻近菱形钝角的一端为钝角端132。

在本发明的实施例中，邻近磁体槽13的端部的转子槽121的径向尺寸小于与之相邻的转子槽121的径向尺寸。这里需要说明的是，上述“邻近磁体槽13的端部的转子槽121”是指邻近磁体槽13的锐角端131和/或邻近磁体槽13的钝角端132的转子槽121，也就是说，在转子铁芯1上，多个转子槽121中邻近每个磁体槽13的锐角端131的转子槽121的径向尺寸小于与该转子槽121相邻的转子槽121的径向尺寸；或者在转子铁芯1上，多个转子槽121中邻近每个磁体槽13的钝角端132的转子槽121的径向尺寸小于与该转子槽121相邻的转子槽121的径向尺寸；再或者，在转子铁芯1上，多个转子槽121中邻近每个磁体槽13的锐角端131的转子槽121的径向尺寸小于与该转子槽121相邻的转子槽121的径向尺寸，同时在该转子铁芯1上，多个转子槽121中邻近每个磁体槽13的钝角端132的转子槽121的径向尺寸小于与该转子槽121相邻的转子槽121的径向尺寸。

根据本发明实施例的永磁同步电机100的转子铁芯1，由于转子铁芯1的外径D1为(56±0.1)mm，并且通过使邻近磁体槽13的端部的转子槽121的径向尺寸小于与之相邻的转子槽121的径向尺寸，从而磁体槽13的端部可以向转子槽121的方向进一步延伸，本发明实施例中的转子铁芯1的磁体槽13的长度(即磁体槽13在磁钢片所在平面上的投影长度)相较于现有技术中的转子槽的径向尺寸全部相等的转子铁芯的磁体槽长度，这样有利于磁体槽13在转子铁芯1上的排布，而且可以增大设在该磁体槽13内的磁体的尺寸，从而对于上述尺寸的转子铁芯1而言，磁体槽13的长度增长，可以提高设在该磁体槽13内的磁体的体积，转子磁场强度更大，从而转子铁芯1的转动效率高、运行损耗低，因而通过应用该转子铁芯1可以使永磁同步电机100具有小型化且性能高的优点。

进一步地，在本发明的实施例中，该转子铁芯1还具有如下尺寸特征，其中转子轴孔11的内径D2满足：12mm≤13mm，这样可以进一步便于磁体槽13的排布，有利于延长磁体槽13的长度。

可选地，磁体槽13的端部与转子槽121之间的最小间隙L满足：L≥0.5mm，也就是说，磁体槽13的锐角端131或者钝角端132中与多个转子槽121中的距离最近的一个的边缘间隙为L，即L的最小值可以是0.5mm，即磁体槽13的锐角端131或者钝角端132中与多个转子槽121中的距离最近的一个的边缘间隙最小可以是0.5mm，由此可以保证转子铁芯1具有有效的隔磁间隙，而且可以使磁体槽13具有更长的长度。

在本发明的一些实施例中，可选地，转子槽121的数量N满足：28≤N≤32，多个转子槽121被分成多组转子槽组12，多组转子槽组12相对于磁极中心线对称分布，在本发明实施例中，转子槽组12包括四个，且相对于磁体槽13的菱形锐角中心线Lr、和钝角中心线Ld对称分布。每组转子槽组12中的每个转子槽121的径向尺寸彼此均不相等，由此可以更加有利于磁体槽13的排布，而且每组转子槽组12中的每个转子槽121的径向尺寸彼此均不相等，可以使设在该转子槽121内的鼠笼条的尺寸彼此不相等，由此不同尺寸的鼠笼条切割定子3磁场的磁力线感应出电动势和电流的速度更快，因而转子铁芯1的转动更快，由此可以提高永磁同步电机100的运行效率。

可选地，每组转子槽组12中的每个磁体槽13的径向尺寸在从磁体槽13的两端向中间的方向上逐渐增大。也就是说，每组转子槽组12中，邻近磁体槽13的锐角端131和钝角端132处的转子槽121的径向尺寸小，且从磁体槽13两端朝向磁体槽13的中部方向上，转子槽121的径向尺寸逐渐增大。这样磁体槽13的两端可以均向外延伸，进一步有利于磁体槽13的排布。

可选地，每组转子槽组12中，邻近磁体槽13的锐角端131的转子槽121的径向尺寸小于邻近磁体槽13的钝角端132的转子槽121的径向尺寸。这样磁体槽13的锐角端131可以更接近转子槽121，更有利于磁体槽13的排布。

在本发明的实施例中，转子铁芯1的两端中的至少一端上设有盖片2，如图2所示盖片2上设有与转子铁芯1上的转子轴孔11、转子槽121分别对应的通孔21，其中盖片2上不设置与磁体槽13对应的通孔。盖片2压铆固定在转子铁芯1上，其中盖片2和转子铁芯1上设有压铆预制孔22。通过设置盖片2可以利用盖片2对设在磁体槽13内的磁体起到固定作用。可选地，转子铁芯1的两端均设有盖片2。

可选地，压铆预制孔22位于磁铁槽的锐角中心线上，压铆预制孔22为两个且相对于转子轴孔11呈中心对称布置。由此可以使盖片2在转子铁芯1上的固定平稳。可选地，压铆预制孔22的孔径D3满足：D3≤5mm，优选地，3mm≤D3≤5mm，由此可以使压铆预制孔22避让转子铁芯1上的转子轴孔11、磁体槽13、转子槽121的布置，结构合理。

可选地，压铆预制孔22可以贯穿转子铁芯1，也就是说，转子铁芯1中的多个磁钢片可以通过连接件进行连接。有利于多个磁钢片的连接稳定性。

本发明第二方面实施例的永磁同步电机100，如图3所示，包括定子3和上述的永磁同步电机100的转子铁芯1，转子铁芯1设在定子3内。由于转子铁芯1具有上述有益效果，因此根据本发明实施例的永磁同步电机100具有小型化且性能高的优点，技术价值高。

本发明第三方面实施例的压缩机，包括上述的永磁同步电机100，因此压缩机具有性能好、运行效率高等优点。

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发明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发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机的转子铁芯，所述转子铁芯由多个相互叠置的磁钢片构成，所述转子铁芯上设有转子轴孔，其特征在于，所述转子铁芯为圆柱体且所述转子铁芯的外径D1满足：D1＝(56±0.1)mm，

围绕所述转子铁芯的外圆周设有多个转子槽，位于所述转子槽和所述转子轴孔之间设有多个磁体槽，所述多个磁体槽呈菱形分布，其中邻近所述磁体槽的端部的所述转子槽的径向尺寸小于与之相邻的所述转子槽的径向尺寸。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述转子槽的数量N满足：28≤N≤32，所述多个转子槽被分成多组转子槽组，所述多组转子槽组相对于磁极中心线对称分布，每组所述转子槽组中的每个转子槽的径向尺寸彼此均不相等。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，每组所述转子槽组中的每个所述磁体槽的径向尺寸在从所述磁体槽的两端向中间的方向上逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，每组所述转子槽组中，邻近所述磁体槽的锐角端的所述转子槽的径向尺寸小于邻近所述磁体槽的钝角端的所述转子槽的径向尺寸。

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述磁体槽的端部与所述转子槽之间的最小间隙L满足：L≥0.5mm。

6.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述转子铁芯的两端中的至少一端上设有盖片，所述盖片上设有与所述转子铁芯上的所述转子轴孔、所述转子槽分别对应的通孔，所述盖片压铆固定在所述转子铁芯上，其中所述盖片和所述转子铁芯上设有压铆预制孔。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述压铆预制孔位于所述磁铁槽的锐角中心线上，所述压铆预制孔为两个且相对于所述转子轴孔呈中心对称布置。

8.根据权利要求6所述的永磁同步电机的转子铁芯，其特征在于，所述压铆预制孔贯穿所述转子铁芯。

9.一种永磁同步电机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的永磁同步电机的转子铁芯。

10.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求9所述的永磁同步电机。