CN207339461U - 电机的转子组件和具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机的转子组件和具有其的电机，电机的转子组件包括转轴和N个转子，每个转子均设有中心孔，N个转子分别沿转轴的轴向方向套设在转轴上且与转轴固定连接，N个转子中的至少一个与其余任一个转子在周向方向上具有错位偏移角度θ，且错位偏移方向相同，其中，N≥2，4°≤θ≤6°。根据本实用新型实施例的电机的转子组件，通过合理设置错位偏移的角度范围，这样可以使得电机在高速负载运行工况下，使得错位偏移的转子与邻近其的其他转子的力谐波幅值相差一定相角，从而使得力谐波的幅值经过叠加后降低，进而削弱Z次电磁噪声。

Description

电机的转子组件和具有其的电机

技术领域

本实用新型涉及电机制造技术领域，更具体地，涉及一种电机的转子组件和具有其的电机。

背景技术

在永磁同步电机中，P、Z分别表示电机的转子极对数和电机定子槽数。根据电机电磁理论，在多极整数槽永磁同步电机(例如8极48槽整数槽永磁同步电机)中存在着阶次为槽数Z的力谐波，在这个力谐波的作用下，电机会发生共振，产生较大的振动噪声，这种电磁噪声被称为Z阶电磁噪声。

相关技术中的电机通过将转子分为两段，并且使得叠加后的转子形成斜极结构，然而这种结构的设置虽然可以降低电机空载工况或低速负载下的齿槽转矩对电机噪声的影响，并没有考虑到电机高速负载工况下电机内的径向电磁力谐波会作用在定子齿冠上，并且在力的传递作用下，造成定子的齿轭部简谐振动，从而引发电机的振动和噪声，由此，不能有效地解决电机空载工况下的电磁噪声的问题。

实用新型内容

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电机的转子组件，所述电机的转子组件既可以降低齿槽转矩的幅值，也可以削弱由于Z次径向力谐波引起的噪声。

本实用新型还提出了一种具有上述转子组件的电机。

根据本实用新型第一方面实施例的电机的转子组件，包括转轴；N个转子，每个所述转子均设有中心孔，N个所述转子分别沿所述转轴的轴向方向套设在所述转轴上且与所述转轴固定连接，N个所述转子中的至少一个与其余任一个转子在周向方向上具有错位偏移角度θ，且错位偏移方向相同，其中，N≥2，4°≤θ≤6°。

根据本实用新型实施例的电机的转子组件，通过将N个转子中的至少一个设置为与其余任一转子在周向上的错位偏移角度相同，并且通过合理设置错位偏移的角度范围，这样可以使得电机在高速负载运行工况下，使得错位偏移的转子与邻近其的其他转子的力谐波幅值相差一定相角，从而使得力谐波的幅值经过叠加后降低，进而削弱Z次电磁噪声。

根据本实用新型的一些实施例，N个转子中的n或n+1个转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，N为2n+1且n为大于等于1的整数。

根据本实用新型的一些实施例，第一转子和第N转子分别邻近所述转轴的两端，所述第一转子和所述第N转子相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ。这样既可以简化加工制造工艺，又可以保证对Z次电磁噪声具有一定的削弱作用。

根据本实用新型的一些实施例，N个转子中的n个均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，N为2n且n为大于等于1的整数。

根据本实用新型的一些实施例，N个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n+1转子，其中，第一转子、第三转子…第2n+1转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ。由此，相邻两个转子之间均形成错位偏移，这样利用力谐波的幅值叠加原理，可以有效地削弱Z次径向力谐波的整体幅值，从而降低电机的Z次电磁噪声。

根据本实用新型的一些实施例，N个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n转子,其中，第一转子至第n转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ。

根据本实用新型的一些实施例，N个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n转子,其中，第一转子至第n/2转子和第3n/2转子至第2n转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，n为大于等于2的偶数。这样前n/2个转子与后n/2个转子整体上相对于位于中间的其余转子形成一定角度的错位，从而使得两段之间的力谐波幅值叠加后降低，进而削弱Z次电磁噪声。

根据本实用新型的一些示例，在保证对Z次电磁噪声抑制作用的同时，降低制造装配难度，N为4，4个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子和第4转子，其中，第一转子和第四转子均相对于第二转子和第三转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ。

根据本实用新型的进一步的示例，所述θ在4°-5°之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述转轴和N个所述转子通过键连接。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述转子设有磁钢槽，所述磁钢槽沿所述转子的外周侧分布，所述磁钢槽内设有永磁体。

根据本实用新型第二方面实施例的电机，包括根据本实用新型上述实施例的转子组件。

根据本实用新型实施例的电机，通过采用根据本实用新型上述实施例的转子组件，具有振动小、噪声低的特点。

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是根据本实用新型实施例的电机的转子组件的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电机的转子组件的又一示意图；

图3是根据本实用新型实施例的转子组件的转子冲片的示意图。

附图标记：

100：转子组件；

10：转轴；

21：第一转子；22：第二转子；23：第三转子；24：第四转子；

211：转子冲片；2111：磁钢槽；

30：永磁体。

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”、“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”、“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。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电机的转子组件100。

如图1至图3所示，根据本实用新型第一方面实施例的电机的转子组件100，包括转轴10和N个转子。

每个转子均设有中心孔，中心孔可以与转轴10进行配合，N个转子沿轴向套设在转轴10上，并且与转轴10固定连接，N个转子中的至少一个与其余转子在周向上产生错位偏移，该转子与其余任一个转子之间形成偏移方向相同且大小相等的错位偏移角度θ，例如，N个转子中的一个可以沿顺时针方向形成θ角度偏移，或者沿逆时针方向形成θ角度的偏移。其中，转子的个数N为至少两个，转子的错位偏移角度θ可以取4°至6°之间的任意值。这样，通过合理地设置偏移转子的角度，可以在降低齿槽转矩的同时，保证电机在高速负载运行的工况下，错位偏移的转子与邻近其的其他转子的径向力谐波的幅值可以相差一定的相角，例如，通过调整合适的错位偏移角度可以使得错位偏移的转子与邻近其的其他转子的径向力谐波的幅值可以相差180°，从而使得叠加后的力谐波幅值整体降低，实现削弱Z次径向力谐波引起的噪声作用。

由此，根据本实用新型实施例的电机的转子组件100，通过将N个转子中的至少一个设置为与其余任一转子在周向上的错位偏移角度相同，并且通过合理设置错位偏移的角度范围，这样可以使得电机在高速负载运行工况下，使得错位偏移的转子与邻近其的其他转子的力谐波幅值相差一定相角，从而使得力谐波的幅值经过叠加后降低，进而削弱Z次电磁噪声。

根据本实用新型的一些示例，当转子的总数N为2n+1时，即N个转子总数为奇数，这时，N个转子中的n个或者n+1个转子相对于其余转子在周向上形成相同方向且角度相同的偏移，例如，当n＝1时，转子总数为3个，此时，3个转子中的1个或者2个相对于其余转子具有相同的周向偏移，从而利用偏移错位转子与其余转子的力谐波幅值相差一定相角，实现对Z次电磁噪声的削弱。

根据本实用新型的一些实施例，第一转子和第N转子分为邻近转轴10的两端设置，其余转子位于第一转子和第N转子之间，第一转子和第N转子相对于其余转子在周向上形成相同方向且角度相等的偏移，也就是说，第一转子和第N转子具有相同的错位便宜角度θ，这样，可以在第一转子、第N转子与邻近其的转子的径向力谐波的幅值之间相差一定的相角，从而使得叠加后的力谐波幅值降低，实现降低电磁噪声的作用，而且，也可以在一定程度上简化制造装配过程。

根据本实用新型的另一些实施例，当转子的总数N为2n时，即N个转子总数为偶数，这时，N个转子中的一半(即n个)相对于N个转子中的另一半在周向上形成相同方向且角度相同的偏移，例如，当n＝2时，转子总数为4个，此时，4个转子中任意两个相对于其余两个具有相同的周向偏移，从而保证对Z次电磁噪声的削弱效果。

根据本实用新型的一些示例，N个转子沿转轴10的轴向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n+1转子，第一转子、第三转子、第五转子…第2n+1转子均相对与其余转子在周向上具有相同方向且大小相等的错位偏移角度θ，换言之，错位偏移的转子与未发生错位偏移转子沿轴向方向依次间隔设于转轴10上，例如,N为7时，第一转子、第三转子、第五转子和第七转子相对于其余转子在周向上具有方向相同且大小相等的错位偏移角度θ。由此，相邻两个转子之间均形成错位偏移，这样利用力谐波的幅值叠加原理，可以有效地削弱Z次径向力谐波的整体幅值，从而降低电机的Z次电磁噪声。

根据本实用新型的一些实施例，N个转子沿转轴10的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n转子，其中，第一转子至第n转子相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，也就是说，前n个转子相对于后n个转子的错位偏移角度相同，这样，利用力谐波幅值叠加作用，可以有效地削弱Z次径向力谐波的整体幅值，降低电磁噪声。

根据本实用新型的又一些示例，N个转子沿转轴10的轴向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n转子,其中，第一转子至第n/2转子和第3n/2转子至第2n转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，换言之，沿轴向方向的前n/2个转子和后n/2个转子均相对于其余转子在周向上具有相同方向且大小相等的错位偏移角度θ，n为大于2的偶数，这样，前n/2个转子与后n/2个转子整体上相对于位于中间的其余转子形成一定角度的错位，从而使得两段之间的力谐波幅值叠加后降低，进而削弱Z次电磁噪声。

如图1和图2所示，根据本实用新型的可选示例，N可以为4，也就是说，第一转子21、第二转子22、第三转子23和第四转子24沿转轴10的周向依次设置，第一转子21和第四转子24均相对于第二转子22和第三转子23在周向上具有相同方向且大小相等的错位偏移角度θ，这样，在保证对Z次电磁噪声抑制作用的同时，降低制造装配难度，简化装配过程。

如图2和图3所示，在本实用新型的一些可选示例中，θ可以为4°至5°之间的任意值，例如，在本示例中，θ为4.5°，本领域技术人员可以根据实际设计进行适当调整以保证对Z次电磁噪声的抑制作用。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，N个转子与转轴10之间通过键连接，这样既方便制造装配，又可以保证连接稳定性。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，每个转子上均设有磁钢槽2111，磁钢槽2111可以沿转子的周向间隔开布置，磁钢槽2111内可以安装永磁体30，从而保证电机运转时磁场稳定。

根据本实用新型第二方面实施例的电机，包括根据本实用新型上述实施例的转子组件100。

根据本实用新型实施例的电机，通过采用根据本实用新型上述实施例的转子组件100，具有振动小、噪声低的特点。

根据本实用新型第三方面实施例的电机的转子组件100的制作方法，包括

S1、首先根据预设的转子组件100中斜极转子和普通转子的数量，分别制作斜极转子和普通转子，例如，如图1所示示例中，需要制作两个斜极转子(第一转子21和第四转子24)、两个普通转子(第二转子22和第三转子23)；

S11、分别将转子冲片211的键槽沿顺时针倾斜θ角度叠置固定在工装上以便于制作斜极转子，将转子冲片211的键槽不倾斜地叠置固定在工装上以制造普通转子；

S12、转子冲片211叠片完成后，按照N、S极方向，分别将永磁体30按照装入叠置形成的磁钢槽2111内；

S13、用灌封胶灌入转子冲片211、永磁体30之间的缝隙，并放入烤箱加热预设时间，例如可以为1.5小时；

S14、取出后，冷置后形成斜极转子和普通转子；

S2、将斜极转子和普通转子按照预设顺序依次压装在转轴10上，形成转子组件100。

根据本实用新型实施例的电机的转子组件100的制作方法，通过分段制作转子斜极和普通转子，然后按照预设顺序进行安装，制作过程简单、灵活，且装配方便。

根据本实用新型实施例的电机的转子组件100、电机等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

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。

Claims (11)

1.一种电机的转子组件，其特征在于，包括：

转轴；

N个转子，每个所述转子均设有中心孔，N个所述转子分别沿所述转轴的轴向方向套设在所述转轴上且与所述转轴固定连接，N个所述转子中的至少一个与其余任一个转子在周向方向上具有错位偏移角度θ，且错位偏移方向相同，其中，N≥2，4°≤θ≤6°。

2.根据权利要求1所述的电机的转子组件，其特征在于，N个转子中的n或n+1个转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，N为2n+1且n为大于等于1的整数。

3.根据权利要求1所述的电机的转子组件，其特征在于，N个转子中的n个均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，N为2n且n为大于等于1的整数。

4.根据权利要求2所述的电机的转子组件，其特征在于，N个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n+1转子，其中，第一转子、第三转子…第2n+1转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ。

5.根据权利要求3所述的电机的转子组件，其特征在于，N个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n转子,其中，第一转子至第n转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ。

6.根据权利要求3所述的电机的转子组件，其特征在于，N个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子…第2n转子,其中，第一转子至第n/2转子和第3n/2转子至第2n转子均相对于其余转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ，n为大于等于2的偶数。

7.根据权利要求6所述的电机的转子组件，其特征在于，N为4，4个所述转子沿所述转轴的轴向方向依次为第一转子、第二转子、第三转子和第四转子，其中，第一转子和第四转子均相对于第二转子和第三转子在周向上具有沿相同方向的错位偏移角度θ。

8.根据权利要求7所述的电机的转子组件，其特征在于，所述错位偏移角度θ在4°-5°之间。

9.根据权利要求8所述的电机的转子组件，其特征在于，所述转轴和N个所述转子通过键连接。

10.根据权利要求1所述的电机的转子组件，其特征在于，每个所述转子设有磁钢槽，所述磁钢槽沿所述转子的外周侧分布，所述磁钢槽内设有永磁体。

11.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述电机的转子组件。