电机转子及其自起动同步磁阻电机、压缩机的制作方法

1.本发明属于电机设计技术领域，具体涉及一种电机转子及其自起动同步磁阻电机、压缩机。


背景技术：

2.自起动同步磁阻电机在同步磁阻电机的基础上，结合了异步电机的优点，通过转子导条产生的异步转矩实现自起动，不需要再使用变频器驱动。与异步电机相比，电机可实现恒速运行，转子损耗低，同步运行时的效率提升；与异步起动永磁同步电机相比，电机不使用永磁体材料，成本低，且不存在永磁体退磁问题。但是，因自起动同步磁阻电机的多层磁障层结构，导致电机存在散热困难的问题。


技术实现要素：

3.因此，本发明提供一种电机转子及其自起动同步磁阻电机、压缩机，能够克服相关技术中的自起动同步磁阻电机的电机转子具有多层磁障层结构，导致电机散热困难的不足。
4.为了解决上述问题，本发明提供一种电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯包括第一转子冲片及第二转子冲片，第一转子冲片上开设有填充槽和狭缝槽，填充槽包括第二填充槽和第一填充槽，第一转子冲片上设置有沿其q轴间隔的多层磁障层，多层磁障层包括两个外侧磁障层以及多层处于两个外侧磁障层之间的内侧磁障层，外侧磁障层包括第一填充槽，内侧磁障层包括狭缝槽及处于狭缝槽的两端的第二填充槽，同一层内侧磁障层内，第二填充槽与狭缝槽之间具有分割筋，第二转子冲片设置在端环与第一转子冲片之间，第二转子冲片上对应填充槽设置有连通槽，第二转子冲片的内孔在q轴上的最大宽度不小于在d轴上的最大宽度。
5.在一些实施方式中，第二转子冲片的外部轮廓的最大宽度不大于第一转子冲片的外圆直径；和/或，第二转子冲片的轴向厚度不小于单片第一转子冲片的厚度。
6.在一些实施方式中，第二转子冲片的内孔与连通槽之间沿d轴方向的宽度大于该连通槽与对应的狭缝槽之间的分割筋沿d轴方向的宽度。
7.在一些实施方式中，第一转子冲片上位于第二转子冲片的内孔内周侧的狭缝槽的总面积占电机流通孔总面积的至少20％；和/或，第一转子冲片上位于第二转子冲片内孔之内的狭缝槽的总面积占狭缝槽总面积的至少30％。
8.在一些实施方式中，第一转子冲片上位于第二转子冲片的内孔内周侧的狭缝槽的总面积占电机流通孔总面积的25％～40％；和/或，第一转子冲片上位于第二转子冲片内孔之内的狭缝槽的总面积占狭缝槽总面积的45％～65％。
9.在一些实施方式中，第二转子冲片的内孔在q轴上的最大宽度与在d轴上的最大宽度的比值为1～1.5。
10.在一些实施方式中，第二转子冲片上的连通槽的总面积小于或等于第一转子冲片
上的填充槽的总面积。
11.在一些实施方式中，第二转子冲片上设置的连通槽与第一转子冲片上设置的填充槽位置一样，第二转子冲片上的单个连通槽面积不大于相同位置处第一转子冲片上的单个填充槽的面积。
12.在一些实施方式中，第二转子冲片的内孔与其外圆之间的径向宽度在不同位置处不相等，且第二转子冲片在d轴上的径向宽度kd1与其在q轴上的径向宽度kq1满足1.1≤kd1/kq1≤2.8。
13.在一些实施方式中，1.2≤kd1/kq1≤1.8。
14.在一些实施方式中，从转子轴孔侧至转子外圆侧，第一转子冲片上各层磁障层中的狭缝槽的位于第二转子冲片内孔之内的面积逐渐减小。
15.在一些实施方式中，端环的外部轮廓的最大宽度不大于第二转子冲片的外部轮廓的最大宽度，由转子铁芯中心至端环端面的最大距离不小于转子铁芯中心至第二转子冲片端面的最大距离；和/或，端环内孔与外圆之间的径向宽度在d轴方向上为k9，在q轴方向上为k10，则1.1≤k9/k10≤2.8。
16.在一些实施方式中，1.2≤k9/k10≤1.8。
17.在一些实施方式中，分割筋的靠近转子外圆一侧的侧边所在的轴向的平面存在一个中心点，任意相邻两层磁障层中的两个分割筋对应的两个该中心点沿d轴方向的距离为l，该相邻两层磁障层中的填充槽之间形成的导磁通道沿q轴方向的最大距离为w，0≤l＜2w。
18.在一些实施方式中，当转子铁芯与相应的定子铁芯组装后，转子铁芯与定子铁芯之间形成的气隙的宽度为σ，0≤l＜8σ。
19.在一些实施方式中，邻近第一填充槽的内侧磁障层中的分割筋在d轴方向上的宽度为l1，第一转子冲片具有轴孔，邻近轴孔的内侧磁障层中的分割筋在d轴方向上的宽度为l2，l1不小于l2，且l1≥0.5*σ。
20.在一些实施方式中，d轴与q轴将第一转子冲片由其轴孔的中心均分为四个象限，在第一象限内，分割筋的几何中心到d轴的最小距离为kd、到q轴的最小距离为kq，kq＝-ν*kd λ，其中0.28≤ν≤0.46，28≤λ≤33。
21.在一些实施方式中，向远离d轴的方向，狭缝槽在q轴上的宽度至少3层连续减小；狭缝槽在q轴上的宽度为d2，第一填充槽在q轴上的宽度为d1，所有狭缝槽和第一填充槽在q轴上的宽度的和为(d1 ∑d2)，轴孔的孔壁到第一转子冲片外圆的宽度为d3，(d1 ∑d2)/d3＝0.2～0.5。
22.在一些实施方式中，相邻两层磁障层中的相邻两个填充槽之间的导磁通道的最小宽度为w1，w1≥d，d为该相邻两层磁障层中的狭缝槽之间的导磁通道的最小宽度。
23.在一些实施方式中，w1/d＞1.15。
24.在一些实施方式中，相邻两层磁障层中的相邻两个狭缝槽之间的导磁通道沿q轴方向的最小距离为h1，h1≥1.5h2，h2为该相邻两层磁障层中的狭缝槽沿q轴方向宽度较小磁障层的沿q轴方向的最小宽度。
25.在一些实施方式中，相邻两层磁障层之间形成导磁通道，向远离d轴的方向，各导磁通道在q轴上的宽度逐渐减小。
26.在一些实施方式中，向远离d轴的方向，各导磁通道在q轴上的宽度至少三层连续减小；和/或，相邻两层磁障层之间形成导磁通道，对于由弧线段和直线段组成的导磁通道，由q轴至q轴两侧，导磁通道的宽度逐渐增大。
27.在一些实施方式中，各层磁障层中，狭缝槽在q轴上的宽度与狭缝槽靠近填充槽端部的宽度的比值为τ1，从最内层磁障层至最外层磁障层，τ1逐渐增大。
28.在一些实施方式中，各层磁障层中，填充槽沿q轴方向的最大宽度与狭缝槽在q轴上的宽度的比值为τ2，τ2＞1.4。
29.在一些实施方式中，靠近转子外圆侧的外层磁障层中，位于狭缝槽两端的两个第二填充槽的靠近狭缝槽一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k3；与其相邻的靠近轴孔侧的内层磁障层中，位于狭缝槽两端的两个第二填充槽的靠近狭缝槽一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k4，0.5≤k3/k4≤1或0.5≤k4/k3≤1。
30.在一些实施方式中，靠近转子外圆侧的最外层狭缝槽两端的两个第二填充槽的靠近狭缝槽一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k5；靠近转子轴孔侧的最内层狭缝槽两端的两个第二填充槽的靠近狭缝槽一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k6，则0.5≤k5/k6≤1或0.5≤k6/k5≤1。
31.在一些实施方式中，第一填充槽位于转子外周的q轴方向上，由多个q轴填充槽组成，相邻两个q轴填充槽之间均存在筋，第一填充槽具有筋的数量为y，1≤y≤4。
32.在一些实施方式中，任意相邻两个q轴填充槽之间的筋沿d轴方向的宽度为l3，l3＞0.1m1、l3＞0.1m2、l3＞0.05(m1 m2)，m1和m2为该任意相邻的两个q轴填充槽的沿d轴方向的最大宽度。
33.在一些实施方式中，任意相邻两个q轴填充槽之间的筋的沿d轴方向的宽度的和为∑l3，∑l3＞0.1∑(m1 m2)。
34.在一些实施方式中，各筋之间的宽度差值在
±
20％以内，且各筋宽度的最小值l3应满足l3≥σ，σ为定子内径和转子外径之间气隙的宽度。
35.在一些实施方式中，各q轴填充槽的填充面积差值在
±
30％以内。
36.在一些实施方式中，第一填充槽两端与转子中心连线的夹角为α1，20
°
≤α1≤60
°
；和/或，第一填充槽的个数为n，n≥1；和/或，填充槽的长度延伸方向与d轴的平行角度偏差不超过5％。
37.在一些实施方式中，第一填充槽沿d轴方向的宽度小于与其相邻的磁障层中的两个第二填充槽的靠近狭缝槽一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度。
38.在一些实施方式中，第一填充槽的内侧壁在q轴方向上到转子中心的距离k12与转子半径rr的比值满足0.82≤k12/rr≤0.96。
39.在一些实施方式中，靠近轴孔侧的两层最内层磁障层的靠近轴孔侧的侧边在q轴上的距离与转轴在q轴上的宽度的比值大于1.2；和/或，靠近轴孔侧的最内层磁障层的靠近轴孔侧的侧边的弧线段的直径与转轴在q轴上的宽度的比值大于2。
40.在一些实施方式中，第一填充槽的沿q轴方向的最大厚度为k，与其相邻的磁障层中的第二填充槽沿q轴方向的最大厚度为k1，与其相连的导磁通道沿q轴方向的最小厚度为k2，则1＜k/k1≤2，和/或，0.8＜k/k2≤1.6。
41.在一些实施方式中，第一填充槽与第一转子冲片的外圆之间的最小间距为h4，靠
近轴孔侧的最内层磁障层的第二填充槽与第一转子冲片的外圆之间的最小间距为h3，h4≥h3且0≤h3≤2.5σ，σ为定子内径和转子外径之间气隙的宽度。
42.在一些实施方式中，填充槽靠近第一转子冲片的外圆侧的端部在q轴方向的最大宽度不大于其靠近轴孔的端部在q轴方向的最大宽度。
43.在一些实施方式中，填充槽靠近第一转子冲片的外圆侧的端部在q轴方向的最大宽度与其靠近轴孔的端部在q轴方向的最大宽度之间的偏差不大于5％。
44.在一些实施方式中，第一转子冲片上具有的填充槽中至少有五种填充面积不同的填充槽；和/或，第一填充槽及第二填充槽的总填充面积占第一填充槽、第二填充槽及狭缝槽的总面积的30％～70％。
45.在一些实施方式中，填充槽在q轴方向上的最大宽度与最小宽度之间的比值为τ，1≤τ≤2。
46.在一些实施方式中，向靠近d轴的方向，各内侧磁障层中的第二填充槽沿d轴方向的最大宽度逐渐增大。
47.在一些实施方式中，向靠近d轴的方向，各第二填充槽沿d轴方向的最大宽度至少3层连续增大；和/或，向远离d轴的方向，从靠近d轴的第二层内侧磁障层至靠近转子外圆侧的磁障层中，各第二填充槽沿d轴方向的最大宽度连续减小。
48.在一些实施方式中，至少部分填充槽内填充导电不导磁材料，并且通过第二转子冲片两端的端环实现短路，形成鼠笼。
49.在一些实施方式中，狭缝槽由弧线段和/或直线段组成，从轴孔侧到第一转子冲片外圆侧，狭缝槽的弧线段的弧度逐渐变大，且同层狭缝槽外圆弧弧度大于内圆弧弧度，弧线段朝远离轴孔侧突出；或者，狭缝槽的两端沿d轴方向延伸成直线段，部分或全部狭缝槽的两端平行于d轴，狭缝槽的宽度从狭缝槽的中间位置向两端逐渐增加。
50.在一些实施方式中，从轴孔侧至第一转子冲片外圆侧，各层狭缝槽的靠近两个第二填充槽的端部之间的曲线长度逐渐递减，相邻狭缝槽的曲线长度递减比例为5％～25％。
51.在一些实施方式中，第一转子冲片上的轴孔在q轴方向上的最大宽度不大于其在d轴方向上的最大宽度；和/或，轴孔由弧线段和/或直线段组成。
52.在一些实施方式中，端环上安装有平衡块，平衡块处于端环内孔与外圆之间的径向宽度大的一侧。
53.本发明还提供一种自起动同步磁阻电机，包括权上述的电机转子。
54.本发明还提供一种压缩机，包括上述的自起动同步磁阻电机。
55.本发明提供的一种电机转子及其自起动同步磁阻电机、压缩机，通过限定第二转子冲片的内孔在q轴与d轴上的大小关系，能够使足够多面积的狭缝槽直接接触空气，形成流通孔，增加转子散热。
附图说明
56.图1为本发明实施例的电机转子的立体结构示意图
57.图2为本发明实施例的电机转子的第一转子冲片的结构示意图(轴向)；
58.图3为本发明实施例的电机转子的第二转子冲片的结构示意图(轴向)；
59.图4为本发明实施例的电子转子的结构示意图(轴向)；
60.图5为本发明另一实施例的电机转子的第一转子冲片的结构示意图(轴向)；
61.图6为本发明另一实施例的电机转子的第二转子冲片的结构示意图(轴向)；
62.图7为本发明另一实施例的电子转子的结构示意图(轴向)；
63.图8为采用本发明的技术方案的电机与现有技术中的电机的温升、损耗、效率对比。
64.附图标记表示为：
65.2、第二转子冲片；21、连通槽；3、端环；4、第一转子冲片；51、第一填充槽；511、q轴填充槽；52、第二填充槽；6、狭缝槽；7、轴孔；8、分割筋；9、筋。
具体实施方式
66.结合参见图1至图8所示，根据本发明的实施例，提供一种电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯包括第一转子冲片4及第二转子冲片2，第一转子冲片4上开设有填充槽和狭缝槽6，填充槽包括第二填充槽52和第一填充槽51，第一转子冲片4上设置有沿其q轴间隔的多层磁障层，多层磁障层包括两个外侧磁障层以及多层处于两个外侧磁障层之间的内侧磁障层，外侧磁障层包括第一填充槽51，内侧磁障层包括狭缝槽6及处于狭缝槽6的两端的第二填充槽52，同一层内侧磁障层内，第二填充槽52与狭缝槽6之间具有分割筋8，第二转子冲片2设置在端环3与第一转子冲片4之间，第二转子冲片2上对应填充槽设置有连通槽21，第二转子冲片2的内孔在q轴上的最大宽度不小于在d轴上的最大宽度。该技术方案中，通过限定第二转子冲片2的内孔在q轴与d轴上的大小关系，能够使足够多面积的狭缝槽6直接接触空气，形成流通孔，增加转子散热。最好的，第二转子冲片2的外部轮廓的最大宽度不大于第一转子冲片4的外圆直径，以与电机定子之间形成具有一定宽度的气隙，利于散热。由图8可知，采用本发明的技术方案，电机温升低，进一步可降低铜耗和铝耗，提升电机效率。
67.第二转子冲片2的轴向厚度不小于单片第一转子冲片4的厚度，以保证转子的机械强度。
68.在一些实施方式中，第二转子冲片2的内孔与连通槽21之间沿d轴方向的宽度大于该连通槽21与对应的狭缝槽6之间的分割筋8沿d轴方向的宽度，以保证转子在制造过程中，狭缝槽6内不被填充。
69.在一些实施方式中，第一转子冲片4上位于第二转子冲片2的内孔内周侧的狭缝槽6的总面积占电机流通孔总面积的至少20％，更优地，为25％～40％，限定位于第二转子冲片2内孔之内的狭缝槽6的总面积，以保证足够多面积的狭缝槽6直接接触空气，进一步提升转子散热。
70.第一转子冲片4上位于第二转子冲片2内孔之内的狭缝槽6的总面积占狭缝槽6总面积的至少30％，优选为45％～65％，以保证足够多面积的狭缝槽6直接接触空气，形成流通孔，增加转子散热。
71.在一些实施方式中，第二转子冲片2的内孔在q轴上的最大宽度与在d轴上的最大宽度的比值为1～1.5，以进一步保证有足够面积的狭缝槽6直接接触空气。
72.在一些实施方式中，第二转子冲片2上的连通槽21的总面积小于或等于第一转子冲片4上的填充槽的总面积。第二转子冲片2上的连通槽21是向第一转子冲片4上的填充槽填充材料时的入口，在第二转子冲片2上设置连通槽21，以使填充材料能够进入第一转子冲
片上的填充槽；保证第二转子冲片2上连通槽21的总面积不大于第一转子冲片4上设置的填充槽的总面积，可以减小在填充材料时，第一转子冲片上非填充槽部分的受力面积，保证其在填充材料过程中的机械强度，减小变形量。
73.在一些实施方式中，第二转子冲片2上设置的连通槽21与第一转子冲片4上设置的填充槽位置一样，第二转子冲片2上的单个连通槽21面积不大于相同位置处第一转子冲片4上的单个填充槽的面积，以减小在填充材料时，第一转子冲片的局部变形。
74.在一些实施方式中，第二转子冲片2的内孔与其外圆之间的径向宽度(即转子中心与转子外圆的连线与第二转子冲片内孔和外圆相交的两点之间的距离)在不同位置处不相等，且第二转子冲片2在d轴上的径向宽度kd1与其在q轴上的径向宽度kq1满足1.1≤kd1/kq1≤2.8，优选地，1.2≤kd1/kq1≤1.8，以保证第一转子冲片上足够多的狭缝槽6位于第二转子冲片内孔之内。
75.在一些实施方式中，从转子轴孔侧至转子外圆侧，第一转子冲片4上各层磁障层中的狭缝槽6的位于第二转子冲片2内孔之内的面积逐渐减小。此时端环在靠近转子外圆侧的磁障层处具有一定的沿q轴方向的厚度，可以保证端环具有一定的体积，以改善电机起动能力。
76.在一些实施方式中，端环3的外部轮廓的最大宽度不大于第二转子冲片2的外部轮廓的最大宽度，由转子铁芯中心至端环3端面的最大距离不小于转子铁芯中心至第二转子冲片2端面的最大距离，端环外部轮廓的最大宽度不大于第二转子冲片2外部轮廓的最大宽度，以保证第一转子冲片的位于转子外圆侧的非第二转子冲片2覆盖面的部分，在填充材料时的受力，减小局部变形；转子铁芯中心至端环端面的最大距离不小于转子铁芯中心至第二转子冲片2端面的最大距离，保证转子具有一定体积的端环，有助于改善电机起动能力。
77.端环3内孔与外圆之间的径向宽度在d轴方向上为k9，在q轴方向上为k10，则1.1≤k9/k10≤2.8，优选地，1.2≤k9/k10≤1.8，靠近轴孔侧的内层填充槽沿d轴方向的宽度较大，为了使填充槽自行短路，端环在d轴方向上的径向宽度较大；为了保证狭缝槽6直接接触空气的面积，端环在d轴方向上的径向宽度不能过大。
78.在一些实施方式中，分割筋8的靠近转子外圆一侧的侧边所在的轴向的平面存在一个中心点，任意相邻两层磁障层中的两个分割筋8对应的两个该中心点沿d轴方向的距离为l，该相邻两层磁障层中的填充槽之间形成的导磁通道沿q轴方向的最大距离为w，则l应满足0≤l＜2w，更优地，0≤l＜w，最优地，0≤l≤0.8w。限定转子填充槽之间的最小距离，一方面可以降低填充槽之间导磁通道的饱和度，另一方面可以错开导磁通道与定子齿的相对位置，这有助于降低电机的谐波，降低转矩脉动，减小谐波损耗，提升电机效率和运行的稳定性。
79.需要说明的是，前述的中心点为分割筋8的靠近转子外圆一侧的侧边所在的轴向的平面的几何中心点，作为一个具体的实现方式，如图2所示，前述的平面为一个沿着第一转子冲片4的轴向延伸的平行四边形平面，这个平行四边形平面的几何中心点也即其对角线的交点，在第一转子冲片4的轴向上投影后，则为分割筋8的靠近转子外圆一侧的侧边长度的中点。
80.在一些实施方式中，当转子铁芯与相应的定子铁芯组装后，转子铁芯与定子铁芯之间形成的气隙的宽度为σ，0≤l＜8σ，更优地，0≤l≤6σ。分割筋8可以增强转子的机械强
度，减小转子在制造过程中的变形，降低工艺难度。限定转子各填充槽和狭缝槽6之间分割筋8的相对距离，可以增加相邻两个磁障层之间的承受压力的面积，形成相互支撑的效果，使得转子在制造过程中的变形减小，降低工艺难度。
81.在一些实施方式中，邻近第一填充槽51的内侧磁障层中的分割筋8在d轴方向上的宽度为l1，第一转子冲片具有轴孔7，邻近轴孔7的内侧磁障层中的分割筋8在d轴方向上的宽度为l2，l1不小于l2，且l1≥0.5*σ。限定分割筋8的最小宽度，可以降低加工难度，提升转子机械强度；l1≥l2，可以减小内层磁障层漏磁，提升电机效率。
82.在一些实施方式中，分割筋8的侧面所在的平面与q轴所在的平面平行或相交，即分割筋8的形状不限于是矩形或梯形或弧形。
83.在一些实施方式中，d轴与q轴将第一转子冲片4由其轴孔7的中心均分为四个象限，在第一象限内(例如图1的右上角区域)，分割筋8的几何中心到d轴的最小距离为kd、到q轴的最小距离为kq，kq＝-ν*kd λ，其中0.28≤ν≤0.46(无量纲)，28≤λ≤33(量纲与kq及kd一致)，以限定分割筋8的位置和宽度，减小转子发生形变的风险。
84.在一些实施方式中，向远离d轴的方向，狭缝槽6在q轴上的宽度至少3层连续减小；狭缝槽6在q轴上的宽度为d2，第一填充槽51在q轴上的宽度为d1，所有狭缝槽6和第一填充槽51在q轴上的宽度的和为(d1 ∑d2)，轴孔7的孔壁到第一转子冲片外圆的宽度为d3，(d1 ∑d2)/d3＝0.2～0.5，优选地，(d1 ∑d2)/d3＝0.3～0.4。选择合理的磁障占比，既保证足够的磁障宽度，又保证合理的磁通通道，增加电机凸极比的同时，防止出现磁路过饱和。
85.在一些实施方式中，相邻两层磁障层中的相邻两个填充槽之间的导磁通道的最小宽度为w1，w1≥d，d为该相邻两层磁障层中的狭缝槽6之间的导磁通道的最小宽度，优选地，w1/d＞1.15。保证填充槽之间留有足够的宽度，避免出现磁场饱和，影响磁障层之间通道的磁通流通。
86.在一些实施方式中，相邻两层磁障层中的相邻两个狭缝槽6之间的导磁通道沿q轴方向的最小距离为h1，h1≥1.5h2，h2为该相邻两层磁障层中的狭缝槽6沿q轴方向宽度较小磁障层的沿q轴方向的最小宽度。这样设置可以降低转子加工难度，保证转子磁密分布的均匀度和不饱和度。
87.在一些实施方式中，相邻两层磁障层之间形成导磁通道，向远离d轴的方向，各导磁通道在q轴上的宽度逐渐减小，优选地，向远离d轴的方向，各导磁通道在q轴上的宽度至少三层连续减小，此设置在合理利用转子空间的基础上，保证靠近轴孔侧导磁通道宽度，有助于提升电机性能。相邻两层磁障层之间形成导磁通道，对于由弧线段和直线段组成的导磁通道，从q轴上至q轴两侧，该导磁通道的宽度逐渐增大(导磁通道宽度的定义为：导磁通道两个侧边中的一个侧边上的各点到另一个侧边的最短距离)。此处定义的导磁通道的宽度是转子上磁力线穿过的截面宽度，这样设置有助于降低转子磁密饱和度，降低电机损耗。
88.在一些实施方式中，各层磁障层中，狭缝槽6在q轴上的宽度与狭缝槽6靠近填充槽端部的宽度的比值为τ1，从最内层磁障层至最外层磁障层，τ1逐渐增大。既保证了内层磁障层之间的导磁通道的宽度，又保证一定比例的磁障层占比，改善电机性能。各层磁障层中，填充槽沿q轴方向的最大宽度与狭缝槽6在q轴上的宽度的比值为τ2，τ2＞1.4，优选地，1.5＜τ2＜3.0。限制该比值的最小值，保证填充槽具有一定的宽度以增大其布置的面积；限制该比值的范围，也可以保证填充槽之间的导磁通道的宽度。
89.在一些实施方式中，靠近转子外圆侧的外层磁障层中，位于狭缝槽6两端的两个第二填充槽52的靠近狭缝槽6一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k3；与其相邻的靠近轴孔侧的内层磁障层中，位于狭缝槽6两端的两个第二填充槽52的靠近狭缝槽6一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k4，则0.5≤k3/k4≤1或0.5≤k4/k3≤1。受限于转子空间的情况下，这样设置可以增大填充槽的面积，提升电机起动能力。
90.在一些实施方式中，靠近转子外圆侧的最外层磁障层中，位于狭缝槽6两端的两个第二填充槽52的靠近狭缝槽6一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k5；靠近转子轴孔侧的最内层磁障层中，位于狭缝槽6两端的两个第二填充槽52的靠近狭缝槽6一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度为k6，则0.5≤k5/k6≤1或0.5≤k6/k5≤1。受限于转子空间的情况下，这样设置可以增大填充槽的面积，提升电机起动能力。
91.在一些实施方式中，第一填充槽51位于转子外周的q轴方向上，具有分段结构，由多个q轴填充槽511组成，相邻两个q轴填充槽511之间均存在筋9。第一填充槽51具有筋9的数量为y，则y满足1≤y≤4。靠近转子外圆侧的由第一填充槽51组成的最外层磁障层，是转子最容易变形的部分，将最外层第一填充槽51分割为多个q轴填充槽511，可以减小转子在此处的变形。
92.在一些实施方式中，任意相邻两个q轴填充槽511之间的筋9沿d轴方向的宽度为l3，则l3应满足l3＞0.1m1，l3＞0.1m2，l3＞0.05(m1 m2)，m1和m2为该任意相邻两个q轴填充槽511的沿d轴方向的最大宽度。限定q轴填充槽511沿d轴方向的最大宽度，可以降低转子外层磁障层之间通道的饱和度，有助于降低电机谐波，降低转矩脉动，减小谐波损耗，提升电机效率和运行的稳定性；同时限定各q轴填充槽511之间筋9的宽度，能够保证转子最外层磁障层的受力面积，进一步增强转子的机械强度，减小转子在制造过程中的变形，降低工艺难度。
93.在一些实施方式中，任意相邻两个q轴填充槽511之间的筋9的沿d轴方向的宽度的和为∑l3(各l3的值相等或不相等)，则∑l3＞0.1∑(m1 m2)，∑(m1 m2)为各q轴填充槽511的沿d轴方向的宽度的和。这样设置，可在一些实施方式中保证转子的机械强度。
94.在一些实施方式中，各筋9之间的宽度差值在
±
20％以内，各筋9宽度的最小值l3应满足l3≥σ，σ为定子内径和转子外径之间气隙的宽度，以减小最外层磁障层处转子的局部变形。
95.在一些实施方式中，同一个筋的不同部位沿d轴方向的宽度相等或不相等，即筋9形状不限于是矩形或梯形或弧形。同一个筋9可以在局部变形风险大的部位设置较大的沿d轴方向的宽度，在局部变形风险小的部位设置较小的沿d轴方向的宽度。
96.在一些实施方式中，各q轴填充槽511的面积差值在
±
30％以内，更优地，各q轴填充槽511的面积差值在
±
15％以内。这样设置保证最外层磁障层各处承受压力的面积相差不大，避免局部变形。
97.在一些实施方式中，第一填充槽51两端与转子中心连线的夹角α1应满足20
°
≤α1≤60
°
，更优地，α1应满足30
°
≤α1≤50
°
，最优地，α1应满足30
°
≤α1≤35
°
。如此设置，形成磁障层并作为填充槽，既可当做磁障层，增大电机的磁阻转矩，又可当做起动鼠笼，用于改善电机起动性能。
98.在一些实施方式中，填充槽，包括第一填充槽51和第二填充槽52，其延伸方向近似
平行于d轴，角度偏差不超过5％，以和相邻磁障层之间形成顺畅的导磁通道。
99.在一些实施方式中，第一填充槽51沿d轴方向的宽度小于与其相邻磁障层中的两个第二填充槽52的靠近狭缝槽6一侧的端部之间的沿d轴方向的宽度。这样设置的目的是限制第一填充槽51的沿d轴方向的宽度，以避免因宽度过大而导致转子向轴孔侧或向外圆侧的变形。
100.在一些实施方式中，第一填充槽51在q轴方向上到转子中心的距离k12与转子半径rr的比值满足0.82≤k12/rr≤0.96。若k12/rr过小，则最外层导磁通道过窄，电机损耗增大，效率下降；若k12/rr过大，则第一填充槽51与转子外圆距离过小，加工难度增大。靠近轴孔侧的两层最内层磁障层的靠近轴孔侧的侧边在q轴上的距离与转轴在q轴上的宽度的比值大于1.2，一方面可以保证最内层磁障层和转轴之间的导磁通道的宽度，降低转子磁密饱和度，另一方面可以增强转子靠近转轴处的机械强度。靠近轴孔侧的最内层磁障层的靠近轴孔侧的侧边的弧线段的直径与转轴在q轴上的宽度的比值大于2，以合理利用转子空间进行磁障层的布置。
101.在一些实施方式中，第一填充槽51的沿q轴方向的最大厚度为k，与其相邻的磁障层中的第二填充槽52沿q轴方向的最大厚度为k1，与其相连的导磁通道沿q轴方向的最小厚度为k2，则1＜k/k1≤2，0.8＜k/k2≤1.6。既保证第一填充槽51沿q轴方向的厚度以降低加工难度，又保证最外层导磁通道的宽度以提升电机性能。
102.在一些实施方式中，第一填充槽51与第一转子冲片的外圆之间的最小间距为h4，靠近轴孔侧的最内层磁障层的第二填充槽52与第一转子冲片的外圆之间的最小间距为h3，h4≥h3且0≤h3≤2.5σ，σ为定子内径和转子外径之间气隙的宽度。0≤h3≤2.5σ，即填充槽为开口槽或闭口槽，当填充槽为闭口槽时，限定其与转子外圆之间的最大间隔，可以减小漏磁；h4≥h3，可以减小内层磁障层的漏磁，同时保证外层磁障层处的机械强度。
103.在一些实施方式中，填充槽的靠近转子外圆侧的端部的沿q轴方向的最大宽度不大于填充槽的靠近轴孔的端部沿q轴方向的最大宽度，更优地，从转子外圆侧至转子q轴处，填充槽的沿q轴方向的宽度近似相等，宽度偏差不大于5％，保证转子磁障层之间的靠近气隙处的磁通道宽度，降低转子饱和度。设置填充槽的沿q轴方向的宽度近似相等可以在保证靠近气隙处磁通道宽度的同时，增大填充槽的面积，有助于改善起动。
104.在一些实施方式中，转子结构上至少包含5种以上不同面积的填充槽；填充槽(第一填充槽51、第二填充槽52)的总面积应占转子槽(第一填充槽51、第二填充槽52、狭缝槽6)总面积的30％～70％，更优地，该比例为35％～50％。保证一定比例的填充槽面积，使电机具有一定的带载起动能力。
105.在一些实施方式中，所有填充槽的沿q轴方向厚度的最大值和最小值的比值τ满足1≤τ≤2；更优地1.3≤τ≤1.5。限制该比值，一方面不会因填充槽沿q轴方向厚度过大而使导磁通道宽度过小进而影响效率，另一方面不会因填充槽沿q轴方向厚度过小而使填充槽面积过小进而影响起动。
106.在一些实施方式中，向靠近d轴的方向，各第二填充槽52沿d轴方向的宽度大致逐渐增大；更优地，向靠近d轴的方向，各第二填充槽52沿d轴方向的最大宽度至少3层连续增大；最优地，向远离d轴的方向，从靠近d轴的第二层磁障层至靠近转子外圆侧的磁障层中，各第二填充槽52沿d轴方向的最大宽度连续减小。这样设置，可以在合理利用转子空间的情
况下，保证合适面积的铸铝量，提升电机的起动能力。
107.在一些实施方式中，至少部分填充槽内填充导电不导磁材料，并且通过第二转子冲片2两端的端环3实现短路，形成鼠笼，端环材料与填充槽内填充材料相同。自行短路的鼠笼结构在电机起动阶段提供异步转矩，以实现电机的自起动；多层磁障层结构为电机提供磁阻转矩，以实现电机的同步运行。
108.在一些实施方式中，狭缝槽6由弧线段和/或直线段组成，从转子轴孔侧到转子外圆侧，狭缝槽6弧线段的弧度逐渐变大，且同层狭缝槽6外圆弧弧度大于内圆弧弧度，弧线段朝远离轴孔侧突出；或狭缝槽6的两端沿d轴方向延伸成直线段，部分或全部狭缝槽6的两端平行于d轴，狭缝槽6的宽度从狭缝槽6中间位置(q轴)向两端(d轴)逐渐增加。转子中间开有轴孔7，这样的设置方式可以增大转子空间的利用率，合理布置狭缝槽6，以增大转子凸极比，提升电机磁阻转矩。
109.在一些实施方式中，从转子轴孔侧至转子外圆侧，各层狭缝槽6的靠近两个第二填充槽52的端部之间的曲线长度逐渐递减，相邻狭缝槽6的曲线长度递减比例为5％～25％。这样设置的目的是在合理利用转子空间的情况下，保证一定比例的磁障层占比，提升电机性能。
110.在一些实施方式中，轴孔7在q轴方向上的最大宽度不大于轴孔7在d轴方向上的最大宽度。q轴方向上设置有狭缝槽6，这样的设置方式可以增大转子空间的利用率，以便合理布置狭缝槽6，以增大转子凸极比，提升电机磁阻转矩。
111.在一些实施方式中，轴孔7由弧线段和/或直线段组成，即轴孔7形状不限于是圆形或椭圆形或类椭圆形或四边形，可根据狭缝槽6的布置灵活选择轴孔7形状。
112.可以理解的是，本发明中转子铁芯相关结构的长度、宽度、厚度、直径等皆可以优选以mm为计量单位，在合理的情况下也可以选择采用其他的合适的度量单位。
113.本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子，通过转子导条(也即填充槽被填充之后形成部件)提供的异步转矩实现电机的自起动，解决同步磁阻电机需要变频器驱动的问题，同时降低电机的损耗，提升电机的效率；该电机转子能够降低电机的谐波，降低转矩脉动，减小谐波损耗，提升电机效率和运行稳定性；能够增大转子直接接触空气的面积，形成流通孔，增加转子散热。
114.根据本发明的实施例，还提供一种自起动同步磁阻电机，尤其是一种自起动同步磁阻两极电机，包括上述的电机转子，该电机轴输出端连接的负载惯量小于电机本身转轴系统惯量的60％。
115.根据本发明的实施例，还提供一种压缩机，包括上述的自起动同步磁阻电机。
116.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
117.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。