转子铁芯、电机及压缩机的制作方法

1.本发明涉及电机转子技术领域，具体而言，涉及一种转子铁芯、电机及压缩机。


背景技术：

2.转子压缩机是目前家用空调最常用的压缩机类型，其中电机更是压缩机的核心结构，电机中转子磁路的分布对电机总体性能影响较大。目前v形磁钢槽结构为新型转子铁芯普遍推广的结构，与传统一字型磁钢槽转子相比，功率密度更高，有利于电机性能的提升，但在电机运行时，由于齿槽转矩的存在及磁路的制约，会出现转矩常数偏低、运行状况不稳、噪音大的问题。为此需考虑优化磁钢槽结构，使电机运行时的稳定程度提升，从而提升性能。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种转子铁芯、电机及压缩机，以优化转子铁芯的磁路走向，提升电机性能。
4.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种转子铁芯，包括铁芯主体，铁芯主体具有多个第一磁钢槽和多个第二磁钢槽，多个第一磁钢槽和多个第二磁钢槽在铁芯主体的周向交替分布；第一磁钢槽和第二磁钢槽均为v形结构，第一磁钢槽的v形夹角为c1，第二磁钢槽的v形夹角为c2，c1＜c2。
5.进一步地，150
°
＜c1＜160
°
，150
°
＜c2＜160
°
。
6.进一步地，第一磁钢槽背离铁芯主体中心的一侧具有两个第一隔磁孔，第二磁钢槽背离铁芯主体中心的一侧具有两个第二隔磁孔，两个第一隔磁孔的圆心与铁芯主体中心的连线形成的夹角为a1，两个第二隔磁孔的圆心与铁芯主体中心的连线形成的夹角为a2，a1》2a2。
7.进一步地，第一磁钢槽包括相两个互连通的第一槽体，两个第一槽体相对于通过铁芯主体中心的平面对称设置；第二磁钢槽包括两个相互连通的第二槽体，两个第二槽体相对于通过铁芯主体中心的平面对称设置。
8.进一步地，第一槽体具有用于穿入磁钢的第一槽段，第一槽段的长度为b1，第一磁钢槽的两个第一槽段相互连通；第二槽体具有用于穿入磁钢的第二槽段，第二槽段的长度为b2，第二磁钢槽的两个第二槽段相互连通；其中，b2＞b1。
9.进一步地，0.4mm《b2-b1《0.6mm。
10.进一步地，第一槽体还具有和第一槽段连通的第三槽段，第一磁钢槽的两个第一槽段位于第一磁钢槽的两个第三槽段之间，第三槽段靠近铁芯主体中心的内壁和第一槽段靠近铁芯主体中心的内壁形成第一止推台阶，第一止推台阶用于对第一槽段内的磁钢限位，第三槽段靠近铁芯主体中心的内壁长度为e1；第二槽体还具有和第二槽段连通的第四槽段，第二磁钢槽的两个第二槽段位于第二磁钢槽的两个第四槽段之间，第四槽段靠近铁芯主体中心的内壁和第二槽段靠近铁芯主体中心的内壁形成第二止推台阶，第二止推台阶
用于对第二槽段内的磁钢限位，第四槽段靠近铁芯主体中心的内壁长度为e2；其中，e1＞e2。
11.进一步地，e1＞2e2。
12.进一步地，在铁芯主体的径向上，第一磁钢槽的端部尺寸为d1，第二磁钢槽的端部尺寸为d2，d2》d1。
13.进一步地，d1＜0.5mm，d2＞1mm。
14.根据本发明的另一方面，提供了一种电机，电机包括上述的转子铁芯。
15.根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，压缩机包括上述的转子铁芯。
16.应用本发明的技术方案，提供了一种转子铁芯，包括铁芯主体，铁芯主体具有多个第一磁钢槽和多个第二磁钢槽，多个第一磁钢槽和多个第二磁钢槽在铁芯主体的周向交替分布；第一磁钢槽和第二磁钢槽均为v形结构，第一磁钢槽的v形夹角为c1，第二磁钢槽的v形夹角为c2，c1＜c2。在本方案中，将转子铁芯中相邻的磁钢槽设置为不对称结构，这样使得相邻两极磁钢槽夹角等参数不同，与现有的采用完全相同的磁钢槽相比，本方案中由于第一磁钢槽的v形夹角较小，在使用时易退磁区域与定子的反向磁场距离略有增加，从而减缓了反向退磁磁场对易退磁区域的作用，进而减少了高频工况下转子的局部退磁，由此可改变磁路的走向，有效优化整体电机结构，并抑制齿槽转矩，进而提升电机在高频运行时的稳定性，控制转矩常数，提升电机整体性能。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1示出了本发明的实施例提供的转子铁芯的结构示意图；
19.图2示出了图1中的转子铁芯在第一磁钢槽位置的放大图；
20.图3示出了图1中的转子铁芯在第二磁钢槽位置的放大图。
21.其中，上述附图包括以下附图标记：
22.10、铁芯主体；11、第一隔磁孔；12、第二隔磁孔；
23.20、第一磁钢槽；21、第一槽体；211、第一槽段；212、第三槽段；
24.30、第二磁钢槽；31、第二槽体；311、第二槽段；312、第四槽段。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.如图1至图3所示，本发明的实施例提供了一种转子铁芯，包括铁芯主体10，铁芯主体10具有多个第一磁钢槽20和多个第二磁钢槽30，多个第一磁钢槽20和多个第二磁钢槽30在铁芯主体10的周向交替分布；第一磁钢槽20和第二磁钢槽30均为v形结构，第一磁钢槽20的v形夹角为c1，第二磁钢槽30的v形夹角为c2，c1＜c2。
27.在本方案中，将转子铁芯中相邻的磁钢槽设置为不对称结构，这样使得相邻两极磁钢槽夹角等参数不同，与现有的采用完全相同的磁钢槽相比，本方案中由于第一磁钢槽20的v形夹角较小，在使用时易退磁区域与定子的反向磁场距离略有增加，从而减缓了反向退磁磁场对易退磁区域的作用，进而减少了高频工况下转子的局部退磁，由此可改变磁路的走向，有效优化整体电机结构，并抑制齿槽转矩，进而提升电机在高频运行时的稳定性，控制转矩常数，提升电机整体性能。
28.在本实施例中，150
°
＜c1＜160
°
，150
°
＜c2＜160
°
。将第一磁钢槽20的v形夹角以及第二磁钢槽30的v形夹角设定在上述范围内，可使电机有较高的功率密度。
29.如图1所示，第一磁钢槽20背离铁芯主体10中心的一侧具有两个第一隔磁孔11，第二磁钢槽30背离铁芯主体10中心的一侧具有两个第二隔磁孔12，两个第一隔磁孔11的圆心与铁芯主体10中心的连线形成的夹角为a1，两个第二隔磁孔12的圆心与铁芯主体10中心的连线形成的夹角为a2，a1》2a2。这样相邻的第一磁钢槽20、第二磁钢槽30中的隔磁孔的位置不同，也不对称，这样更易于改变磁路走向，提升电机性能。
30.在本实施例中，第一磁钢槽20包括相两个互连通的第一槽体21，两个第一槽体21相对于通过铁芯主体10中心的平面对称设置；第二磁钢槽30包括两个相互连通的第二槽体31，两个第二槽体31相对于通过铁芯主体10中心的平面对称设置。采用对称结构可便于磁钢槽的加工。
31.其中，第一槽体21具有用于穿入磁钢的第一槽段211，第一槽段211的长度为b1，第一磁钢槽20的两个第一槽段211相互连通；第二槽体31具有用于穿入磁钢的第二槽段311，第二槽段311的长度为b2，第二磁钢槽30的两个第二槽段311相互连通；其中，b2＞b1。通过上述设置，在第一槽段211中穿入的磁钢的长度短于第二槽段311内穿入的磁钢长度，这样可减少磁钢用量，并且优化磁路。
32.具体地，0.4mm《b2-b1《0.6mm。此尺寸约束，可以在不改变转子铁芯大小及磁钢槽形状的前提下，达到磁钢用量减少的目的，有助于降低电机成本。
33.如图2和图3所示，第一槽体21还具有和第一槽段211连通的第三槽段212，第一磁钢槽20的两个第一槽段211位于第一磁钢槽20的两个第三槽段212之间，第三槽段212靠近铁芯主体10中心的内壁和第一槽段211靠近铁芯主体10中心的内壁形成第一止推台阶，第一止推台阶用于对第一槽段211内的磁钢限位，第三槽段212靠近铁芯主体10中心的内壁长度为e1；第二槽体31还具有和第二槽段311连通的第四槽段312，第二磁钢槽30的两个第二槽段311位于第二磁钢槽30的两个第四槽段312之间，第四槽段312靠近铁芯主体10中心的内壁和第二槽段311靠近铁芯主体10中心的内壁形成第二止推台阶，第二止推台阶用于对第二槽段311内的磁钢限位，第四槽段312靠近铁芯主体10中心的内壁长度为e2；其中，e1＞e2。
34.采用上述设计，可通过第一止推台阶与第一槽段211内的磁钢的接触，对第一槽段211内的磁钢限位，通过第二止推台阶与第二槽段311内的磁钢的接触，对第二槽段311内的磁钢限位。
35.具体地，e1＞2e2。这样更有利于优化磁路走向，并且可控制电机漏磁及避免几何干涉。
36.如图2和图3所示，在铁芯主体10的径向上，第一磁钢槽20的端部尺寸为d1，第二磁
钢槽30的端部尺寸为d2，d2》d1。为了减少永磁体端部漏磁，磁钢槽端部设计了隔磁桥，由于隔磁桥宽度过宽也会使转子漏磁增加，而磁钢槽的形状又受隔磁桥、磁钢槽夹角和长度等因素制约，因此为了控制电机漏磁及避免几何干涉，将两个磁钢槽的端部尺寸设置为d2》d1。具体地，d1＜0.5mm，d2＞1mm。
37.本发明的另一实施例还提供了一种电机，电机包括上述的转子铁芯。在本方案中，将转子铁芯中相邻的磁钢槽设置为不对称结构，这样使得相邻两极磁钢槽夹角等参数不同，与现有的采用完全相同的磁钢槽相比，本方案中由于第一磁钢槽20的v形夹角较小，在使用时易退磁区域与定子的反向磁场距离略有增加，从而减缓了反向退磁磁场对易退磁区域的作用，进而减少了高频工况下转子的局部退磁，由此可改变磁路的走向，有效优化整体电机结构，并抑制齿槽转矩，进而提升电机在高频运行时的稳定性，控制转矩常数，提升电机整体性能。
38.本发明还提供了一种压缩机，压缩机包括上述的转子铁芯。需要注意的是，在本发明要求之内对电机作出的任何改动，如改变铁芯叠高、磁钢牌号等，均属于本发明要求的保护范围之内。
39.本发明通过将磁钢槽优化为不对称结构，使得相邻两极的隔磁孔位置、磁钢槽夹角均不同，由此可改变磁路的走向，有效优化整体电机结构，并抑制齿槽转矩，进而提升电机在高频运行时的稳定性，控制转矩常数，从而提升电机整体性能，且与现有方案相比，减少磁钢的用量，并降低成本。
40.此外，本发明只对磁钢槽及隔磁孔进行了结构优化，磁钢槽处未增加槽孔、气隙孔等新结构，实现方式容易。
41.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
42.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
43.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
44.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理
解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
45.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
46.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。