转子冲片、电机的转子及电机的制作方法

1.本技术涉及电机技术领域，尤其涉及一种转子冲片、电机的转子及电机。


背景技术：

2.电机的核心部件为转子，转子由多个层叠的转子冲片组成，转子冲片上会设置多个磁钢槽，用于容纳永磁体，为整理磁束改善振动，多会在磁钢槽的一侧设置多个狭缝，现有的转子冲片内狭缝与磁钢槽独立设置，在转子高速运行下，电机的振动噪音大，磁钢热量集中，容易导致永磁体退磁，转子的可靠性较差。


技术实现要素：

3.为了解决转子噪音大、热量集中的技术问题，本技术的主要目的在于，提供一种降低噪音、避免热量集中的转子冲片、电机的转子及电机。
4.为实现上述发明目的，本技术采用如下技术方案：
5.根据本技术的一个方面，提供了一种转子冲片，包括：
6.多个磁钢槽，所述磁钢槽为轴对称结构，多个所述磁钢槽沿转子冲片的周向均匀分布；
7.多个狭缝组，多个所述狭缝组设置于所述磁钢槽背离所述转子冲片中心的一侧，狭缝组与磁钢槽一一对应，所述狭缝组包括多个与所述磁钢槽连通的狭缝。
8.根据本技术的一实施方式，其中每个所述狭缝的中心线与所述磁钢槽的轴对称线具有第一交点，所述第一交点位于所述转子冲片的外侧。
9.根据本技术的一实施方式，其中每个狭缝组包括两对关于所述磁钢槽中心线对称的狭缝，随着所述狭缝的位置逐渐远离磁钢槽中心线，所述狭缝的中心线与所述磁钢槽的轴对称线相交形成的所述第一交点逐渐靠近所述转子冲片的中心。
10.根据本技术的一实施方式，其中每个所述狭缝组包括至少三对关于所述磁钢槽中心线对称的狭缝，随着所述狭缝的位置逐渐远离所述磁钢槽中心线，所述狭缝的中心线与所述磁钢槽的轴对称线相交形成的所述第一交点先逐渐远离所述转子冲片的中心，再逐渐靠近所述转子冲片的中心。
11.根据本技术的一实施方式，其中所述狭缝组内的多个狭缝中包括位于所述磁钢槽端部的第三狭缝，所述第三狭缝包括连通的第一延长部及第二延长部，所述第一延长部位于所述磁钢槽背离所述转子冲片中心的一侧，所述第二延长部位于所述磁钢槽靠近所述转子冲片中心的一侧，所述第一延长部的中心线与所述磁钢槽的轴对称线具有所述第一交点，所述第二延长部的中心线与所述磁钢槽的轴对称线具有第二交点，所述第二交点位于所述转子冲片的外侧。
12.根据本技术的一实施方式，其中所述第一延长部对应的第一交点与所述转子冲片的中心之间的距离为d1,所述第二延长部对应的第二交点与所述转子冲片的中心之间的距离为d2,其中，d1＜d2。
13.根据本技术的一实施方式，其中所述狭缝在其延伸方向上的长度为l1，所述狭缝在垂直于其延伸方向上宽度为w1，所述磁钢槽槽宽为w2，其中，l1＞w2＞w1。
14.根据本技术的一实施方式，其中所述磁钢槽的截面呈一字型或v型。
15.根据本技术的一实施方式，其中还包括多个通孔，多个所述通孔间隔设置于所述磁钢槽靠近所述转子冲片的中心的一侧。
16.根据本技术的另一方面，提供一种电机的转子，包括所述的转子冲片。
17.根据本技术的另一方面，提供一种电机，包括上述电机的转子。
18.由上述技术方案可知，本技术的一种转子冲片及电机的转子的优点和积极效果在于：
19.多个磁钢槽沿转子冲片的周向均匀分布，多个狭缝组设置于磁钢槽与背离转子冲片的中心的一侧，狭缝组与磁钢槽一一对应，进而提高热量散出的均匀性，由于，狭缝组包括多个与磁钢槽连通的狭缝，可通过多个狭缝对磁钢槽内的永磁体直接进行散热，在降低电磁力的基础上，增加散热通道，且由于多个狭缝相对磁钢槽的轴对称线对称分布，进一步提高热量散出的均匀性。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种转子冲片的一个整体结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的一种转子冲片中a处的放大结构示意图；
24.图3为本技术实施例提供的一种转子冲片的另一整体结构示意图；
25.图4为本技术实施例提供的一种转子冲片中b处的放大结构示意图；
26.图5为本技术实施例提供的一种转子冲片中b处的局部结构示意图；
27.图6为本技术实施例提供的一种转子冲片中第一交点与第二交点分布状态结构示意图。
28.其中：
29.100、转子冲片；110、边缘线；120、转子冲片中心；
30.10、磁钢槽；11、磁钢槽的轴对称线；
31.20、狭缝组；21、狭缝；211、狭缝的中心线；212、第一狭缝；213、第二狭缝；214、第三狭缝；241、第一延长部；242、第二延长部；
32.30、第一交点；40、第二交点；50、通孔。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.电机的核心部件为转子，转子由多个层叠的转子冲片组成，转子冲片上会设置多个磁钢槽，用于容纳永磁体，为整理磁束改善振动，多会在磁钢槽的一侧设置多个狭缝，现有的转子冲片内狭缝与磁钢槽独立设置，狭缝与磁钢槽互不连通，这样在转子高速运行下，电机的振动噪音大，转子内的永磁体产生的热量容易集中在磁钢槽内，这就容易导致永磁体退磁，致使转子的可靠性较差。为解决转子噪音大、热量集中的技术问题，根据本技术的一个方面，提供了一种转子冲片，包括：
35.多个磁钢槽10，所述磁钢槽10为对称结构，多个所述磁钢槽10沿转子冲片100的周向均匀分布；
36.多个狭缝组20，多个所述狭缝组20设置于所述磁钢槽10背离所述转子冲片100的中心120一侧，狭缝组20与磁钢槽10一一对应，所述狭缝组20包括多个与所述磁钢槽10连通的狭缝21。
37.作为示例，参考图1-图6所示，多个磁钢槽10沿转子冲片100的周向等角度均匀分布，狭缝组20与磁钢槽10一一对应后，一方面通过狭缝组20对磁钢槽10内的永磁的磁束进行整理，降低电磁力，另一方面，由于使每个磁钢槽10均可通过狭缝组20内的多个狭缝21与磁钢槽10连通，加大磁钢槽10的散热通道面积，提高散热效率，提高转子在使用过程中性能的可靠性。
38.作为示例，多个所述狭缝21的端部在靠近转子冲片100的边缘线110的一侧，也就是，使狭缝21开设在转子冲片100内，减小狭缝21与转子冲片100外侧空气之间的震动，在提高转子冲片100机械结构的稳定性的基础上，进一步降低转子运行的噪音。
39.根据本技术的一实施方式，其中每个所述狭缝21的中心线与所述磁钢槽10的轴对称线具有第一交点30，所述第一交点30位于所述转子冲片100的外侧。
40.需要说明的是，所述狭缝21的中心线为：位于狭缝21两个延长边之间、沿狭缝21的延长方向延伸的，且与狭缝21两个延长边上相对的各个点的间隔距离相等的线。磁钢槽10的轴对称线为磁钢槽10的对称中线，需要进一步说明的是，由于多个磁钢槽10沿转子冲片100的周向等角度均匀分布，因此所述磁钢槽10的对称中线经过转子冲片100的中心，也就是说，磁钢槽10的轴对称线在转子冲片100的直径所在的直线上。
41.作为示例，参考图2所示，当每个所述狭缝21的中心线与所述磁钢槽10的轴对称线具有第一交点30，使所述第一交点30位于所述边缘线110的外侧时，可控制每个狭缝21的延长方向相对磁钢槽10的延长方向之间的夹角的开设角度在较大的范围内，进而使开设的狭缝21能够调节磁场在定转子上的流通，合理疏通磁路，降低气隙磁密的低次谐波进而降低噪声，且由于狭缝21与磁钢槽10连通，可进一步的降低气隙磁密的低次谐波，也就可进一步的降低引起噪音的电磁力，从而从根本上降低噪声。作为示例，所述磁钢槽10的截面呈一字型。
42.现有技术中多是在磁钢槽和转子外侧边之间开设狭缝以降低电磁力，由于其狭缝和磁钢槽之间并无连通，本质上降低的仅仅是高次谐波，一些低次谐波流通狭缝和磁钢槽之间的通道，而大量进入气隙，进而引起较大的低次谐波。一些常规的槽极配合的电机，如最常用的9槽6极电机，最小非零阶电磁力(6倍频)是由于磁场的低次谐波引起的，因此低次谐波是影响噪音和振动的最大根源。因此，采用本技术方案，控制所述第一交点30位于所述
边缘线110的外侧，并使狭缝21与磁钢槽10连通，可以大大降低这种由于低次谐波丰富带来最小非零次电磁力，从而极大的削弱电磁噪音。
43.根据本技术的一实施方式，其中每个狭缝组20包括两对关于磁钢槽10的轴对称线对称的狭缝21，随着所述狭缝的位置逐渐远离磁钢槽10的轴对称线，所述狭缝的中心线与所述磁钢槽的轴对称线相交形成的所述第一交点逐渐靠近所述转子冲片100的中心。
44.参考图2所示，在磁钢槽10的轴对称线磁钢槽10的轴对称线的一侧，沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次间隔设置两个狭缝21，其中一个所述狭缝21位于所述磁感槽的端部(相当于第一延长部241)，使两个狭缝21对应形成的两个所述第一交点30与所述转子冲片100的中心120之间的距离沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次减小，使越靠近磁钢槽10的狭缝21中心线与的磁钢槽10中心线之间的夹角逐渐增大，进而通过多个狭缝21引导磁通流向，可将磁钢槽10内永磁体产生的磁场慢慢集中引导至气隙，在提高散热通道的面积的基础上，有效削弱电磁噪音。
45.根据本技术的一实施方式，其中每个所述狭缝组20包括至少三对关于磁钢槽10的轴对称线对称的狭缝21，随着所述狭缝的位置逐渐远离磁钢槽10的轴对称线，所述狭缝的中心线与所述磁钢槽的轴对称线相交形成的所述第一交点先逐渐远离所述转子冲片100的中心，再逐渐靠近所述转子冲片的中心120。
46.作为示例，每组狭缝组20内的多个狭缝21中包括一对第一狭缝212及至少两对第二狭缝213，在所述磁钢槽10的轴对称线的一侧，多个所述第二狭缝213间隔设置于所述第一狭缝212的两侧，其中：
47.由所述磁钢槽10的轴对称线向所述第一狭缝212的方向，所述第一狭缝212与多个所述第二狭缝213对应的多个所述第一交点30与转子冲片中心120之间的距离逐渐增加；
48.由所述第一狭缝212向所述转子冲片100的边缘线110的方向，所述第一狭缝212与多个所述第二狭缝213对应的多个所述第一交点30与转子冲片中心120之间的距离逐渐减小。
49.作为示例，参考图3所示，在磁钢槽10的轴对称线的一侧，沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次间隔设置两个狭缝21，使两个狭缝21对应形成的两个所述第一交点30与所述转子冲片100的中心之间的距离沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次增大，使越靠近磁钢槽10的狭缝21中心线与的磁钢槽10中心线之间的夹角逐渐减小，进而通过多个狭缝21引导磁通流向，可将磁钢槽10内永磁体产生的磁场慢慢集中引导至气隙，在提高散热通道的面积的基础上，有效削弱电磁噪音。
50.作为示例，参考图3所示，在磁钢槽10的轴对称线的一侧，沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次间隔设置两个狭缝21，在一实施例中，可使两个狭缝21设置于磁钢槽10中心线与磁钢槽10的端部之间，此时，靠近磁钢槽10中心线的狭缝21相当于第二狭缝213，靠近磁钢槽10的端部的狭缝21相当于第一狭缝212。
51.作为示例，参考图3-图5所示，在磁钢槽10的轴对称线的一侧，沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次间隔设置三个狭缝21，在一实施例中，此时，靠近磁钢槽10中心线的狭缝21相当于第二狭缝213，中间的狭缝21相当于第一狭缝212，由所述磁钢槽10的轴对称线向所述第一狭缝212的方向，所述第一狭缝212与多个所述第二狭缝213对应的多个所述第一交点30与转子冲片中心120之间的距离逐渐增加；进而，永磁体中间附近的狭缝21的中心
线，也就是由所述第一狭缝212至磁钢槽10中心线内的第二狭缝213的中心线，与磁钢槽10中心线的夹角逐渐减小些；
52.作为示例，参考图3-图5所示，在磁钢槽10中心线的一侧，沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次间隔设置三个狭缝21，在一实施例中，可使由第一狭缝212中心线至靠近磁钢槽10的端部的狭缝21(图中未示出)为第二狭缝213，以及位于磁感槽端部的狭缝21为第二狭缝213，此时，中间的狭缝21相当于第一狭缝212，磁钢槽10的端部的狭缝21也就相当于第三狭缝214，由所述第一狭缝212向所述转子冲片100的边缘线110的方向，所述第一狭缝212与多个所述第二狭缝213对应的多个所述第一交点30与转子冲片中心120之间的距离逐渐减小，进而，使嵌入磁钢槽10内的永磁体的两端的狭缝21的中心线，也就是靠近磁钢槽10端部的第二狭缝213(图示中相当于第一延长部241)的中心线与磁钢槽10中心线夹角逐渐更大些，进而，可更合理地引导磁场流通，更有效地将磁场慢慢集中引导至气隙。
53.根据本技术的一实施方式，其中所述狭缝组20内的多个狭缝21中包括位于所述磁钢槽10端部的第三狭缝214，所述第三狭缝214包括连通的第一延长部241及第二延长部242，所述第一延长部241位于所述磁钢槽10背离所述转子冲片100中心的一侧，所述第二延长部242位于所述磁钢槽10靠近所述转子冲片100中心的一侧，所述第一延长部241的中心线与所述磁钢槽10的轴对称线具有所述第一交点30，所述第二延长部242的中心线与所述磁钢槽10的轴对称线具有第二交点40，所述第二交点40位于所述转子冲片100的外侧。
54.作为示例，参考图3-图5所示，通过所述第二延长部242在保证转子冲片100机械结构的稳定性的基础上，减小震动，还可进一步提高转子冲片中心120位置的散热。作为示例，所述磁钢槽10的截面呈v字型。
55.作为示例，参考图3-图5所示，在磁钢槽10中心线的一侧，沿远离磁钢槽10的轴对称线方向依次间隔设置三个狭缝21，在一实施例中，使位于磁感槽端部的第一延长部241为一个第二狭缝213，此时，中间的狭缝21相当于第一狭缝212，由所述第一狭缝212向所述转子冲片100的边缘线110的方向，所述第一狭缝212与第一延长部241对应的所述第一交点30与转子冲片中心120之间的距离逐渐减小，进而，使嵌入磁钢槽10内的永磁体的两端的狭缝21的中心线，也就是第一延长部241的中心线与磁钢槽10中心线夹角逐渐更大些，进而，可更合理地引导磁场流通，更有效地将磁场慢慢集中引导至气隙。
56.根据本技术的一实施方式，其中所述第一延长部241对应的第一交点30与转子冲片中心120之间的距离为d1,所述第二延长部242对应的第二交点40与转子冲片中心120之间的距离为d2,其中，d1＜d2。
57.作为示例，参考图6所示，进而，通过所述第二延长部242对应的第二交点40与转子冲片中心120之间的距离为d2,控制d1＜d2，进而控制第一延长部241的中心线与磁钢槽10中心线的夹角大于第二延长部242中心线与磁钢槽10中心线之间的夹角，进而，可有效引导靠近转子冲片100中心位置的磁场慢慢集中引导至气隙，进一步降低运行噪音。
58.根据本技术的一实施方式，其中所述狭缝21在其延伸方向上的长度为l1，所述狭缝21在垂直于其延伸方向上的宽度为w1，所述磁钢槽10的槽宽为w2，其中，l1＞w2＞w1。
59.参考图5所示，当引导磁通流向的狭缝21与嵌入磁钢槽10的永磁体的宽度(相当于磁钢槽10宽度w2)之间满足l1＞w2＞w1时，可进一步提高狭缝21对磁通流向引导。
60.根据本技术的一实施方式，其中还包括多个通孔50，多个所述通孔50间隔设置于
所述磁钢槽10靠近所述转子冲片中心120的一侧。
61.参考图1-图5所示，为了降低高速下的发热导致永磁体的高温退磁，在磁钢槽10的下端开设有多个通孔50，通孔50邻近永磁体，可以有效带走永磁体上的热量。为均匀导热，所述的通孔50排列与磁钢槽10相平行设置。
62.更优的，为邻近磁钢槽10，起更好的导热效果，所述的通孔50距离磁钢槽10的距离小于磁钢槽10的宽度w2。
63.更优的，为不影响磁路，相邻的通孔50之间的间隔距离应大于通孔50与磁钢槽10的距离。
64.作为示例，采用本发明技术方案的转子结构，通过设置与磁钢槽10连通的狭缝21及磁钢槽10周围的空孔，可以明显降低电磁力，同时增加永磁体散热通道，提高可靠性。本技术提供的方案包括：
65.1、位于磁钢槽10和转子外侧边形成的区域上，开设至少一对关于磁钢槽10中心线对称的、与磁钢槽10相连通的狭缝21。狭缝21呈细长型，且其沿转子径向的两边的等距线与磁钢槽10中心线的交点位于转子圆弧外侧。
66.2、所述的狭缝21的径向边的宽度(相当于l1)大于周向边的宽度(相当于w1)，并且磁钢槽10宽度(相当于w2)介于所述狭缝21的径向宽度和周向宽度之间。
67.3、所述的狭缝21与磁钢槽10中心线的交点(相当于第一交点30)至转子轴中心(相当于转子冲片中心120)的距离，在沿靠近磁钢槽10两端方向，先增大后减小(参考图3-图5)。
68.4、位于磁钢槽10和转子内侧边形成的区域上，有多个与磁钢槽10平行排布的通孔50，所述的通孔50在转子上形成与磁钢槽10的最大距离小于磁钢槽10的宽度，所述的相邻通孔50在转子上形成的最小距离大于所述通孔50与磁钢槽10在转子上形成的最小距离，通过通孔50提高散热效果。
69.5、磁钢槽10两端部开设与磁钢槽10连通的凸出部(相当于第二延伸部)，凸出部朝转子内部延伸，第二延伸部的中心线与磁钢中心线形成位于转子外部的交点(相当于第二交点40)。
70.目前常规压缩机普遍的运行范围为10-120hz，超过120hz会出现较大的振动和噪声，并且高转速下电机内部发热严重，易造成永磁电机的永磁体的高温不可逆退磁，可靠性较差。应用于超过120hz运行的压缩机，特别是高速电机，主要解决噪音和发热是研究重点。
71.本发明可以同步解决压缩机电机在高速运行下，电机突出的电磁噪音及振动、电机发热量大的问题。具体上，本发明的所述的开设的狭缝21能够调节磁场在定转子上的流通，合理疏通磁路，降低气隙磁密的低次谐波，极大的降低引起噪音的电磁力，从而从根本上降低噪声。
72.由于现有方案多是在磁钢槽和转子外侧边之间开设狭缝以降低电磁力，由于其狭缝和磁钢槽之间并无连通，本质上降低的仅仅是高次谐波，一些低次谐波流通狭缝和磁钢槽之间的通道，而大量进入气隙，进而引起较大的低次谐波。一些常规的槽极配合的电机，如最常用的9槽6极电机，最小非零阶电磁力(6倍频)是由于磁场的低次谐波引起的，且是影响噪音和振动的最大根源。采用本发明技术可以大大降低这种由于低次谐波丰富带来最小非零次电磁力，从而极大的削弱电磁噪音。
73.采用本发明方案包括磁钢槽10连通的至少一对狭缝21，所述的狭缝21与磁钢槽10中心线存在交点，为了合理引导磁场流通，狭缝21整体上应该呈现细长的，为了将磁场慢慢集中引导至气隙，通常嵌入磁钢槽10内的永磁体的两端附件的狭缝21与磁钢槽10中心线夹角更大些，而永磁体中间附近的狭缝21与磁钢槽10中心线的夹角更小些。因此，多个狭缝21与磁钢槽10中心线的夹角存在最优解，也即所述的狭缝21与磁钢槽10中心线的交点位于转子区域的外侧，并且从磁钢槽10中心线至磁钢槽10两端的方向上，所述的交点与转子中心的距离先增加后减小。
74.进一步的，所述的引导磁通流向的狭缝21与嵌入磁钢槽10的永磁体之间满足一定关系，能够较好的完成引导工作，即永磁体的厚度(理论上等于磁钢槽10宽度w2)应该介于所述的狭缝21的周向宽度和径向宽度之间。
75.更进一步的，为了降低高速下的发热导致永磁体的高温退磁，在磁钢槽10的下端开设有多个空孔，空孔邻近永磁体，可以有效带走永磁体上的热量。为均匀导热，所述的空孔排列与磁钢槽10相平行设置。
76.更优的，为邻近磁钢槽10，起更好的导热效果，所述的空孔距离磁钢槽10的距离小于磁钢槽10的宽度。
77.更优的，为不影响磁路，相邻的空孔形成的周向距离应大于空孔与磁钢槽10的距离。
78.进一步更优的，为避免高速下永磁体的高温退磁，一方面需要开设与磁钢槽10连通的狭缝21及空孔作为散热孔，冷却永磁体，另一方面，需要在磁钢槽10两端开始向转子内部延伸的狭缝21，提高永磁体抗退磁能力，这是因为退磁磁场围绕狭缝21流通，降低了退磁磁场作用在永磁体的程度。
79.根据本技术的另一方面，提供一种电机的转子，包括所述的转子冲片。
80.根据本技术的另一方面，提供一种电机，包括上述电机的转子。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
81.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。