一种转子结构、永磁同步电机及压缩机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种转子结构、永磁同步电机及压缩机。


背景技术：

2.相较于传统的异步电机，永磁同步电机以永磁体提供励磁，结构简单，高效节能，噪音低，运转平稳，具有高效率和功率密度等优势，被广泛应用于航空航天、电动汽车、轨道交通和变频空调等技术领域中。为减少涡流损耗，现有永磁同步电机的转子结构多由永磁电机冲片叠压制成，永磁电机冲片上装有永磁体材料。永磁电机冲片的结构设计对永磁同步电机的性能密切相关。永磁电机冲片设计时需要对内外径尺寸、比例、槽形大小尺寸、绕线方式、磁铁材质、牌号、形式、用量等各方面综合考虑，以达到最佳性能需求。其中，转子槽形设计对于电机的反电动势、转矩脉冲有很大关系，当设计不合理时还会漏磁增大，降低电机的性能。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种转子结构、永磁同步电机及压缩机，通过对转子冲片的槽形设计，提高电机的性能，且保证电机产品的强度。
4.本发明实施例提供一种转子结构，用于永磁同步电机，包括多个转子冲片，每一所述转子冲片包括多个磁极结构，所述磁极结构沿所述转子冲片的周向分布，所述磁极结构包括磁铁槽，每一所述磁铁槽的两侧设有隔磁桥，所述隔磁桥与所述磁铁槽相连通；所述隔磁桥的最小距离为l2，相邻两个所述隔磁桥之间的最小距离为l1，满足公式：0.857≤l1/l2≤0.9375。
5.在一些实施例中，相邻两个所述隔磁桥的最小距离对应的边为圆弧形，所述圆弧形的直径为d1，满足：2mm≤d1≤3mm。
6.在一些实施例中，l1的尺寸满足在0.6mm～0.75mm之间。
7.在一些实施例中，l2的尺寸满足在0.7mm～0.8mm之间。
8.在一些实施例中，，所述隔磁桥的最小距离设置在所述磁铁槽和所述转子冲片的外圆弧之间。
9.在一些实施例中，，所述磁极结构的形状为v型结构或一型结构。
10.在一些实施例中，，所述磁极结构包括8对磁极。
11.在一些实施例中，所述磁铁槽中设置有永磁体，所述永磁体体形状与所述磁铁槽的形状相适配。
12.本发明实施例提供一种永磁同步电机，包括如上所述的转子结构。
13.本发明实施例提供一种压缩机，包括如上所述的永磁同步电机。
14.本发明所提供的转子结构、永磁同步电机及压缩机具有如下优点：
15.本发明提供的转子结构中，通过选取合理的隔磁桥和极间距的尺寸比例，有效抑制电机运行过程中的漏磁情况，可提高电机的性能，且保证电机产品的强度。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
17.图1是本发明一实施例的转子结构的转子冲片的结构示意图；
18.图2是图1中圆圈所示区域的放大图。
19.附图标记：
20.1转子冲片
21.2磁铁槽
22.3隔磁桥
具体实施方式
23.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。说明书中的“或”、“或者”均可能表示“和”或者“或”。
24.如图1所示，本发明实施例提供了一种转子结构的转子冲片，用于永磁同步电机中，所述转子结构包括多个转子冲片1，每一所述转子冲片1包括多个磁极结构，所述磁极结构沿所述转子冲片1的周向分布，所述磁极结构包括磁铁槽2，每一所述磁铁槽2的两侧设有隔磁桥3，所述隔磁桥3与所述磁铁槽2相连通。具体地，本发明实施例中的转子冲片1的磁结构为内置式的混合式结构，包括8对磁极，每一所述磁极为v型结构，即相应的磁铁槽2为v型。在另一实施例中，所述磁铁槽2也可设置为“一型”等其他结构，本发明中的所述磁铁槽的形状不做限定。所述磁铁槽2中设置有永磁体，所述永磁体体形状与所述磁铁槽2的形状相适配，所述永磁体用于为永磁同步电机提供励磁，确保转子结构的启动旋转。
25.图2中圆圈所指区域为图1中相邻两个磁铁槽之间的放大图，如图所示，在每极所述磁铁槽2的两边设置有特定形状的镂空结构，此镂空结构即为转子的隔磁桥3，用于减少电机的漏磁，提高永磁电机的电磁性能。具体地，所述隔磁桥3的最小距离为l2，相邻两个所述磁极结构2上的所述隔磁桥3之间的最小距离为l1，也称为极间距，相邻两个所述隔磁桥3的最小距离l1对应的边为圆弧形，所述圆弧形的直径为d1，满足2mm≤d1≤3mm，所述隔磁桥3的最小距离设置在所述磁铁槽2和所述转子冲片1的外圆弧之间。隔磁桥尺寸的设计与永磁同步电机的性能紧密相关，当隔磁桥设置尺寸太小时会增加此部分电机的漏磁，降低磁通量，影响电机的运转效率；而当隔磁桥设置尺寸太大又会影响磁铁槽的角度。同样地，极间距l1为两个相邻磁极之间的结构，过大时会加大此区域的磁通闭环，产生漏磁增大，进而影响电机的运转效率；但l1过小时会导致转子冲片加工困难，且转子冲片的强度难以保证。当转子结构在高度旋转时，转子冲片和磁钢槽内的永磁体均受到离心作用，转速越高，离心力越大，在较大离心力的作用下，转子冲片脆弱部分的强度不足可能会导致变形，而其变形可能会影响转子冲片的正常工作。因此，关于隔磁桥的尺寸设计应同时兼顾电机效率以及转子冲片的强度，提高电机的运转效率且保证电机的运行安全。
26.本发明实施例关于转子结构的设计为根据定子配合，并结合现有的模具冲压技
术，通过仿真计算分析不同隔磁桥尺寸以及不同的l1、l2比值，来确认电机产生的反电动势和输出转矩的大小，以在相同材料用量下减小电机的漏磁，提高电机的运转效率。下列表格为根据不同的隔磁桥形状和比例进行的对比计算的结果：
[0027][0028]
从上表可得，当极间距l1为0.8mm时，电机输出的转矩和反电动势相较于更小尺寸的极间距l1(0.6mm、0.7mm和0.75mm)的电机输出的转矩和反电动势小，原因为当极间距l1较大时，会在l1部分形成转子本身磁通闭环，减少了转子结构与定子磁链的数量，从而导致漏磁增大，降低永磁同步电机的性能。而当极间距l1减小时，电机输出的转矩和反电动势呈现增大趋势，表明减小l1尺寸时会减小电机的漏磁，提高电机的运转性能。因此由上述仿真计算可得，当极间距l1尺寸控制在0.6mm～0.75mm之间，所述隔磁桥l2尺寸控制在0.7～0.8之间，转子冲片的极间距和隔磁桥的比例满足0.857≤l1/l2≤0.9375时，电机反电动势和输出转矩都有一定的升高，可提高电机的性能，同时不降低转子冲片的强度，提高电机产品的安全性。
[0029]
本发明实施例还提供了一种永磁同步电机，包括如上所述的转子结构，因此，所述永磁同步电机包括所述转子结构的所有技术效果，本文在此不再赘述。
[0030]
本发明实施例还提供了一种压缩机，包括如上所述的永磁同步电机，所述永磁同步电机包括如上所述的转子结构，因此，所述压缩机可取得包括所述转子结构的所有技术效果，本文在此不再赘述。
[0031]
本发明所提供的转子结构、永磁同步电机及压缩机具有如下优点：
[0032]
本发明通过选取合理的隔磁桥和极间距的尺寸比例，有效抑制电机运行过程中的漏磁情况，从而保证电机产品的强度，且提高电机的性能。
[0033]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种转子结构，其特征在于，用于永磁同步电机，包括：多个转子冲片，每一所述转子冲片包括多个磁极结构，所述磁极结构沿所述转子冲片的周向分布，所述磁极结构包括磁铁槽，每一所述磁铁槽的两侧设有隔磁桥，所述隔磁桥与所述磁铁槽相连通；所述隔磁桥的最小距离为l2，相邻两个所述隔磁桥之间的最小距离为l1，满足公式：0.857≤l1/l2≤0.9375。2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，相邻两个所述隔磁桥的最小距离对应的边为圆弧形，所述圆弧形的直径为d1，满足：2mm≤d1≤3mm。3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，l1的尺寸满足在0.6mm～0.75mm之间。4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，l2的尺寸满足在0.7mm～0.8mm之间。5.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，所述隔磁桥的最小距离设置在所述磁铁槽和所述转子冲片的外圆弧之间。6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁极结构的形状为v型结构或一型结构。7.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于，所述磁极结构包括8对磁极。8.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁铁槽中设置有永磁体，所述永磁体体形状与所述磁铁槽的形状相适配。9.一种永磁同步电机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的转子结构。10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求9所述的永磁同步电机。

技术总结
本发明提供了一种转子结构、永磁同步电机及压缩机。所述转子结构包括包括多个转子冲片，每一所述转子冲片包括多个磁极结构，所述磁极结构沿所述转子冲片的周向分布，所述磁极结构包括磁铁槽，每一所述磁铁槽的两侧设有隔磁桥，所述隔磁桥与所述磁铁槽相连通；所述隔磁桥的最小距离为L2，相邻两个所述隔磁桥之间的最小距离为L1，满足公式：0.857≤L1/L2≤0.9375。本发明通过选取合理的隔磁桥和极间距的尺寸比例，有效抑制电机运行过程中的漏磁情况，从而保证电机产品的强度，且提高电机的性能。能。能。


技术研发人员：王鲁 谭松柏 王司暾 施文杰
受保护的技术使用者：上海海立电器有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2023/7/13