[實(shí)用新型]電機(jī)轉(zhuǎn)子、永磁同步電機(jī)和壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721050802.9
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207134899U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉芳芳;邱小華;鄭軍洪;喬正忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東美芝制冷設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K21/02
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11343
• 代理人: 尚志峰,汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及壓縮機(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子、一種永磁同步電機(jī)和一種壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

相關(guān)技術(shù)中，在壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)中，定子齒槽效應(yīng)、繞組磁動(dòng)勢(shì)的非正弦分布和繞組中的諧波電流所產(chǎn)生的諧波磁勢(shì)都會(huì)在轉(zhuǎn)子的釹鐵硼磁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，感應(yīng)電場(chǎng)會(huì)在磁環(huán)內(nèi)部產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生渦流損耗，轉(zhuǎn)子的渦流損耗會(huì)使轉(zhuǎn)子溫度升高，不但會(huì)影響電機(jī)效率等性能，甚至導(dǎo)致永磁體過(guò)熱退磁。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題至少之一，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種電機(jī)轉(zhuǎn)子。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種永磁同步電機(jī)。

本實(shí)用新型的再一個(gè)目的在于提供一種壓縮機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第一方面的實(shí)施例提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括：轉(zhuǎn)子鐵芯以及套設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵芯外周上磁環(huán)，磁環(huán)的表面開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)分割槽，分割槽的深度小于或等于分割槽所處區(qū)域的磁環(huán)厚度，其中，在轉(zhuǎn)子鐵芯旋轉(zhuǎn)時(shí)，分割槽用于截?cái)啻怒h(huán)的渦流損耗路徑。

在該技術(shù)方案中，在磁環(huán)的表面開(kāi)設(shè)至少一個(gè)分割槽，在電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)分割槽，使渦流被限制在分割槽分割形成的各自區(qū)域的回路內(nèi)，由于這些回路的電動(dòng)勢(shì)與磁環(huán)整體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相比比較小，能夠降低磁環(huán)渦流損耗，降低磁環(huán)的運(yùn)行溫度，進(jìn)而提升電機(jī)的運(yùn)行可靠性與使用壽命，以及電機(jī)的運(yùn)行效率。

其中，針對(duì)分割槽的數(shù)量，最少為一個(gè)，在設(shè)置為多個(gè)時(shí)，可以與磁極的數(shù)量適配。

對(duì)于分割槽沿深度方向，設(shè)置的方式可以包括以下三種方式：(1)只設(shè)置深度等于分割槽所處區(qū)域的磁環(huán)厚度的分割槽(即第一分割槽)；(2)只設(shè)置深度小于分割槽所處區(qū)域的磁環(huán)厚度的分割槽(即第二分割槽)；(3)分別設(shè)置有第一分割槽與第二分割槽。

對(duì)于分割槽的長(zhǎng)度方向，可以沿磁環(huán)的周向設(shè)置，也可以沿磁環(huán)的軸向設(shè)置，分割槽的兩端，可以為封閉端，也可以為連通端，還可以為開(kāi)放端，在為連通端時(shí)，可以是一個(gè)分割槽的兩端連通，也可以是與其它分割槽連通，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，分割槽的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，相對(duì)降低磁環(huán)渦流損耗的效率越高。

對(duì)于分割槽的形狀，可以是直線型槽，也可以是曲線形槽。

另外，本實(shí)用新型提供的上述實(shí)施例中的電機(jī)轉(zhuǎn)子還可以具有如下附加技術(shù)特征：

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在分割槽具有多個(gè)時(shí)，多個(gè)分割槽的開(kāi)設(shè)的長(zhǎng)度方向相同，其中，任意一個(gè)分割槽沿長(zhǎng)度方向延伸，能夠分割槽的兩端連通以構(gòu)造成環(huán)形分割槽，或分別延伸至穿透磁環(huán)的兩個(gè)端面。

在該技術(shù)方案中，在分割槽具有多個(gè)時(shí)，一方面，可以將多個(gè)分割槽設(shè)置為沿同一個(gè)方向開(kāi)設(shè)，制備過(guò)程比較簡(jiǎn)單，制備效率相對(duì)較高，另一方面，通過(guò)將任意一個(gè)分割槽沿長(zhǎng)度方向延伸，形成封閉的環(huán)形分割槽或直接延伸至磁環(huán)的兩個(gè)端面上，從而在表面上實(shí)現(xiàn)分割槽兩側(cè)的磁環(huán)完全分割，進(jìn)而截?cái)啻怒h(huán)的渦流損耗路徑，從而降低渦流損耗。

在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，分割槽包括第一分割槽，第一分割槽的深度等于第一分割槽區(qū)域的磁環(huán)厚度，以沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向穿透磁環(huán)后，將磁環(huán)構(gòu)造為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子磁環(huán)。

在該技術(shù)方案中，通過(guò)將分割槽設(shè)置為第一分割槽，第一分割槽能夠通過(guò)穿透磁環(huán)，使第一分割槽兩側(cè)的子磁環(huán)完全分離，由于相鄰的兩個(gè)子磁環(huán)之間相互絕緣，從而使渦流被限制在較短的子磁環(huán)之間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了降低渦流損耗的目的。

具體地，經(jīng)過(guò)分析可知，對(duì)于永磁體的渦流密度可以由以下公式得出：

其中，h為磁環(huán)磁化方向長(zhǎng)度，a與b為電樞電流諧波分量在磁環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)磁密的幅值，n為諧波次數(shù)，m為傅里葉參數(shù)，σ為磁環(huán)材料的電導(dǎo)率，由上述公式可知，在忽略其他因素的影響下，渦流密度與磁環(huán)長(zhǎng)度的平方成正比，進(jìn)一步可以認(rèn)為渦流損耗與磁環(huán)長(zhǎng)度的立方成正比，通過(guò)設(shè)置將磁環(huán)分割為多個(gè)獨(dú)立的子磁環(huán)，多個(gè)子磁環(huán)中分別產(chǎn)生的渦流損耗之和遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)整體磁環(huán)產(chǎn)生的渦流損耗。

另外，通過(guò)采用完全分割結(jié)構(gòu)制備分段磁環(huán)，彌補(bǔ)了單個(gè)磁環(huán)加工工藝長(zhǎng)度限制的缺陷，方便生產(chǎn)出長(zhǎng)型電機(jī)。

在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子磁環(huán)沿轉(zhuǎn)軸的軸向自上至下依次分布時(shí)，任意一個(gè)子磁環(huán)的磁極相對(duì)于另一個(gè)子磁環(huán)的磁極，在軸向上的投影具有不重合區(qū)域。

在該技術(shù)方案中，通過(guò)將任意一個(gè)子磁環(huán)的磁極設(shè)置為相對(duì)于另一個(gè)子磁環(huán)在軸向上具有不重合結(jié)構(gòu)，以及將第一分割槽設(shè)置為斜槽，實(shí)現(xiàn)了分段斜極的構(gòu)造，由于分段斜極可以削弱諧波、齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，進(jìn)而能夠進(jìn)一步降低渦流損耗。