本實(shí)用新型涉及機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子及電機(jī)，特別涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子及永磁同步電機(jī)。

背景技術(shù)：

永磁同步電機(jī)以其高效率、轉(zhuǎn)矩大和維修方便的優(yōu)點(diǎn)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。然而，永磁同步電機(jī)由于磁場(chǎng)固定，因而空載情況下會(huì)因開(kāi)槽的影響而形成齒槽轉(zhuǎn)矩，而且在設(shè)計(jì)不合理的情況下，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也會(huì)較大，齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的存在會(huì)帶來(lái)噪聲問(wèn)題。

現(xiàn)有的一種永磁同步電機(jī)，如圖1所示，其包括轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’、若干磁鋼3’，所述磁鋼3’均勻布置在轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’上，所述若干磁鋼3’的尾部朝內(nèi)，共同圍成一個(gè)軸孔2’，其中所述每個(gè)磁鋼3’的兩側(cè)向內(nèi)凹，所述轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’的外圓上設(shè)有通槽4’，在相鄰的兩個(gè)磁鋼3’之間形成一個(gè)異形腔6’。所述軸孔2’的外圓周方向上設(shè)有多個(gè)鍵槽7’，相鄰的鍵槽7’之間的夾角相等。

其中，磁鋼3’沿著轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’的徑向延伸，磁鋼3’的切削長(zhǎng)度很短，無(wú)法有效保證電機(jī)的出力，而且所述電機(jī)并未針對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大以及噪聲問(wèn)題而進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，因此該永磁同步電機(jī)仍然存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大以及噪聲問(wèn)題。

如圖2所示，現(xiàn)有的另一種電機(jī)馬達(dá)采用了軸向削角瓦形磁鋼，通過(guò)瓦型磁鋼的兩邊端內(nèi)側(cè)近上、下端處，設(shè)有兩軸向呈適當(dāng)角度的削角，以避免瓦形磁鋼兩邊端因磁力過(guò)強(qiáng)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩不均勻。但是，磁鋼削角導(dǎo)致磁鋼兩端的磁性減退，電機(jī)出力也因此而下降，所以其僅是從減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方面進(jìn)行磁體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并不能保證電機(jī)出力等方面的電機(jī)性能。

因此，實(shí)用新型一種能有效降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、有效降低電機(jī)及壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲的永磁同步電機(jī)，成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種電機(jī)轉(zhuǎn)子及永磁同步電機(jī)，主要目的在于提供一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，能夠有效降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，有效降低電機(jī)及壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，用于永磁同步電機(jī)，包括：轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯包括多個(gè)垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯徑向設(shè)置的磁體槽，磁體以N、S交替的方式置于磁體槽內(nèi)，其特征在于，磁體沿垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯的中心軸線方向的原始截面呈矩形，沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向高度為矩形短邊方向，矩形長(zhǎng)邊方向表示磁體長(zhǎng)度；磁體為在原始矩形磁體塊的長(zhǎng)邊兩端四個(gè)角部進(jìn)行切角而形成，所述磁體槽的形狀與所述磁體的形狀相適配。優(yōu)選地，所述磁體為磁鋼；所述磁鋼的長(zhǎng)邊兩端四個(gè)角部分別沿第一切削線切削形成第一切角，所述第一切角為每條第一切削線的延長(zhǎng)線與磁鋼的長(zhǎng)度方向的延長(zhǎng)線的夾角。

優(yōu)選地，所述磁鋼的四個(gè)第一切角上還分別具有第二切角，第二切角是第二切削線的延長(zhǎng)線與磁鋼的長(zhǎng)度方向的延長(zhǎng)線的夾角，第二切角不等于第一切角。

優(yōu)選地，所述第一切角大于150°并小于180°，并且所述第二切角大于150°并小于180°。

優(yōu)選地，所述第一切角和第二切角在磁鋼的長(zhǎng)度方向上的總投影長(zhǎng)度為S，并且磁鋼的長(zhǎng)度為T(mén)，其中需滿足：30％T＜2S＜40％T。

優(yōu)選地，所述磁體為磁鋼；磁鋼槽的兩端分別設(shè)有第一隔磁結(jié)構(gòu)，所述第一隔磁結(jié)構(gòu)為與磁鋼槽連通的第一隔磁槽。

優(yōu)選地，所述第一隔磁槽和磁鋼槽相連接處設(shè)有朝向磁鋼槽兩側(cè)外側(cè)突出的凸起槽。

優(yōu)選地，所述第一隔磁槽，在磁鋼槽的高度方向，遠(yuǎn)離磁鋼槽的一側(cè)邊平行于極數(shù)對(duì)應(yīng)角度的半徑方向；靠近磁鋼槽的另一側(cè)邊包括三部分，第一部分最靠近磁鋼槽，平行于磁鋼槽的高度方向向兩側(cè)延伸，第二部分自第一部分平行于磁鋼槽的端角也即平行于磁鋼的第一切削線向磁鋼槽方向延伸，第三部分自第二部分、與第一部分方向相同向磁鋼槽兩側(cè)延伸，與第一隔磁槽的長(zhǎng)度方向的兩邊弧度連接，從而形成凸起槽。

優(yōu)選地，沿磁鋼槽的長(zhǎng)度方向，第一隔磁槽的一邊位于磁鋼槽一長(zhǎng)邊的延長(zhǎng)線上；另一邊包括兩段，靠近磁鋼槽的一段位于磁鋼槽另一長(zhǎng)邊的延長(zhǎng)線上，遠(yuǎn)離磁鋼槽的另一段與轉(zhuǎn)子鐵芯的圓周形狀一致。

優(yōu)選地，在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軛部、磁鋼槽的兩端部外側(cè)，對(duì)稱(chēng)地設(shè)置第二隔磁槽，所述第二隔磁槽具有彎折角度，所述彎折角度等于磁鋼的第一切角。

本實(shí)用新型還提供一種永磁同步電機(jī)，其包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸，以及所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中，定子鐵芯圍繞轉(zhuǎn)子鐵芯而設(shè)置，轉(zhuǎn)軸安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯的中心軸孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯可繞中心軸孔的軸線旋轉(zhuǎn)，定子鐵芯上設(shè)有多個(gè)沿圓周呈徑向布置的定子槽，定子槽內(nèi)均勻放置三相繞組。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過(guò)在磁鋼在兩端進(jìn)行切角，可改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)并且結(jié)合電機(jī)齒槽效應(yīng)，有效抑制電機(jī)漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，并且可有效降低電機(jī)及其應(yīng)用壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲。優(yōu)選地，與現(xiàn)有技術(shù)方案磁鋼用量相比，磁鋼材料用量減小，可降低電機(jī)成本。優(yōu)選地，隔磁結(jié)構(gòu)可以改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)也提高電機(jī)抗退磁能力。

上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。

附圖說(shuō)明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)一中的定、轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)二中的瓦形磁鋼立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的一實(shí)施例中的定、轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的一實(shí)施例中的磁鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的一實(shí)施例中的磁鋼槽及第一、第二隔磁結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是現(xiàn)有技術(shù)與本實(shí)用新型的實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)對(duì)比圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

首先如圖3所示，其為本實(shí)用新型的一實(shí)施例中的定轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例以36槽6極為例闡述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)，但不以此為限。

本實(shí)用新型提供一種永磁同步電機(jī)，其主要包括：定子鐵芯1、轉(zhuǎn)子鐵芯2及轉(zhuǎn)軸3，定子鐵芯圍繞轉(zhuǎn)子鐵芯2而設(shè)置，轉(zhuǎn)軸3安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯2的中心軸孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯2可繞中心軸孔的軸線旋轉(zhuǎn)。定子鐵芯1上設(shè)有多個(gè)(比如36個(gè)，參見(jiàn)圖3)沿圓周呈徑向布置的定子槽5，定子槽5內(nèi)均勻放置三相繞組4。轉(zhuǎn)子鐵芯2上設(shè)有多個(gè)(比如6個(gè)，參見(jiàn)圖3)垂直于徑向布置的磁體槽6，磁體以N、S交替的方式置于磁體槽6內(nèi)。優(yōu)選地，磁體為磁鋼7。

如圖4所示，優(yōu)選地，磁鋼7原始為矩形磁鋼，沿垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯2的中心軸孔軸線方向的原始截面呈長(zhǎng)方形，沿轉(zhuǎn)子鐵芯2的徑向高度為長(zhǎng)方形短邊方向，矩形長(zhǎng)邊方向表示磁體長(zhǎng)度。磁鋼7為在原始矩形磁鋼塊的長(zhǎng)邊兩端四個(gè)角部進(jìn)行切角而形成。如果使用矩形磁鋼，磁鋼邊緣的漏磁較多。為了解決該缺陷，本實(shí)用新型在磁鋼7在兩端進(jìn)行切角，可改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)并且結(jié)合電機(jī)齒槽效應(yīng)，有效抑制電機(jī)漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)方案磁鋼用量相比，磁鋼材料用量減小，可降低電機(jī)成本。

優(yōu)選地，在磁鋼7兩端的四個(gè)角均沿第一切削線進(jìn)行切削，第一切削線的延長(zhǎng)線與磁鋼7的長(zhǎng)度方向的延長(zhǎng)線的夾角定義為第一切角α。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，可以較好地改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)并且結(jié)合電機(jī)齒槽效應(yīng)，有效抑制電機(jī)漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

為了進(jìn)一步對(duì)磁鋼7進(jìn)行優(yōu)化，還可在每條第一切削線上再進(jìn)行第二次切削，從而形成第二切角β(第二切角β是第二切削線的延長(zhǎng)線與磁鋼7的長(zhǎng)度方向的延長(zhǎng)線的夾角，α≠β)。在磁鋼7的兩端進(jìn)行兩次切削，能夠保證有效減小電機(jī)漏磁，提高電機(jī)抗退磁能力，減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，進(jìn)而降低電機(jī)及壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲。

優(yōu)選地，第一切角α滿足150°＜α＜180°，第二切角β滿足150°＜β＜180°。磁鋼兩端分別進(jìn)行兩段切削與一段切削相比，可以平滑改變磁力線走向，減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；同時(shí)對(duì)兩段切削位置進(jìn)行角度的限定，可以保證電機(jī)出力，若角度小于150°，則電機(jī)轉(zhuǎn)矩會(huì)急劇下降。

此外，第一切角α和第二切角β在磁鋼7的長(zhǎng)度方向上的總投影長(zhǎng)度為S,每塊磁鋼7的長(zhǎng)度為T(mén)，優(yōu)選地，30％T＜2S＜40％T。這是因?yàn)槿绻配摰那邢鏖L(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，可減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但同時(shí)由于磁鋼用量的減小，電機(jī)的出力也會(huì)下降；如果磁鋼的切削長(zhǎng)度過(guò)短，并不能明顯的降低漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，所以需要對(duì)磁鋼的切削長(zhǎng)度進(jìn)行限制，在磁鋼切角的同時(shí)，必須同時(shí)保證磁鋼的切削長(zhǎng)度。

如圖5所示，轉(zhuǎn)子鐵芯2上設(shè)有多個(gè)磁鋼槽6，用于放置磁鋼7。磁鋼槽6的形狀與磁鋼7的形狀相適配，以減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。優(yōu)選地，磁鋼槽6內(nèi)還可以設(shè)有用于固定磁鋼7的結(jié)構(gòu)，例如對(duì)應(yīng)的凸塊和卡槽等，進(jìn)一步確保磁鋼7能夠穩(wěn)固地位于磁鋼槽6內(nèi)。

優(yōu)選地，在磁鋼槽6的兩端可設(shè)有第一隔磁結(jié)構(gòu)8，以改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走線。其中，第一隔磁結(jié)構(gòu)8可以是與磁鋼槽6連通的任意形狀的第一隔磁槽，優(yōu)選地，可以填充有隔磁材料。優(yōu)選地，在第一隔磁結(jié)構(gòu)8和磁鋼槽6相連接處的上下兩側(cè)還可設(shè)有朝向兩側(cè)外側(cè)突出的凸起槽10，以改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)也提高電機(jī)抗退磁能力。

優(yōu)選地，第一隔磁結(jié)構(gòu)8為大致空心箭頭狀的第一隔磁槽。在磁鋼槽6的長(zhǎng)度方向，第一隔磁結(jié)構(gòu)8的一邊位于磁鋼槽6一長(zhǎng)邊的延長(zhǎng)線上；另一邊包括兩段，靠近磁鋼槽6的一段位于磁鋼槽6另一長(zhǎng)邊的延長(zhǎng)線上，遠(yuǎn)離磁鋼槽6的另一段與轉(zhuǎn)子鐵芯2的圓周形狀一致。在磁鋼槽6的高度方向，遠(yuǎn)離磁鋼槽6的一側(cè)邊平行于極數(shù)對(duì)應(yīng)角度的半徑方向；靠近磁鋼槽6的另一側(cè)邊包括三部分，第一部分最靠近磁鋼槽6，平行于磁鋼槽6的高度方向向兩側(cè)延伸，第二部分自第一部分平行于磁鋼槽6的端角(也即平行于磁鋼7的第一切削線)向磁鋼槽6方向延伸，第三部分自第二部分、與第一部分方向相同向磁鋼槽6兩側(cè)延伸，與第一隔磁結(jié)構(gòu)8的長(zhǎng)度方向的兩邊弧度連接，從而形成凸起槽10。該第一隔磁結(jié)構(gòu)8整個(gè)空心箭頭的形狀均可以起到隔磁的作用。利用第一隔磁結(jié)構(gòu)8的特殊結(jié)構(gòu)，很好地改變了電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)也可提高電機(jī)抗退磁能力。

優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)子鐵芯2的軛部、磁鋼槽6的兩端部外部，對(duì)稱(chēng)地設(shè)置第二隔磁結(jié)構(gòu)9，同樣地，第二隔磁結(jié)構(gòu)9可以是第二隔磁槽，或填充隔磁材料。優(yōu)選地，第二隔磁結(jié)構(gòu)9為第二隔磁槽，該隔磁槽以角度θ彎折，能夠與磁鋼槽6及磁鋼槽相連通的第一隔磁結(jié)構(gòu)8相互配合，改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)。尤其是，第一隔磁槽的空心箭頭狀的結(jié)構(gòu)可與轉(zhuǎn)子鐵芯軛部的第二隔磁槽共同作用，更好地改變磁力線走向，使得轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)下降程度非常明顯，更好地改變了電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)也更好地提高了電機(jī)抗退磁能力。

優(yōu)選地，θ＝α，即隔磁槽的彎折角度θ等于磁鋼7的第一切角α。這樣，第二隔磁結(jié)構(gòu)9采用彎折的隔磁槽，利用其與磁鋼7的配合作用，能夠有效的分散磁力線，改變電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)，有利于減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；而且，由于磁力線的走向改變，可同時(shí)保證電機(jī)的轉(zhuǎn)矩不會(huì)因?yàn)榇配?用量的減小而降低。

如圖6所示，為現(xiàn)有技術(shù)與本實(shí)用新型的實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)對(duì)比圖，其中橫軸表示時(shí)間，單位為ms，縱軸表示轉(zhuǎn)矩，單位為N.m,虛線表示本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)圖，實(shí)線表示現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)圖。(這個(gè)是針對(duì)永磁電機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并不局限于某一特定種類(lèi)的電機(jī)，降轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)均可以采用此方法。)根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化后，在保證其他參數(shù)及定子結(jié)構(gòu)相同的情況下可以看出，電機(jī)出力基本與現(xiàn)有技術(shù)方案相同，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)下降28.3％，如此，可有效降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，可有效降低電機(jī)及其應(yīng)用壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的永磁同步電機(jī)可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，例如空調(diào)的壓縮機(jī)內(nèi)，但并不以此為限。

綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是：電機(jī)出力大，效率高，可有效降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，可有效降低電機(jī)及其應(yīng)用壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲；同時(shí)提高電機(jī)抗退磁能力；且減少了磁鋼用量，降低了電機(jī)成本。

相關(guān)技術(shù)術(shù)語(yǔ)的名詞解釋雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本實(shí)用新型并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。