一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机

摘要

本发明提供了一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机，属于电动机技术领域。转子的内部沿平行于转子的轴线方向设置有贯通转子的m个磁铁，在转子的横截面上，转子的外侧轮廓线由m个第一圆弧和m个第二圆弧交替连接而成；第一圆弧上的各点与转子的中心之间的距离均小于第二圆弧上的各点与所述转子的中心之间的距离；m个第一圆弧分别位于m个第一圆上，各第一圆的圆心均位于转子的内部；m个第二圆弧分别位于m个第二圆上，各第二圆的圆心均位于转子的内部。由于转子的外侧轮廓线由第一圆弧和第二圆弧组成，这样可以实现不均匀气隙，优化电动机的气隙磁密正弦性，进而提高电动机的效率，降低电动机的噪音。

说明书

技术领域

本发明涉及电动机技术领域，特别涉及一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机。

背景技术

永磁同步电动机具有结构简单、体积小、效率高等优点，在压缩机和一些动力设备中被广泛应用。

现有的永磁同步电动机的转子通常是圆柱形，转子的横截面形状是一个整圆，如图1和图2所示，圆形的转子2位于定子1内部，定子1具有定子槽3和定子齿4，转子2的本体中沿平行于转子的轴线方向设置有贯通其本体的磁铁5，转子中心位置具有轴孔6。

然而，现有的圆柱形的转子导致电动机的反电动势谐波较大，进而使电动机的效率较低，并且噪音较大。

发明内容

本发明提供了一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机，以解决电动机的效率较低、并且噪音较大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种永磁同步电动机的转子，所述转子的内部沿平行于所述转子的轴线方向设置有贯通所述转子的m个磁铁，在所述转子的横截面上，所述转子的外侧轮廓线由m个第一圆弧和m个第二圆弧交替连接而成；

所述第一圆弧上的各点与所述转子的中心之间的距离均小于所述第二圆弧上的各点与所述转子的中心之间的距离；

所述m个第一圆弧分别位于m个第一圆上，各第一圆的圆心均位于所述转子的内部；

所述m个第二圆弧分别位于m个第二圆上，各第二圆的圆心均位于所述转子的内部。

可选的，在所述转子的横截面上，所述m个第一圆为同一个圆，且所述第一圆的圆心与所述转子的中心重合；所述第二圆的圆心与所述转子的中心不重合。

可选的，在所述转子的横截面上，各磁铁的截面形状为长条形，所述各磁铁均匀地分布在一正多边形的各条边上；

所述第一圆弧和所述第二圆弧均匀地分布在所述转子的外侧轮廓线上；

所述第一圆弧位于所述磁铁的端部，相邻的两个磁铁关于所述第一圆弧的中心与所述转子的中心之间的连线对称；

所述第二圆弧位于所述磁铁的中部，所述第二圆弧的中心与所述转子的中心之间的连线位于所述第二圆弧所对应的磁铁的中心线上，所述磁铁的中心线为所述磁铁截面的长条形的中垂线。

可选的，所述第一圆的直径为D1，所述第二圆的直径为D2，所述D1和所述D2满足0.4≤D2/D1＜0.75。

可选的，以所述转子的中心为顶点，以所述顶点与所述第二圆弧的两个端点之间的连线为边，形成的角的度数为γ；

所述转子对应的电动机的极对数为P，所述γ和所述P满足0.33≤γ*2*P/360≤0.66。

可选的，所述第二圆弧被削弧处理。

可选的，所述第二圆弧中间部分的预设宽度被削平。

本发明还提供了一种永磁同步电动机，所述电动机包括定子，所述电动机还包括上述任一项所述的转子，所述转子位于所述定子内。

本发明还提供了一种永磁同步电动机，所述电动机包括定子，所述定子包括若干个定子齿，定子齿宽为t，所述电动机还包括上述第二圆弧中间部分的预设宽度被削平的转子，所述转子位于所述定子内，所述第二圆弧被削的宽度为f，所述t和所述f满足0.3≤f/t≤0.7。

可选的，所述定子齿被削齿处理。

本发明提供的一种永磁同步电动机的转子，由于转子的外侧轮廓线由第一圆弧和第二圆弧组成，这样可以实现不均匀气隙，优化电动机的气隙磁密正弦性，进而提高电动机的效率，并且降低电动机的噪音。

附图说明

图1是现有技术中的一种永磁同步电动机的结构示意图；

图2是现有技术中的一种永磁同步电动机的转子的结构示意图；

图3是本发明提供的一种永磁同步电动机的转子的结构示意图；

图4是本发明提供的一种永磁同步电动机的转子的结构示意图；

图5是本发明提供的一种永磁同步电动机的转子的结构示意图；

图6是本发明提供的一种永磁同步电动机的结构示意图；

图7是本发明提供的一种永磁同步电动机与现有技术中的永磁同步电动机的反电势的对比图。

[附图标记说明如下]：

1-定子；2-转子；3-定子槽；4-定子齿；5-磁铁；6-轴孔；

10-转子；11-磁铁；12-第一圆弧；13-第二圆弧；14-转子最大外径对应的圆；

15-第一圆；16-第二圆；17-定子；18-定子齿。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图3所示，本发明提供的一种永磁同步电动机的转子，转子10的内部沿平行于转子10的轴线方向设置有贯通转子10的m个磁铁11，在转子10的横截面上，转子10的外侧轮廓线由m个第一圆弧12和m个第二圆弧13交替连接而成；第一圆弧12上的各点与转子10的中心之间的距离均小于第二圆弧13上的各点与转子10的中心之间的距离，即第二圆弧13比第一圆弧12向转子10的外部凸出的更加明显；m个第一圆弧12分别位于m个第一圆上，各第一圆的圆心均位于转子10的的内部；m个第二圆弧13分别位于m个第二圆上，各第二圆的圆心均位于转子10的内部。

本发明提供的一种永磁同步电动机的转子，由于转子10的外侧轮廓线由第一圆弧12和第二圆弧13组成，这样可以实现不均匀气隙，优化电动机的气隙磁密正弦性，进而提高电动机的效率，并且降低电动机的噪音。

通过试验验证，以下的可选实施例可以进一步优化电动机的气隙磁密正弦性，进而提高电动机的效率，并且降低电动机的噪音。

可选的，如图4所示，在转子的横截面上，m个第一圆15为同一个圆，且第一圆15的圆心与转子的中心重合，转子最大外径对应的圆为圆14；第二圆16的圆心与转子的中心不重合。

可选的，如图3所示，在转子10的横截面上，各磁铁11的形状为长条形，各磁铁11均匀地分布在一正多边形的各条边上；第一圆弧12和第二圆弧13均匀地分布在转子10的外侧轮廓线上；第一圆弧12位于磁铁11的端部，相邻的两个磁铁11关于第一圆弧12的中心与转子10的中心之间的连线对称；第二圆弧13位于磁铁11的中部，第二圆弧13的中心与转子10的中心之间的连线位于第二圆弧13所对应的磁铁11的中心线上，磁铁11的中心线为磁铁截面的长条形的中垂线。相邻的第一圆弧12、第二圆弧13和第一圆弧12可以认为是一组弧线，每一组弧线分别对应一个磁铁。

可选的，如图5所示，第一圆的直径为D1，第二圆的直径为D2，D1和D2满足0.4≤D2/D1＜0.75，其中的“/”表示除号。

可选的，如图5所示，以转子的中心为顶点，以所述顶点与第二圆弧的两个端点之间的连线为边，形成的角的度数为γ；转子对应的电动机的极对数为P，γ和P满足0.33≤γ*2*P/360≤0.66，其中的“*”表示乘号。

可选的，第二圆弧被削弧处理，即把向外凸出的第二圆弧削掉一部分。可选的，如图5所示，第二圆弧中间部分的预设宽度被削平，成为直线状。

基于与上述一种永磁同步电动机的转子相同的技术构思，本发明还提供了一种永磁同步电动机，该永磁同步电动机可以是直流变频压缩机用永磁同步电动机，如图6所示，电动机包括定子17，还包括上述任一种转子10，转子10位于定子17内。

可选的，如图6所示，电动机包括定子17，定子17包括若干个定子齿18，定子齿宽为t，电动机还包括上述任一种转子10，转子10位于定子17内，第二圆弧13被削的宽度为f，t和f满足0.3≤f/t≤0.7。

可选的，电动机的定子齿被削齿处理，即对定子齿进行削磨处理。将本发明提供的转子与定子削齿技术相结合，可以进一步提高电动机的效率。

如图7所示，为本发明提供的电动机与现有的电动机的反电势的对比图，其中，虚线是优化后的曲线图，即本发明提供的电动机对应的曲线图；实线是优化前的曲线图。由该图可知，对转子冲片进行优化后，电动机的气隙磁密正弦性更好，电动机的发电电压的正弦性也更好，发电电压的谐波含量大大降低，齿槽转矩和转矩脉动也大大减小。配合定子削齿技术效果更好。

综上所述，本发明提供的一种永磁同步电动机的转子及永磁同步电动机，由于转子的外侧轮廓线由第一圆弧和第二圆弧组成，这样可以实现不均匀气隙，优化电动机的气隙磁密正弦性，进而提高电动机的效率，并且降低电动机的噪音。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的权利要求书的保护范围。