本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，尤其是涉及一種電機轉(zhuǎn)子、具有該電機轉(zhuǎn)子的電機以及具有該電機的壓縮機。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)子內(nèi)埋設(shè)永久磁鐵的無刷電機，因其較高的效率被廣泛應(yīng)用于空調(diào)壓縮機等家電領(lǐng)域中。隨著國家新的能效政策的要求，對壓縮機的低頻能效要求越來越高，且用戶對舒適性的要求也越來越高。相關(guān)技術(shù)中，在常規(guī)結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有材料及制造工藝的前提下，電機的效率難以進(jìn)一步得到提升。因此，為了符合的能效政策以及用戶對低噪的要求，存在優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)及電磁參數(shù)的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電機轉(zhuǎn)子，該電機轉(zhuǎn)子可提升電機的效率。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有上述電機轉(zhuǎn)子的電機。

本發(fā)明的再一個目的在于提出一種具有上述電機的壓縮機。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的電機轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周壁上設(shè)有向所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心凹入的多個凹入部，多個所述凹入部沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向均勻間隔設(shè)置，多個所述凹入部與電機的多個磁極一一對應(yīng)；每個所述凹入部均包括對稱設(shè)置的兩個子凹部，相鄰兩個子凹部之間的弧形所對應(yīng)的圓心角為α1，極距角為α2，其中α1/α2≥0.5。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電機轉(zhuǎn)子，通過合理設(shè)置凹入部的位置，即通過合理設(shè)置α1/α2的比值，有效提升了電機的效率。

在本發(fā)明的一些實施例中，在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的橫截面上，每個所述凹入部的面積為S1，每個磁極所對應(yīng)的扇形的面積為S2,其中0.7％≤S1/S2≤1.4％。

在本發(fā)明的一些實施例中，每個所述子凹部均包括沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向間隔設(shè)置的第一凹槽和第二凹槽。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)有多個安裝槽，多個安裝槽沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向間隔設(shè)置，所述安裝槽用于安裝磁性件，多個安裝槽與多個磁極一一對應(yīng)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述安裝槽為“V”型槽，且所述安裝槽靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周壁設(shè)置。

在本發(fā)明的一些實施例中，每個所述子凹部均包括沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向間隔開設(shè)置的第一凹槽和第二凹槽，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周壁上與每個磁極所對應(yīng)的部分包括第一段和分別連接在所述第一段兩側(cè)的兩個第二段，所述第一段與所述V型槽的開口對應(yīng)。

在本發(fā)明的一些實施例中，每個所述第二凹槽均設(shè)在與所述第二凹槽同側(cè)的所述第一段上。

根據(jù)本發(fā)明第二方面的電機包括第一方面所述的電機轉(zhuǎn)子，從而電機的制造簡單，在保證在電機高效的同時，噪音指標(biāo)不惡化，可以實現(xiàn)高效、低噪聲的壓縮系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明第三方面的壓縮機包括第二方面所述的電機，從而具有效率高、噪音低的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機的效率隨α1/α2變化的趨勢圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機的反電勢波形諧波畸變率隨S1/S2變化的趨勢圖。

附圖標(biāo)記：

電機轉(zhuǎn)子100、

轉(zhuǎn)子鐵芯1、凹入部11、子凹部111、第一凹槽1111、第二凹槽1112、安裝槽12、第一段I1、第二段I2、

磁性件2。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

電機包括電機轉(zhuǎn)子和電機定子。下面參照圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電機轉(zhuǎn)子100。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的電機轉(zhuǎn)子100包括轉(zhuǎn)子鐵芯1和設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯1上的多個磁性件2?？蛇x地，磁性件2為磁鐵。

多個磁性件2在轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向上間隔分布，優(yōu)選地，電機轉(zhuǎn)子100以S極與N極等間隔地交替配置在電機轉(zhuǎn)子100的周向上的方式，將多個磁性件2保持在轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向上?？蛇x地，轉(zhuǎn)子鐵芯1由多個轉(zhuǎn)子鐵板疊置而成。

具體地，如圖1所示，轉(zhuǎn)子鐵芯1上設(shè)有多個安裝槽12，多個安裝槽12沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向間隔設(shè)置，安裝槽12用于安裝磁性件2，多個安裝槽12與多個磁極一一對應(yīng)，安裝槽12的形狀與磁性件2的形狀適配。

優(yōu)選地，安裝槽12為“V”型槽，且安裝槽12靠近轉(zhuǎn)子鐵芯1的外周壁設(shè)置。由此，電機轉(zhuǎn)子100采用的是“V”型磁路結(jié)構(gòu)，可以提供足夠的磁通，促使電機定子電流減小，進(jìn)一步降低銅耗。

如圖1所示，“V”型槽的開口朝向轉(zhuǎn)子鐵芯1的外周壁。

如圖1所示，轉(zhuǎn)子鐵芯1的外周壁上設(shè)有向轉(zhuǎn)子鐵芯1的中心凹入的多個凹入部11，即凹入部11是從轉(zhuǎn)子鐵芯1的外周壁向轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)部凹入的，且凹入部11可以沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向延伸。多個凹入部11沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向均勻間隔設(shè)置，優(yōu)選地，多個凹入部11沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向均勻間隔設(shè)置，多個凹入部11與電機的多個磁極一一對應(yīng)。

如圖1所示，每個凹入部11均包括對稱設(shè)置的兩個子凹部111，相鄰兩個子凹部111之間的弧形所對應(yīng)的圓心角為α1，極距角為α2。

在電機定子結(jié)構(gòu)以及磁性件2的材料用量一定的情況下，要最大限度降低銅耗，需最大可能的提升反電勢幅值，通過優(yōu)化α1/α2的比值可以實現(xiàn)提升反電勢幅值的目的。

經(jīng)過發(fā)明人的大量實驗研究證明，α1/α2≥0.5時，電機的效率更高。

具體地，如圖2所示的曲線為電機效率隨α1/α2變化的變化趨勢圖，其中，將α1/α2的比值作為橫軸，將電機效率作為縱軸，圖2中的曲線示出了α1/α2從0.4變化至0.54時的電機效率的變化趨勢，由該圖可知，當(dāng)α1/α2≥0.5時，是電機的效率發(fā)揮最好的階段。

電機轉(zhuǎn)子100中由于采用了“V”型磁路結(jié)構(gòu)，且對α1/α2進(jìn)行了優(yōu)化控制，使得磁通增加，導(dǎo)致磁路飽和程度提高，因此與噪音相關(guān)的電磁設(shè)計指標(biāo)會有不同程度的惡化。

為了防止與噪音相關(guān)的電磁設(shè)計指標(biāo)不惡化，可以對S1/S2進(jìn)行優(yōu)化，在轉(zhuǎn)子鐵芯1的橫截面上，每個凹入部11的面積為S1，每個磁極所對應(yīng)地扇形的面積為S2,可以理解的是，凹入部11是通過在轉(zhuǎn)子鐵芯1的外周壁上去除一部分材料得到的，因而，凹入部11的面積是指，被去除的那部分在轉(zhuǎn)子鐵芯1的橫截面上的面積。

經(jīng)過發(fā)明人大量的試驗研究證明，0.7％≤S1/S2≤1.4％時，可以極大地改善噪音相關(guān)的電磁設(shè)計參量，可以保證在電機高效的同時，噪音指標(biāo)不惡化。

具體地，如圖3所示的曲線為反電勢波形諧波畸變率隨S1/S2變化的變化趨勢圖，將S1/S2的比值作為橫軸，將反電勢波形諧波畸變率作為縱軸，圖3中的曲線示出了S1/S2從0％變化至2％時的反電勢波形諧波畸變率的變化趨勢，由該圖可知，當(dāng)0.7％≤S1/S2≤1.4％時，反電勢波形諧波畸變率處于較好的水平。

其中，反電勢波形諧波畸變率是反映波形諧波含量大小的指標(biāo)，反電勢波形諧波畸變率越小，表明波形的正弦化程度越高。

如圖1所示的一個具體的實施例中，磁極個數(shù)為六個，因而凹入部11為六個，且安裝槽12也為六個，該電機的極距角α2為60°，當(dāng)然本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵芯1的具體結(jié)構(gòu)不限于此，磁極個數(shù)可以根據(jù)設(shè)計需求進(jìn)行調(diào)整，例如在一些其他的實施例中，磁極個數(shù)可以為2個，4個或8個。

進(jìn)一步地，如圖1所示，每個子凹部111包括沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向間隔開設(shè)置的第一凹槽1111和第二凹槽1112。也就是說，與其中一個磁極對應(yīng)的凹入部11，包括兩個第一凹槽1111和兩個第二凹槽1112，且兩個第一凹槽1111對稱設(shè)置，兩個第二凹槽1112對稱設(shè)置。

在如圖1所示的一個具體地實施例中，同一磁極所對應(yīng)的凹入部11中，第二凹槽1112位于與其同側(cè)的第一凹槽1111的外側(cè)，且兩個第一凹槽1111之間的弧形所對應(yīng)的圓心角為α1，在轉(zhuǎn)子鐵芯1的橫截面上，第一凹槽1111的面積為sq1，第二凹槽1112的面積為sq2，其中，S1＝(sq1+sq2)*2，即S1/S2＝(sq1+sq2)*2/S2。

如圖1所示，在轉(zhuǎn)子鐵芯1的橫截面上，第二凹槽1112可以為一個四分之一圓，一個磁極對應(yīng)的第二凹槽1112與相鄰的另一個磁極對應(yīng)的第二凹槽1112構(gòu)成一個半圓。

當(dāng)然，第一凹槽1111和第二凹槽1112的形狀并不限于圖1所示，還可以是其他形狀，本發(fā)明對此不作特殊限定。

更加具體地，如圖1所示，轉(zhuǎn)子鐵芯1的外周壁上與每個磁極所對應(yīng)的部分均包括第一段I1和分別連接在第一段I1兩側(cè)的兩個第二段I2，第一段I1與“V”型槽的開口對應(yīng)，第二凹槽1112設(shè)在與第二凹槽1112同側(cè)的第一段I1上。如圖1所示，第二凹槽1112與“V”型槽的開口不相對。

根據(jù)本發(fā)明實施例的凹入部11，采用兩個第一凹槽1111、兩個第二凹槽1112的布置形式，使得電機轉(zhuǎn)子100的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，凹入部11的布置更合理，有利于進(jìn)一步提升反電勢幅值。

簡言之，根據(jù)本發(fā)明實施例的電機轉(zhuǎn)子100，通過合理設(shè)計凹入部11的位置，即圓心角α1與極距角α2的比值，有效提升了電機的效率，通過合理設(shè)計每個凹入部11的面積S1與每個磁極所對應(yīng)地扇形的面積S2的比值，在保證電機高效率的同時，噪音指標(biāo)不惡化。

下面簡單描述一下根據(jù)本發(fā)明實施例的電機，該電機包括上述實施例所述的電機轉(zhuǎn)子100，電機的制造簡單，在保證在電機高效的同時，噪音指標(biāo)不惡化，實現(xiàn)了高效、低噪聲的壓縮系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機，包括上述實施例的電機，從而具有效率高，噪音低的優(yōu)點。

其中，壓縮機的類型可以根據(jù)實際需求而適應(yīng)性改變，本發(fā)明對此不作特殊限定。

根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機的其他構(gòu)成例如壓縮機構(gòu)(包括主軸承、氣缸和副軸承等)等以及操作對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

本發(fā)明的壓縮機，可搭載到空調(diào)、制冷裝置、熱水器、車載用制冷裝置等上。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。