CN107332376B - 转子和具有该转子的电机和压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子，所述转子包括：多个转子冲片，每个转子冲片设有轴孔和多个容纳槽，每个转子冲片的横截面的外沿包括多个圆弧段，每个圆弧段包括圆心与轴孔的中心轴线间隔开的第一圆弧部和圆心位于轴孔的中心轴线上的第二圆弧部，多个转子冲片构成多个转子冲片组，每个转子冲片组包括至少一个转子冲片，相邻两个转子冲片组中的一者的每个转子冲片的第一圆弧部与相邻两个转子冲片组中的另一者的每个转子冲片的第一圆弧部或第二圆弧部在转子的轴向上相对；和多个磁体，多个磁体一一对应地设在多个容纳槽内。根据本发明实施例的转子具有便于定位、定位精确、与定子同心度高、气隙精度高、谐波含量低、振动小、噪声低等优点。

Description

转子和具有该转子的电机和压缩机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体地，涉及转子，还涉及具有该转子的电机和压缩机。

背景技术

现有的旋转式压缩机的转子采用悬臂结构，即只有单边轴承，因此其气隙需要在转子安装过程中，通过塞尺等工装进行调整，这一过程要求定子的内圆面和转子的外圆面必须是大范围的同心圆弧对同心圆弧才能很好地定位。如果定子的内圆面和转子的外圆面是点对面，则气隙的精度就会很差。

但是，如果定子的内圆面和转子的外圆面是大范围的同心圆弧对同心圆弧(即转子铁芯的外圆弧存在较大跨角的同心圆弧)，则导致转子优化难度增加，很难降低气隙磁场谐波。

因此，现有的转子很难兼顾提高气隙的精度和降低气隙磁场谐波。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供转子以及具有该转子的电机和压缩机，该转子具有气隙精度高和气隙磁场谐波低的优点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种转子，所述转子包括：多个转子冲片，每个所述转子冲片设有轴孔和多个容纳槽，每个所述转子冲片的横截面的外沿包括多个圆弧段，每个所述圆弧段包括相连的第一圆弧部和第二圆弧部，每个所述第一圆弧部的圆心与所述轴孔的中心轴线间隔开，每个所述第二圆弧部的圆心位于所述轴孔的中心轴线上，其中多个所述转子冲片构成多个转子冲片组，每个所述转子冲片组包括至少一个所述转子冲片，相邻两个所述转子冲片组中的一者的每个所述转子冲片的第一圆弧部与相邻两个所述转子冲片组中的另一者的每个所述转子冲片的第一圆弧部或第二圆弧部在所述转子的轴向上相对；和多个磁体，多个所述磁体一一对应地设在多个所述容纳槽内。

根据本发明实施例的转子通过在转子冲片的横截面的外沿上设置多个与转子的轴孔同心的第二圆弧部，从而可以使转子的外周面的一部分与定子的内圆面是大范围的同心圆弧对同心圆弧，即转子具有较大跨角的同心圆弧，由此可以利用塞尺等工装方便地、精确地调整转子的气隙和进行同心定位，以便能够很好地控制转子和定子之间的同心度。

根据本发明实施例的转子通过在转子冲片的横截面的外沿上设置多个与转子的轴孔不同心的第一圆弧部，从而可以使第一圆弧部的径向气隙磁密远小于第二圆弧部的径向气隙磁密，由此可以极大地降低气隙磁场的谐波含量，进而可以降低包括转子的电机的振动噪声。

因此，根据本发明实施例的转子具有便于定位、定位精确、与定子同心度高、气隙精度高、谐波含量低、振动小、噪声低等优点。

优选地，多个所述圆弧段与多个所述容纳槽一一相对。

优选地，每个所述圆弧段所对应的圆心角θ＝360°/P，P为所述转子的磁极数。

优选地，相邻两个所述圆弧段相对所述轴孔的一个径向对称。

优选地，所述第一圆弧部的长度等于所述第二圆弧部的长度。

优选地，多个所述第一圆弧部所在的圆周的半径彼此相等，多个所述第一圆弧部的长度彼此相等，多个所述第一圆弧部所在的圆周的圆心位于第一圆周上，所述第一圆周的圆心位于所述轴孔的中心轴线上。

优选地，每个所述第二圆弧部位于每个所述第一圆弧部的外侧，每个所述容纳槽包括：用于容纳所述磁体的槽体，所述槽体的长度方向垂直于所述转子的一个径向；和支槽，所述支槽的内端与所述槽体的长度方向上的一端相连，所述支槽的外端邻近相应的所述第二圆弧部。

优选地，相邻两个所述容纳槽相对所述转子的一个径向对称。

本发明第二方面提供电机，所述电机包括：定子；和转子，所述转子为根据本发明第一方面所述的转子，所述转子相对所述定子可旋转地设置。

根据本发明实施例的电机通过设置转子，从而具有便于组装、谐波含量低、振动小、噪声低的优点。

本发明第三方面提供压缩机，所述压缩机包括：壳体；和电机，所述电机为根据本发明第二方面所述的电机，所述电机设在所述壳体内。

根据本发明实施例的压缩机通过设置该电机，从而具有便于组装、谐波含量低、振动小、噪声低的优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的转子的转子冲片的结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的转子的结构示意图；

图3是根据本发明的另一个实施例的转子的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的转子的第一圆弧部和第二圆弧部的径向气隙磁密的柱状图；

图5是根据本发明实施例的转子的第一容纳槽和第二容纳槽的基波气隙磁密的柱状图；

图6是根据本发明实施例的电机的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的转子10。如图1-图3所示，根据本发明实施例的转子10包括多个转子冲片110和多个磁体(图中未示出)。

每个转子冲片110设有轴孔111和多个容纳槽112，每个转子冲片110的横截面的外沿包括多个圆弧段113，每个圆弧段113包括相连的第一圆弧部114和第二圆弧部115。

每个第一圆弧部114的圆心与轴孔111的中心轴线间隔开，即每个第一圆弧部114与轴孔111不同心。每个第二圆弧部115的圆心位于轴孔111的中心轴线上，即每个第二圆弧部115与轴孔111同心。

其中，轴孔111的中心轴线和转子10的中心轴线重合，即转子冲片110的轴向和转子10的轴向相同，多个轴孔111可以构成转子10的轴孔。因此，每个第一圆弧部114的圆心与转子10的中心轴线间隔开，每个第二圆弧部115的圆心位于转子10的中心轴线上，即每个第一圆弧部114与转子10的轴孔不同心，每个第二圆弧部115与转子10的轴孔同心。

多个转子冲片110构成多个转子冲片组120，每个转子冲片组120包括至少一个转子冲片110。相邻两个转子冲片组120中的一者的每个转子冲片110的第一圆弧部114与相邻两个转子冲片组120中的另一者的每个转子冲片110的第一圆弧部114或第二圆弧部115在转子10的轴向上相对。

多个该磁体一一对应地设在多个容纳槽112内。换言之，该磁体的数量和容纳槽112的数量彼此相等，一个该磁体设在一个容纳槽112内。

根据本发明实施例的转子10通过在转子冲片110的横截面的外沿上设置多个与转子10的轴孔同心的第二圆弧部115，从而可以使转子10的外周面的一部分与定子的内圆面是大范围的同心圆弧对同心圆弧，即转子10具有较大跨角的同心圆弧，由此可以利用塞尺等工装方便地、精确地调整转子10的气隙和进行同心定位，以便能够很好地控制转子10和定子之间的同心度。

根据本发明实施例的转子10通过在转子冲片110的横截面的外沿上设置多个与转子10的轴孔不同心的第一圆弧部114，从而可以使第一圆弧部114的径向气隙磁密远小于第二圆弧部115的径向气隙磁密(如图4所示)，由此可以极大地降低气隙磁场的谐波含量，进而可以降低包括转子10的电机1的振动噪声。

因此，根据本发明实施例的转子10具有便于定位、定位精确、与定子同心度高、气隙精度高、谐波含量低、振动小、噪声低等优点。

如图1-图3所示，在本发明的一些实施例中，转子10可以包括多个转子冲片110和多个该磁体。优选地，该磁体可以是永磁体。该磁体可以通过已知的方式安装到容纳槽112内。这与本申请的发明点无关，因此不再详细地描述。

多个转子冲片110可以通过已知的方式叠压在一起。优选地，多个轴孔111的边沿可以彼此对齐。多个轴孔111可以构成转子10的轴孔。

由于每个转子冲片110的横截面的外沿包括多个第一圆弧部114和多个第二圆弧部115，因此每个转子冲片110的外周面包括多个由第一圆弧部114构成的第一圆弧面以及多个由第二圆弧部115构成的第二圆弧面。

如图1-图3所示，多个圆弧段113可以与多个容纳槽112一一相对，即容纳槽112与相应的圆弧段113的第一圆弧部114和第二圆弧部115相对。也就是说，圆弧段113的数量可以等于容纳槽112的数量，一个圆弧段113可以与一个容纳槽112相对。由此可以使转子10的结构更加合理。具体地，在转子冲片110的周向上，圆弧段113的端部稍微伸出(超出)容纳槽112的端部。

优选地，每个圆弧段113所对应的圆心角θ＝360°/P，P为转子10的磁极数。圆弧段113的一个端点与轴孔111的圆心的连线为第一连线，圆弧段113的另一个端点与轴孔111的圆心的连线为第二连线，该第一连线与该第二连线的夹角为圆弧段113所对应的圆心角θ。其中，圆弧段113的该两个端点和轴孔111的该圆心位于同一水平面上。由此可以使转子10的结构更加合理。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，相邻两个转子冲片组120中的一者的每个转子冲片110的第一圆弧部114与相邻两个转子冲片组120中的另一者的每个转子冲片110的第二圆弧部115在转子10的轴向上相对。

其中，在叠压多个转子冲片110时，可以将相邻两个转子冲片组130中的该一者的每个转子冲片110相对于相邻两个转子冲片组130中的该另一者的每个转子冲片110旋转一个磁极角度，从而可以极大地提高转子10的对称性。由此可以使相邻两个转子冲片组130中的该一者的每个转子冲片110的第一圆弧部114与相邻两个转子冲片组130中的该另一者的每个转子冲片110的第二圆弧部115在转子10的轴向上相对。

如图3所示，每个转子冲片组120可以包括一个转子冲片110。也就是说，多个不旋转一个磁极角度的转子冲片110和多个旋转一个磁极角度的转子冲片110可以交替设置。

优选地，每个转子冲片组130可以包括两个以上的转子冲片110。由此可以极大地减少将转子冲片110旋转一个磁极角度的次数，从而可以降低叠压难度、提高叠压效率。

如图2所示，在本发明的另一个实施例中，相邻两个转子冲片组120中的该一者的每个转子冲片110的第一圆弧部114与相邻两个转子冲片组120中的该另一者的每个转子冲片110的第一圆弧部114在转子10的轴向上相对。也就是说，当多个转子冲片110叠压在一起后，多个转子冲片110的外沿彼此重合。由此无需进行旋转转子冲片110的操作，从而可以在不增加气隙磁场的谐波含量的情况下，降低叠压难度、提高叠压效率。

每个转子冲片110的横截面的外沿包括多个圆弧段113，多个圆弧段113可以依次相连以便使每个转子冲片110的横截面的外沿是封闭的。也就是说，转子冲片110的外沿上没有设置开口。

在本发明的一个具体示例中，相邻两个圆弧段113可以相对轴孔111的一个径向对称。换言之，相邻两个圆弧段113中的一个的第一圆弧部114与相邻两个圆弧段113中的另一个的第一圆弧部114相连，或者相邻两个圆弧段113中的一个的第二圆弧部115与相邻两个圆弧段113中的另一个的第二圆弧部115相连。

由此可以使转子10的结构更加合理。其中，轴孔111的径向、转子冲片110的径向和转子10的径向可以彼此相同，轴孔111的周向、转子冲片110的周向和转子10的周向可以彼此相同。

优选地，第一圆弧部114的长度可以等于第二圆弧部115的长度。由此可以使转子10的结构更加合理。

更加优选地，多个第一圆弧部114所在的圆周的半径可以彼此相等，多个第一圆弧部114的长度可以彼此相等，多个第一圆弧部114所在的圆周的圆心可以位于第一圆周上，该第一圆周的圆心可以位于轴孔111的中心轴线上，即该第一圆周与轴孔111同心。由此可以进一步降低气隙磁场的谐波含量，进而可以进一步降低包括转子10的电机1的振动噪声。

如图1-图3所示，在本发明的一些示例中，每个第二圆弧部115可以位于每个第一圆弧部114的外侧，即每个第一圆弧部114可以位于每个第二圆弧部115的内侧(如图2和图3所示)。每个容纳槽112可以包括支槽1122和用于容纳该磁体的槽体1121。

槽体1121的长度方向可以垂直于轴孔111的一个径向，即容纳槽112的槽体1121可以沿着垂直于轴孔111的一个径向的方向延伸。换言之，槽体1121可以是一字型。

支槽1122的内端(支槽1122的邻近轴孔111的端部)可以与槽体1121的长度方向上的一端相连，支槽1122的外端(支槽1122的远离轴孔111的端部)可以邻近相应的第二圆弧部115(与该槽体1121相对的第二圆弧部115)。也就是说，每个容纳槽112都可以是大体L型。

由于每个第二圆弧部115可以位于每个第一圆弧部114的外侧，因此通过设置邻近相应的第二圆弧部115(即邻近由相应的第二圆弧部115构成的相应的第二圆弧面)的支槽1122，从而不仅可以减少多个容纳槽112的漏磁，而且可以增大多个容纳槽112的基波气隙磁密，以便使包括转子10的电机1的效率更高。

优选地，容纳槽112的漏磁小于槽体1121的漏磁，容纳槽112的基波气隙磁密大于槽体1121的基波气隙磁密(如图5所示)。其中，槽体1121可以相当于一字型的容纳槽，现有的用于设置该磁体的容纳槽都是一字型的容纳槽。也就是说，容纳槽112的漏磁小于现有的容纳槽的漏磁，容纳槽112的基波气隙磁密大于现有的容纳槽的基波气隙磁密(如图5所示)。

更加优选地，每个圆弧段113的第一圆弧部114和第二圆弧部115相切。由此可以使转子10的结构更加合理。

优选地，相邻两个容纳槽112相对轴孔111的一个径向对称。由此可以进一步提高转子10的对称性，从而使转子10的结构更加合理。

本发明还提供了电机1。如图6所示，根据本发明实施例的电机1包括定子20和根据本发明上述实施例的转子10，转子10相对定子20可旋转地设置。

根据本发明实施例的电机1通过设置转子10，从而具有便于组装、谐波含量低、振动小、噪声低等优点。

可以利用已知的方式相对定子20可旋转地设置转子10，由于这与本申请的发明点无关，因此不再详细地描述。

本发明还提供了压缩机。根据本发明实施例的压缩机包括壳体和根据本发明上述实施例的电机1，电机1设在该壳体内。

根据本发明实施例的压缩机通过设置电机1，从而具有便于组装、谐波含量低、振动小、噪声低等优点。

根据本发明实施例的压缩机可以是旋转式压缩机。根据本发明实施例的压缩机还可以包括气缸、主轴承、副轴承和曲轴。该气缸、该主轴承、该副轴承和该曲轴都可以是已知的且可以利用已知的方式进行安装，也可以利用已知的方式将电机1安装在该壳体内，由于这些与本申请的发明点无关，因此不再详细地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种转子，其特征在于，包括：

多个转子冲片，每个所述转子冲片设有轴孔和多个容纳槽，每个所述转子冲片的横截面的外沿包括多个圆弧段，相邻两个所述圆弧段相对所述轴孔的一个径向对称，每个所述圆弧段包括相连的第一圆弧部和第二圆弧部，每个所述第一圆弧部的圆心与所述轴孔的中心轴线间隔开，每个所述第二圆弧部的圆心位于所述轴孔的中心轴线上，相邻两个圆弧段中的一个的第二圆弧部与相邻两个圆弧段中的另一个的第二圆弧部相连，其中多个所述转子冲片构成多个转子冲片组，每个所述转子冲片组包括至少一个所述转子冲片，相邻两个所述转子冲片组中的一者的每个所述转子冲片的第一圆弧部与相邻两个所述转子冲片组中的另一者的每个所述转子冲片的第二圆弧部在所述转子的轴向上相对；和

多个磁体，多个所述磁体一一对应地设在多个所述容纳槽内；

多个所述圆弧段与多个所述容纳槽一一相对；每个所述圆弧段所对应的圆心角θ＝360°/P，P为所述转子的磁极数。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述第一圆弧部的长度等于所述第二圆弧部的长度。

3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，多个所述第一圆弧部所在的圆周的半径彼此相等，多个所述第一圆弧部的长度彼此相等，多个所述第一圆弧部所在的圆周的圆心位于第一圆周上，所述第一圆周的圆心位于所述轴孔的中心轴线上。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，每个所述第二圆弧部位于每个所述第一圆弧部的外侧，每个所述容纳槽包括：

用于容纳所述磁体的槽体，所述槽体的长度方向垂直于所述转子的一个径向；和

支槽，所述支槽的内端与所述槽体的长度方向上的一端相连，所述支槽的外端邻近相应的所述第二圆弧部。

5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，相邻两个所述容纳槽相对所述转子的一个径向对称。

6.一种电机，其特征在于，包括：

定子；和

转子，所述转子为根据权利要求1-5中任一项所述的转子，所述转子相对所述定子可旋转地设置。

7.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体；和

电机，所述电机为根据权利要求6所述的电机，所述电机设在所述壳体内。

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