CN110875659A - 旋转电机转子、电机及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转电机转子、电机及压缩机，旋转电机转子包括：转子铁芯，转子铁芯包括第一冲片和第二冲片，第一冲片和第二冲片在转子铁芯的轴向上叠置，第一冲片和第二冲片上均形成有沿轴向贯通的通流孔，转子铁芯具有沿其轴向贯通的转轴孔，且转子铁芯上设有沿其周向间隔开布置的多个磁铁槽，磁铁槽内设有磁性件；第一冲片和第二冲片中的其中一个上设有开口，在转子铁芯的径向方向上，通流孔位于转轴孔与磁铁槽之间，开口位于通流孔与转轴孔之间。根据本发明的旋转电机转子，可降低轴热套过程中转子铁芯的变形，当旋转电机转子应用于电机和压缩机上时，有利于转子铁芯内部的应力释放，减少压缩机运转过程中的应力集中、降低损耗。

Description

旋转电机转子、电机及压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，更具体地，涉及一种旋转电机转子、设有上述旋转电机转子的电机、以及设有上述电机的压缩机。

背景技术

相关技术中，伴随压缩机行业的快速发展，压缩机性能及成本成为产品竞争力的关键因素。高性能的磁性材料使提升转子的能量密度和提升电机效率成为可能，从而可以有效减小转子的外径和体积，进而研制低转动惯量且利于高速运行的电机。同时，电机的设计技术中，在电机体积一定的前提下，通过大幅度提高电机的转速，可以提高电机的额定功率。反之，保持电机功率一定，提升转速可以减小电机体积，从而可以有效降低电机的成本。

然而，电机高速运行会带来新的课题。例如，与定子铁芯热套后变形类似，转子铁芯与转轴过盈配合，通过感应加热原理固定，加热时转子铁芯内部扩张应力变大，冷却后会在转轴附近的转子铁芯内部留有应力。当电机转子高速旋转时，这部分应力会随着转速的提升而释放出来，这样容易导致转子铁芯外周轮廓产生应力变形。如果这部分变形量与由于质量沿周向不均匀导致惯性力不均衡所产生的变形相互叠加，会使电机气隙设计尺寸恶化，从而导致电机结构偏离最优设计，影响压缩机效率的发挥，振动噪音都将恶化。

另外，电机转子一旦产生变形，是不可逆的。随着电机长期运行，这部分变形量将随着惯性力、径向电磁拉力进一步恶化，严重的情况会导致电机转轴偏离预定位置，从而导致电机发生定转子摩擦碰撞，曲轴卡死，电机堵转，烧毁定子绕组等严重故障。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋转电机转子，所述旋转电机转子可以将转子铁芯内部的应力释放，使用性能提高。

本发明的另一个目的在于提出一种电机，所述电机包括上述的旋转电机转子。

本发明的再一个目的在于提出一种压缩机，所述压缩机包括上述的电机。

根据本发明第一方面实施例的旋转电机转子，包括：转子铁芯，所述转子铁芯包括第一冲片和第二冲片，所述第一冲片和所述第二冲片在所述转子铁芯的轴向上叠置，所述第一冲片和所述第二冲片上均形成有沿轴向贯通的通流孔，所述转子铁芯具有沿其轴向贯通的转轴孔，且所述转子铁芯上设有沿其周向间隔开布置的多个磁铁槽，所述磁铁槽内设置有磁性件；其中，所述第一冲片和所述第二冲片中的其中一个上设有开口，在所述转子铁芯的径向方向上，所述通流孔位于所述转轴孔与所述磁铁槽之间，所述开口位于所述通流孔与所述转轴孔之间。

根据本发明实施例的旋转电机转子，通过在第一冲片和第二冲片中的其中一个上设有开口，并使开口位于通流孔和转轴孔之间，可以降低轴热套过程中转子铁芯的变形，当旋转电机转子应用于电机和压缩机上时，有利于转子铁芯内部的应力释放，从而能够减少压缩机运转过程中的应力集中、降低损耗。

另外，根据本发明上述实施例的旋转电机转子还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述开口邻近所述转轴孔设置。

进一步地，在所述转子铁芯的周向方向上，所述开口与所述通流孔错开。

根据本发明的一些实施例，所述开口沿径向上的最大宽度为Rs，旋转电机的定子内径与转子外径之间的最小径向距离为g，且Rs和g满足关系式0.5≤Rs/g≤2.5。

根据本发明的一些实施例，所述第一冲片和所述第二冲片均包括多个，所述第一冲片设在所述转子铁芯的端部，所述第二冲片上形成有所述开口且设在所述转子铁芯的中部。

进一步地，所述第二冲片的数量大于所述第一冲片的数量。

可选地，所述第二冲片上形成有多个所述开口，且多个所述开口沿环绕所述转子铁芯的中心线的方向间隔开设置。

可选地，在所述转子铁芯的径向方向上，所述开口包括多圈，且每相邻的两圈开口被构造成围绕所述转轴孔交错设置。

进一步地，所述第二冲片包括沿所述转子铁芯的轴向叠置的多个，每相邻的两个所述第二冲片上的开口在所述转子铁芯的径向方向上错开，且每相邻的两个所述第二冲片上的开口被构造成围绕所述转轴孔交错设置。

根据本发明的一些实施例，所述开口被构造成圆形、椭圆形或圆弧形。

进一步地，当所述开口被构造成圆弧形时，所述开口沿周向的两端具有倒角。

可选地，所述磁性件为条形磁铁或V字形磁铁。

根据本发明第二方面实施例电机，其特征在于，包括上述所述的旋转电机转子。

进一步地，所述电机的额定转速大于等于4000rpm，所述电机的最大转速大于等于5000rpm，所述电机的绕组结构为分布绕组或集中绕组。

根据本发明第三方面实施例压缩机，包括上述所述的电机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的旋转电机转子的一个示意图；

图2是根据本发明实施例的旋转电机转子中第一冲片的示意图；

图3是根据本发明实施例的旋转电机转子中一种实施例的第二冲片的示意图；

图4是根据本发明实施例的旋转电机转子中另一种实施例的第二冲片的示意图。

附图标记：

旋转电机转子100，

转子铁芯1，

第一冲片11，第二冲片12，开口121，通流孔101，转轴孔13，磁铁槽14。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的旋转电机转子100。

根据本发明第一方面实施例的旋转电机转子100，包括：转子铁芯1，转子铁芯1包括第一冲片11(结合图2)和第二冲片12(结合图3和图4)，第一冲片11和第二冲片12在转子铁芯1的轴向上叠置，第一冲片11和第二冲片12均可以为例如硅钢片等。

第一冲片11和第二冲片12上均形成有沿轴向贯通的通流孔101，例如，第一冲片11上形成有通流孔101，通流孔101可以沿轴向贯通第一冲片11设置；第二冲片12上形成有通流孔101，通流孔101可以沿轴向贯通第二冲片12设置。由此，通过所述通流孔101可以起到一定的辅助转子铁芯1内部应力释放的效果。另外，当旋转电机转子100应用于压缩机上时，所述通流孔101可以用于回流润滑油。

其中，通流孔101可以呈长圆形或椭圆形等，通流孔101包括多个，多个通流孔101可以沿环绕转子铁芯1的中心线的方向间隔开布置。

转子铁芯1具有转轴孔13，转轴孔13可以形成于转子铁芯1的中心位置，转轴孔13可以沿转子铁芯1的轴向贯通转子铁芯1；而且转子铁芯1上可以设有多个磁铁槽14，多个磁铁槽14可以沿转子铁芯1上的周向间隔开布置，多个磁铁槽14可以邻近转子铁芯1的外周缘设置，磁铁槽14内设置有磁性件，可选地，所述磁性件可以为例如条形磁铁或V字形磁铁等，所述磁性件与磁铁槽14可以一一对应地设置。

其中，第一冲片11和第二冲片12中的其中一个上设有开口121，在转子铁芯1的径向方向上，通流孔101位于转轴孔13与磁铁槽14之间，开口121可以位于通流孔101和转轴孔13之间。由此，通过在第一冲片11和第二冲片12中的其中一个上设有开口121，并使开口121位于通流孔101和转轴孔13之间，有利于转子铁芯1内部的应力释放，从而能够减小转子铁芯1内部的扩张应力，当旋转电机转子100应用于电机上时，有利于提高电机的使用性能。

其中，可以是在第一冲片11上形成有开口121，也可以是在第二冲片12上形成有开口121，开口121的具体设置位置可以根据实际需要适应性设置。为了便于描述，本发明主要以开口121形成在第二冲片12上为例进行说明，然而，这并不能理解为对本发明的限制。

根据本发明实施例的旋转电机转子100，通过在第一冲片11和第二冲片12中的其中一个上设有开口121，并使开口121位于通流孔101和转轴孔13之间，可以降低轴热套过程中转子铁芯1的变形，当旋转电机转子100应用于电机和压缩机上时，有利于转子铁芯1内部的应力释放，从而能够减少压缩机运转过程中的应力集中、降低损耗。

根据本发明的一些实施例，参照图1，开口121可以邻近转轴孔13设置。由此，通过将开口121设置在邻近转轴孔13的位置，便于及时将转子铁芯1内部的应力释放，从而有利于减小转子铁芯1内部的扩张应力。

这里，开口121邻近转轴孔13设置指的是，在转子铁芯1的径向方向上，在转轴孔13与通流孔101之间，开口121可以邻近转轴孔13的一端设置。

进一步地，参照图3和图4，在转子铁芯1的周向方向上，开口121与通流孔101可以错开。由此，通过开口121以及通流孔101可以更好地将转子铁芯1内部的应力释放，通过使开口121与通流孔101在转子铁芯1的周向方向上错开，还有利于保证转子铁芯1的结构强度，使用可靠性好。

根据本发明的一些实施例，开口121沿径向上的最大宽度为Rs，旋转电机的定子内径与转子外径之间的最小径向距离为g(例如，g可以为电机的气隙)，且Rs和g满足关系式0.5≤Rs/g≤2.5。由此，通过使Rs和g满足0.5≤Rs/g≤2.5，有利于减小转子铁芯1外轮廓的变形，保证旋转电机转子100的使用性能。另外，通过使Rs和g满足0.5≤Rs/g≤2.5，还有利于优化电机气隙的设计。

其中，Rs/g可以为例如0.5、1.0、1.5、2.0或2.5等，Rs/g的具体数值可以根据实际需要适应性选择。

根据本发明的一些实施例，开口121可以被构造成圆形、椭圆形或圆弧形。由此，可以根据实际需要设置开口121的形状，适应范围广。

其中，当开口121被构造成圆形时，开口121沿径向上的最大宽度Rs指的是开口121的直径。例如，如图3所示，开口121被构造成圆形，在转子铁芯1的周向上，每相邻的两个通流孔101之间可以设有多个开口121，多个开口121(例如三个开口121等)可以布置成三角形等。由此，不仅可以通过开口121实现转子铁芯1内部的应力释放，还有利于保证转子铁芯1的结构强度。

本发明不限于此，在一些实施例中，开口121与通流孔101的位置关系也可以参照图4中所示的方式进行设置。

进一步地，当开口121被构造成圆弧形时，开口121沿周向的两端可以具有倒角(例如倒圆角等)。例如，开口121可以被构造成沿环绕转子铁芯1的中心线的方向延伸的弧形，由此，通过在开口121沿周向的两端设有倒角，可以减小开口121处的应力集中，从而能够更好地通过开口121释放转子铁芯1内部的应力。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，第一冲片11和第二冲片12均可以包括多个，第一冲片11可以设在转子铁芯1的端部，例如，第一冲片11可以设在转子铁芯1的上端，或者第一冲片11也可以设在转子铁芯1的下端，或者转子铁芯11的上端和下端均设有第一冲片11；第二冲片12上形成有开口121，并且第二冲片12可以设在转子铁芯1的中部。这样有利于保证转子铁芯1内部的应力释放效果，还可在一定程度上保证转子铁芯1的结构强度。

本发明不限于此，在本发明的一些实施例中，也可以是将第二冲片12设在转子铁芯1的端部，第一冲片11设在转子铁芯1的中部。由此，可以通过开口121便于将转子铁芯1内部的应力进行释放，且有利于保证旋转电机转子100的使用可靠性。

本发明不限于此，第一冲片11和第二冲片12也可以交错布置等，这对本领域的技术人员来说是可以理解的。

在一些实施例中，第一冲片11与第二冲片12的数量可以相等，或者是第一冲片11的数量大于第二冲片12的数量。优选地，第二冲片12的数量大于第一冲片11的数量，又因开口121设置在第二冲片12上，由此，通过使设置有开口121的第二冲片12的数量大于未设置开口121的第一冲片11的数量，更有利于转子铁芯1内部的应力释放，从而可以提高旋转电机转子100的使用性能。

其中，当开口121设于第一冲片11上时，优选地，第一冲片11的数量可以大于第二冲片12的数量。

可选地，如图3和图4所示，第二冲片12上形成有多个开口121，且多个开口121可以沿环绕转子铁芯1的中心线的方向间隔开设置。由此，通过设置多个开口121，并使多个开口121沿转子铁芯1的周向间隔开设置，可以更好地将转子铁芯1内部的应力释放，有利于提高旋转电机转子100的使用性能。

优选地，多个开口121可以沿转子铁芯1的周向均匀间隔开设置，这样有利于平衡受力，达到更好地应力释放的效果。

在一些实施例中，参照图3，第二冲片12可以包括一个，在转子铁芯1的径向方向上，开口121可以包括多圈，多圈开口121可以环绕转轴孔13设置，且每相邻的两圈开口121被构造成围绕转轴孔13交错设置。这样有利于实现转子铁芯1内部应力的均匀释放，使用性能好。

本发明不限于此，在一些实施例中，第二冲片12可以包括多个，多个第二冲片12可以沿转子铁芯1的轴向叠置，在转子铁芯1的轴向方向上，每相邻的两个第二冲片12上的开口121在转子铁芯1的径向方向上错开，且每相邻的两个第二冲片12上的开口121被构造成围绕转轴孔13交错设置。由此，有利于更好地实现转子铁芯1内部应力的均匀释放，使用性能好。

例如，每相邻的两个第二冲片12上的开口121被构造成围绕转轴孔13交错设置，交错角度可以为例如30°、45°、60°或90°等，这样可以使开口121均匀错开，有利于保证应力释放的均匀性。

根据本发明第二方面实施例的电机，包括上述的旋转电机转子100。由此，通过在所述电机上设置上述第一方面实施例的旋转电机转子100，可以更好地释放转子铁芯1内部的应力，提高所述电机的使用可靠性。

进一步地，所述电机的额定转速大于等于4000rpm，所述电机的最大转速大于等于5000rpm，所述电机的绕组结构可以为分布绕组或集中绕组。由此，通过使所述电机高转速运行，可以达到更好地应力释放效果，从而有利于保证所述电机的使用性能。

根据本发明第三方面实施例的压缩机，所述压缩机包括上述所述的电机。由此，通过在所述压缩机上设置上述第二方面实施例的电机，有利于减少所述压缩机运转过程中的应力集中、降低损耗，从而能够提高压缩机的使用性能。

根据本发明实施例的压缩机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种旋转电机转子，其特征在于，包括：转子铁芯，所述转子铁芯包括第一冲片和第二冲片，所述第一冲片和所述第二冲片在所述转子铁芯的轴向上叠置，所述第一冲片和所述第二冲片上均形成有沿轴向贯通的通流孔，所述转子铁芯具有沿其轴向贯通的转轴孔，且所述转子铁芯上设有沿其周向间隔开布置的多个磁铁槽，所述磁铁槽内设置有磁性件；

其中，所述第一冲片和所述第二冲片中的其中一个上设有开口，在所述转子铁芯的径向方向上，所述通流孔位于所述转轴孔与所述磁铁槽之间，所述开口位于所述通流孔与所述转轴孔之间。

2.根据权利要求1所述的旋转电机转子，其特征在于，所述开口邻近所述转轴孔设置。

3.根据权利要求2所述的旋转电机转子，其特征在于，在所述转子铁芯的周向方向上，所述开口与所述通流孔错开。

4.根据权利要求1所述的旋转电机转子，其特征在于，所述开口沿径向上的最大宽度为Rs，旋转电机的定子内径与转子外径之间的最小径向距离为g，且Rs和g满足关系式0.5≤Rs/g≤2.5。

5.根据权利要求1所述的旋转电机转子，其特征在于，所述第一冲片和所述第二冲片均包括多个，所述第一冲片设在所述转子铁芯的端部，所述第二冲片上形成有所述开口且设在所述转子铁芯的中部。

6.根据权利要求5所述的旋转电机转子，其特征在于，所述第二冲片的数量大于所述第一冲片的数量。

7.根据权利要求5所述的旋转电机转子，其特征在于，所述第二冲片上形成有多个所述开口，且多个所述开口沿环绕所述转子铁芯的中心线的方向间隔开设置。

8.根据权利要求7所述的旋转电机转子，其特征在于，在所述转子铁芯的径向方向上，所述开口包括多圈，且每相邻的两圈开口被构造成围绕所述转轴孔交错设置。

9.根据权利要求7所述的旋转电机转子，其特征在于，所述第二冲片包括沿所述转子铁芯的轴向叠置的多个，每相邻的两个所述第二冲片上的开口在所述转子铁芯的径向方向上错开，且每相邻的两个所述第二冲片上的开口被构造成围绕所述转轴孔交错设置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的旋转电机转子，其特征在于，所述开口被构造成圆形、椭圆形或圆弧形。

11.根据权利要求10所述的旋转电机转子，其特征在于，当所述开口被构造成圆弧形时，所述开口沿周向的两端具有倒角。

12.根据权利要求10所述的旋转电机转子，其特征在于，所述磁性件为条形磁铁或V字形磁铁。

13.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的旋转电机转子。

14.根据权利要求13所述的电机，其特征在于，所述电机的额定转速大于等于4000rpm，所述电机的最大转速大于等于5000rpm，所述电机的绕组结构为分布绕组或集中绕组。

15.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求13-14中任一项所述的电机。

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