CN116505679A - 转子结构、电机和压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转子结构、电机和压缩机。该转子结构包括转子铁芯(10)，转子铁芯(10)包括多个叠置的转子冲片(101)，转子冲片(101)的中心设置有第一轴孔(101c)，在一个极下，转子冲片(101)沿q轴方向交替设置有多个磁障槽和导磁通道，磁障槽为沿周向方向延伸的弧形槽，且磁障槽的两端槽壁与d轴之间形成预设角度，转子冲片(101)的外周沿周向间隔设置有导体槽(101e)，导体槽(101e)位于磁障槽的外周侧，至少部分磁障槽的端部与该端部所对应的导体槽(101e)对中设置。根据本发明的转子结构，能够产生更大的磁阻转矩，增加电机的输出力矩和效率，从而提高了电机的性能。

Description

转子结构、电机和压缩机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子结构、电机和压缩机。

背景技术

长期以来高效异步电机以IE2(YE2)能效等级为主，最高能效IE3(YE3)，达到IE4能效等级是世界范围的难题。高效化是电机发展的趋势，自起动同步磁阻电机可以有效解决以上痛点问题，其利用转子铸铝实现异步起动，在切入同步后依靠磁阻转矩稳定运行；转子开槽，无需借助永磁体，转子损耗大大降低，能效明显提升。

目前在变频电机的领域应用最完善的是永磁同步电机，其性能优异，但存在退磁风险与稀土资源供应的限制。开关磁阻电机不存在退磁风险、结构简单，其驱动电路简单、成本低廉，但其步进式的运行原理决定了较大的转矩脉动与噪声。与永磁同步电机以及开关磁阻电机相比，同步磁阻电机(SynRM)具备明显的优势。

自起动磁阻电机转矩脉动抑制磁路结构，输出转矩脉动小。异步起动同步磁阻电机结合了感应电机与磁阻电机的结构特点，通过鼠笼感应产生力矩实现起动，通过转子电感差距产生磁阻转矩实现电机的恒转速运行，以使电机直接接电源即可起动运行。异步起动同步磁阻电机与异步起动永磁电机相比，不采用稀土永磁材料，也不存在退磁问题，电机成本低，可靠性好。

在现有技术中，公开号为CN1255925C的专利申请提供了一种廉价的容易起动的同步感应电动机及同步感应电动机的制造装置和制造方法，沿转子铁芯的q轴及d轴方向设置狭缝部为直线条状，d轴的磁通阻碍更明显，且q轴磁通流通更顺畅，因此d、q轴的磁通量相差不明显，凸极比不大，电机出力及效率不够。

因此现有磁阻电机结构强度、自超动能力及转子流通面积等存在问题，影响压缩机电机的运行可靠性和性能要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转子结构、电机和压缩机，能够产生更大的磁阻转矩，增加电机的输出力矩和效率，从而提高了电机的性能。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种转子结构，包括转子铁芯，转子铁芯包括多个叠置的转子冲片，转子冲片的中心设置有第一轴孔，在一个极下，转子冲片沿q轴方向交替设置有多个磁障槽和导磁通道，磁障槽为沿周向方向延伸的弧形槽，且磁障槽的两端槽壁与d轴之间形成预设角度，转子冲片的外周沿周向间隔设置有导体槽，导体槽位于磁障槽的外周侧，至少部分磁障槽的端部与该端部所对应的导体槽对中设置。

进一步地，对中设置的导体槽和磁障槽端部之间，磁障槽的端部延伸方向与该端部对应的导体槽的延伸方向一致。

进一步地，磁障槽包括连通磁障槽和隔断磁障槽，连通磁障槽为从第一端连通至第二端的整槽结构，隔断磁障槽中间设置有q轴间隔，q轴间隔沿q轴方向延伸，并将隔断磁障槽分隔为两部分，沿q轴方向上，隔断磁障槽位于连通磁障槽的内侧。

进一步地，所有隔断磁障槽的端部与该端部所对应的导体槽对中设置，且延伸方向一致；和/或，q轴间隔位于q轴上。

进一步地，在q轴方向上，磁障槽的最小宽度之和为S，导磁通道的最小宽度之和为b，其中S/(S+b)＝kb，0.35≤kb≤0.65。

进一步地，导体槽与转子铁芯的转子外圆之间的第一隔磁桥宽度为t1，q轴间隔的宽度为t2，磁障槽与导体槽之间的第二隔磁桥宽度为bs1，0.35mm≤bs1≤1mm，0.35mm≤t1≤1mm，0.35mm≤t2≤1mm。

进一步地，转子冲片的外周设置有切边，切边位于q轴上。

进一步地，切边的两端与转子铁芯的转子外圆之间通过圆弧连接，两个圆弧的中心与轴孔的中心之间的连线所形成的夹角为θ1，θ1的角度满足10°≤θ1≤15°。

进一步地，导体槽为阶梯槽，阶梯槽包括宽槽段和窄槽段，宽槽段和窄槽段沿着转子冲片的径向向外依次设置。

进一步地，窄槽段为第一矩形段，宽槽段包括第二矩形段和圆弧段，第一矩形段与第二矩形段连接，圆弧段与磁障槽邻接。

进一步地，阶梯槽的径向总高度为hr1，周向最大宽度为br1，第一矩形段的径向高度为hr2，周向宽度为br2，hr1＝(1.2～2)hr2；br1＝(1.1～1.5)br2。

进一步地，与导体槽对中设置磁障槽朝向导体槽的端部形状为与圆弧段形状相适配的弧形，圆弧段与磁障槽的端部之间形成圆弧形的隔磁桥。

进一步地，相邻的两个导体槽的中心线之间的夹角为θ2，其中θ2满足10°≤θ2≤20°。

进一步地，转子结构还包括挡板和端环，挡板设置在转子铁芯的两端，并遮挡部分磁障槽，端环设置在挡板外侧，两端的端环通过设置在导体槽内的导条连接形成鼠笼结构，挡板将端环与磁障槽间隔开。

进一步地，端环朝向转子铁芯的一端设置有放置槽，挡板位于放置槽内。

进一步地，挡板包括圆环，圆环的外周壁上设置有凸起，凸起位于q轴上，圆环的外圆与导体槽的内边沿相切或具有预设间隔，凸起覆盖部分导体槽或与导体槽的内边沿具有预设间隔。

进一步地，挡板还包括中间连接部，中间连接部包括轴孔和外部弧边，外部弧边与其所对应的磁障槽的槽壁形状相适配，外部弧边与圆环的内壁之间形成流通孔。

进一步地，挡板的流通孔直径为D8，挡板的外径为D7，流通孔与挡板同心，D7-D8≥2mm。

进一步地，导体槽的内边沿位于同一个圆上，该圆的直径为D2，挡板的外径为D7，2mm≤D2-D7≤4mm。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括定子结构和转子结构，转子结构为上述的转子结构，定子结构套设在转子结构外。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括电机，该电机为上述的电机。

应用本发明的技术方案，转子结构包括转子铁芯，转子铁芯包括多个叠置的转子冲片，转子冲片的中心设置有轴孔，在一个极下，转子冲片沿q轴方向交替设置有多个磁障槽和导磁通道，磁障槽为沿周向方向延伸的弧形槽，且磁障槽的两端槽壁与d轴之间形成预设角度，转子冲片的外周沿周向间隔设置有导体槽，导体槽位于磁障槽的外周侧，至少部分磁障槽的端部与该端所对应的导体槽对中设置。该转子结构对导体槽和磁障槽结构同时进行了优化，将导体槽设置成沿圆周方向均布的设置方式，并且使得至少部分磁障槽的端部与导体槽对中设置，从而能够使得d轴磁通更加无阻碍流通，能够有效地增大d轴、q轴之间的磁通量之差，使得具有该转子结构的电机能够产生更大的磁阻转矩，增加电机的输出力矩和效率，提高电机的性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例的转子结构的结构尺寸图；

图2示出了本发明的实施例的转子结构的转子冲片的结构示意图；

图3示出了图2的A处的局部放大图；

图4示出了图2的B处的局部放大图；

图5示出了图2的C处的局部放大图；

图6示出了本发明的实施例的转子结构的转子铁芯的结构示意图；

图7示出了本发明的实施例的转子结构的转子铁芯的立体结构示意图；

图8示出了本发明的实施例的转子铁芯与挡板的配合结构图；

图9示出了本发明的实施例的转子铁芯与挡板的立体配合结构图；

图10示出了本发明的实施例的转子结构示意图；

图11示出了本发明的实施例的转子结构的立体结构示意图；

图12示出了本发明的实施例的转子结构的挡板结构示意图；

图13示出了本发明的实施例的转子结构的挡板的立体结构示意图；

图14示出了本发明的实施例的转子结构的鼠笼结构示意图图；

图15示出了图14的B-B向剖视结构图；

图16示出了图14的A-A向剖视结构图；以及

图17示出了本发明的实施例的电机的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、转子铁芯；20、定子铁芯；20a、定子外圆；20b、定子切边；201、定子冲片；202、定子绕组；

101、转子冲片；101a1、磁障槽；101a2、磁障槽；101a3、磁障槽；101a4、磁障槽；101a5、磁障槽；101a6、磁障槽；101b1、导磁通道；101b2、导磁通道；101b3、导磁通道；101b4、导磁通道；101b5、导磁通道；101b6、导磁通道；101c、第一轴孔；101d、第一轴流通孔；101e、导体槽；101f、切边；101g、第一隔磁桥；101h、第二隔磁桥；101i、q轴间隔；101k、凹弧；

102、鼠笼结构；102a、第一端环；102b、放置槽；102c、导条；102d、第二端环；

103、挡板；103a、第二轴孔；103b、第二轴流通孔；103c、外部弧边；103d、挡板流通孔；103e、内壁；103f、外周壁；103g、凸起；104、曲轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

结合参见图1至图16所示，根据本发明的实施例，转子结构包括转子铁芯10，转子铁芯10包括多个叠置的转子冲片101，转子冲片101的中心设置有第一轴孔101c，在一个极下，转子冲片101沿q轴方向交替设置有多个磁障槽和导磁通道，磁障槽为沿周向方向延伸的弧形槽，且磁障槽的两端槽壁与d轴之间形成预设角度，转子冲片101的外周沿周向间隔设置有导体槽101e，导体槽101e位于磁障槽的外周侧，至少部分磁障槽的端部与该端部所对应的导体槽101e对中设置。

该转子结构对导体槽101e和磁障槽的结构同时进行了优化，将导体槽101e设置成沿圆周方向均布的设置方式，并且使得至少部分磁障槽的端部与导体槽101e对中设置，从而能够使得d轴磁通更加无阻碍流通，能够有效地增大d轴、q轴之间的磁通量之差，使得具有该转子结构的电机能够产生更大的磁阻转矩，增加电机的输出力矩和效率，提高电机的性能。

在本实施例中，对转子结构进行优化设计，形成有磁极凸起的多对磁障槽，其目的在与获得磁通更易流通的e轴和磁通更不易流通的q轴，以增大d轴和q轴之间的电感差值，提高电机的磁阻转矩。磁障槽为冲压加工成型的狭缝槽，磁障槽界定导磁通道方向，进而界定d轴方向和q轴方向。

在一个实施例中，所有的磁障槽两端的端部均与其对应的导体槽101e对中设置。

在一个实施例中，沿q轴方向，除了位于最外侧的磁障槽的径向外侧的导体槽101e之外，其他的所有剩余磁障槽两端的端部均与其对应的导体槽101e对中设置。

在一个实施例中，对中设置的导体槽101e和磁障槽端部之间，磁障槽的端部延伸方向与该端部对应的导体槽101e的延伸方向一致。

在本实施例中，由于对中设置的磁障槽的端部延伸方向与该端部对应的导体槽101e的延伸方向一致，因此对于磁通的导通作用更强，阻碍更小，可以形成更加已流通的导磁通道，提高d轴和q轴的电感差值。

在一个实施例中，磁障槽包括连通磁障槽和隔断磁障槽，连通磁障槽为从第一端连通至第二端的整槽结构，隔断磁障槽中间设置有q轴间隔101i，q轴间隔101i沿q轴方向延伸，并将隔断磁障槽分隔为两部分，沿q轴方向上，隔断磁障槽位于连通磁障槽的内侧。

连通磁障槽和隔断磁障槽从整体而言，均包括沿q轴方向向外凸出的中间部分，以及位于中间部分两端的两端部分，两端部分的延伸方向与导体槽101e的延伸方向一致。

本实施例中，每个连通磁障槽和隔断磁障槽均形成一层磁障结构，每个导磁通道形成一层导磁层，从而形成多层磁障结构和导磁结构，利用多层磁障结构对磁通进行隔断，利用多层导磁结构对磁通进行导通。

在本实施例中，通过在隔断磁障槽的中间位置设置将两侧的导磁通道连接的q轴间隔，可以利用q轴间隔作为隔磁桥，从而改进转子冲压加工工艺，以及增加转子铁芯的结构强度，同时起到隔磁作用。

在一个实施例中，所有隔断磁障槽的端部与该端部所对应的导体槽101e对中设置，且延伸方向一致。

在一个实施例中，q轴间隔101i位于q轴上。

导体槽101e内设置有导电不导磁材料所形成的导条102c，通过在磁障槽的两端端部设置用于自起动的导条102c，可以形成多层磁障结构设计，利用位于转子铁芯10中的磁障结构，能够中断磁通量的流动，提高磁阻转矩及功率密度。导磁部分设置在转子铁芯中，以产生磁通量，从而产生磁转矩。

磁阻转矩公式如下：

T＝mpL_d-L_qi_d ^*i_q

其中，m为定子导体的相数，p为极对数，Ld、Lq分别为d轴和q轴电感，id、iq是电枢电流在d、q轴方向上的分量。

通过提高电机d、q轴电感差值，实现电机输出转矩的提高。本实施例的压缩机电机通过改变磁障槽开槽的宽度来设置最小磁阻部，在小磁阻部位相对于d轴不对称，将磁通的流通位置控制在特定位置，可得到损耗较少的高效电机。

在一个实施例中，在q轴方向上，磁障槽的最小宽度之和为S，导磁通道的最小宽度之和为b，其中S/(S+b)＝kb，0.35≤kb≤0.65。

本实施例对转子结构的不导磁部分即磁障槽宽度与导磁部分和不导磁部分的宽度之和之间的比值kb进行了合理设置，一般控制kb在0.35～0.65之间，kb过小时，d轴磁阻小而Ld较大，凸极比和d、q轴电感差均较小；kb过大时，不仅d轴磁路饱和，q轴磁路饱和程度也大大增加，同样导致较低的输出转矩和功率因数。

在一个实施例中，一个极下的转子结构包括有六层磁障层和六层导磁通道，每层磁障层包括一层隔磁槽，六层磁障槽沿q轴方向由轴孔到转子外圆依次为磁障槽101a1、磁障槽101a2、磁障槽101a3、磁障槽101a4、磁障槽101a5、磁障槽101a6，所对应的宽度依次为S1、S2、S3、S4、S5、S6，磁障槽的宽度综合为S总＝S1+S2+S3+S4+S5+S6；六层导磁通道沿q轴方向由轴孔到转子外圆依次为导磁通道101b1、导磁通道101b2、导磁通道101b3、导磁通道101b4、导磁通道101b5、导磁通道101b6，所对应的宽度依次为b1、b2、b3、b4、b5、b6，导磁通道的宽度总和b总＝b1+b2+b3+b4+b5+b6，Kb＝S总/(S总+b总)。

在本实施例中，六层磁障槽的内三层为隔断磁障槽，外三层为连通磁障槽。

在磁阻电机中，从气隙中进入转子外圆的磁通较大，磁密是磁通与流通面积之比，因此，为了使磁密均匀分布，需要转子端部导磁部位大于轴中心部位。

通过优化磁障层宽度、隔磁桥宽度，可以减小转子磁饱和效应的影响，为维持每个磁障层、导磁部分的磁密均匀分布、避免局部饱和，根据转子结构的特点和磁动势分布，转子端部导磁部位大于轴中心部位，能够提高电机d、q轴电感差值、电感比值、输出转矩和功率因数的影响，可以获得较好的电机输出性能。

在一个实施例中，导体槽101e与转子铁芯10的转子外圆之间的第一隔磁桥101g宽度为t1，q轴间隔101i的宽度为t2，磁障槽与导体槽101e之间的第二隔磁桥101h宽度为bs1，0.35mm≤bs1≤1mm，0.35mm≤t1≤1mm，0.35mm≤t2≤1mm。

第一隔磁桥101g、第二隔磁桥101h以及q轴间隔101i作为隔磁桥为q轴电流分量提供磁路，需要进行隔磁桥宽度的合理设置，为保证各导磁层磁动势分布规律和转子结构，在靠近轴孔部位设置q轴径向磁桥，并设置周向磁桥。周向磁桥宽度t1的增加会导致q轴电感增大，使电机凸极比减小，功率因数降低。而磁桥太窄会影响转子机械强度，降低运行可靠性。同时，磁桥宽度为0或者接近0时，Ld反而会降低。因此，均衡电机转矩、功率因数和机械强度等因素，第一隔磁桥101g、第二隔磁桥101h以及q轴间隔101i三者的宽度t1、bs1以及t2一般选取在0.35mm～1.0mm。

在本实施例中，根据磁路分布流通方向和导条的均匀设置，转子结构的导磁部分宽度在转子外端较宽，中间均布，便于磁路流通及提高转子集肤效应的起动转矩，减少磁路饱和现象。磁障槽从q轴向两端倾斜，磁障槽的两端远离q轴，每层磁障层均连续形成，越靠近轴孔，越具有较长的长度。

在一个实施例中，转子冲片101的外周设置有切边101f，切边101f位于q轴上。切边101f主要增加气隙的不均匀度和隔磁作用，使反电势波形更接近于正弦波，降低磁矩脉动及电磁噪声。

在一个实施例中，切边101f的两端与转子铁芯10的转子外圆之间通过凹弧101k连接，两个凹弧101k的中心与轴孔的中心之间的连线所形成的夹角为θ1，θ1的角度满足10°≤θ1≤15°，凹弧半径R1取值为0.5mm～1mm，从而使得气隙磁密更加接近正弦波形。

在一个实施例中，导体槽101e为阶梯槽，阶梯槽包括宽槽段和窄槽段，宽槽段和窄槽段沿着转子冲片101的径向向外依次设置。

在一个实施例中，窄槽段为第一矩形段，宽槽段包括第二矩形段和圆弧段，第一矩形段与第二矩形段连接，圆弧段与磁障槽邻接。

在本实施例中，阶梯槽的靠近磁障槽一端采用圆弧结构，可以减少应力集中，即使在转子运行中外部周边受到较大的离心力也不易产生变形。由于外周边的隔磁桥宽度设置较窄，流过的磁通量容易达到饱和，因此可以起到隔磁作用，这样可以不改变d轴与q轴电感值而使转子的可靠性得到保证。

在一个实施例中，阶梯槽的径向总高度为hr1，周向最大宽度为br1，第一矩形段的径向高度为hr2，周向宽度为br2，hr1＝(1.2～2)hr2；br1＝(1.1～1.5)br2。

在转子冲片上，设置有放置铸铝或其他导电不导磁材料的导体槽101e，铸铝或其他导电不导磁材料填充到导体槽101e中形成导条，导条材料为铝或其他导电的非磁性材料，以具有方向性，磁通难以流过的方向设置在阶梯槽上。阶梯槽中总高度为hr1及矩形槽高为hr2，阶梯形槽中总宽度为br1及矩形槽宽为br2，通过对hr1、hr2、br1、br2的合理设置，形成适宜的阶梯槽，此结构形成挤流集肤效应，增加漏抗，抑制起动电流，提高电机的起动转矩，从而提高电机的自起动能力。

在一个实施例中，与导体槽101e对中设置磁障槽朝向导体槽101e的端部形状为与圆弧段形状相适配的弧形，圆弧段与磁障槽的端部之间形成圆弧形的隔磁桥。

该隔磁桥的宽度为0.5mm～1.5mm，能够形成磁饱和，使磁通按所要求路径流通，防止从气隙进入转子端部中的流通产生漏磁现象。

在一个实施例中，相邻的两个导体槽101e的中心线之间的夹角为θ2，其中θ2满足10°≤θ2≤20°，从而能够确定磁障槽在转子外圆周上的定位方向。

在一个实施例中，转子结构还包括挡板103和端环，挡板103设置在转子铁芯10的两端，并遮挡部分磁障槽，端环设置在挡板103外侧，两端的端环通过设置在导体槽101e内的导条102c连接形成鼠笼结构102，挡板103将端环与磁障槽间隔开。

在本实施例中端环为两个，分别为第一端环102a和第二端环102d，第一端环102a设置在转子铁芯10的第一端，第二端环102d设置在转子铁芯10的第二端，第一端环102a和第二端环102d通过填充在导体槽101e内的导条102c连接为一体，形成鼠笼结构102，使得电机具有自起动能力。

在一个实施例中，端环朝向转子铁芯10的一端设置有放置槽102b，挡板103位于放置槽102b内。

在本实施例中，挡板103的外径小于导体槽101e的内边沿，也即挡板103的直径小于导体槽101e的内边沿所在的圆的直径，如此一来，由于挡板103并未覆盖导体槽101e，因此也无需在挡板103上开槽来实现端环与导条102c之间的连接，挡板103只需要覆盖靠近导体槽101e的部分磁障槽即可，因此结构设计更加简单。由于挡板103的外径较小，因此在进行端环的成型时，端环覆盖在挡板103的径向外侧区域，并直接与转子铁芯10进行接触，将挡板103容置在端环内，端环在容置挡板103的位置形成放置槽102b。

由于端环在位于挡板103的外周侧并且与导条102c连接的位置具有更大的厚度，因此流通面积更大，起动性能更强。

在本实施例中，由于转子铁芯10中用于产生感应转矩的导条102c设置在阶梯形的导体槽101e内，导体槽101e中的导条102c为铸铝或其他导电不导磁材料，铸铝或其他导电材料导条沿周向方向在转子铁芯10的外端区域中，以产生感应电流并产生感应转矩，利用导条102c产生的感应转矩起动电机转子之后，电机转子就可以利用磁阻转矩来旋转，并产生同步转速。

鼠笼结构102的导条102c的两端均与端环相连接，以经由导条102c实现电连接，端环通常经由铝或其他导电不导磁材料压铸形成，经由压铸将导条102c和端环彼此形成为整体，两个端环分别设置在转子铁芯10的两端，鼠笼结构102的导条102c的数量一般为电机极数的整数倍。

填充到转子铁芯10外端的阶梯槽中形成导条102c，导条材料为铝或其他导电不导磁材料，可以使磁通具有方向性，利用阶梯槽规划磁通的流通方向。

为提高电机的起动转矩，设置阶梯槽作为导体槽101e，此结构可以形成挤流集肤效应，增加漏抗，抑制起动电流，从而提高电机的自起动能力。

为提高电机的起动转矩，合理设置鼠笼结构102的端环厚度，以增大转子电阻。

磁极中心线与导条槽101e相对位置不同，会影响到转子磁路，通过调整导条槽101e的位置，使电机在起动过程中产生的转矩脉动最小，从而提高电机的自起动能力。

在转子铁芯10上切边，可以使定转子间形成不等隙结构，使得在电机停止时，能够减小转子结构停在“死点”位置的概率，增强电机启动能力。即使停在“死点”位置，由于磁阻转矩的作用，也能够增强“死点”位置的起动能力，保证了电机起动的可靠性。

在一个实施例中，挡板103包括圆环，圆环的外周壁103f上设置有凸起103g，凸起103g位于q轴上，圆环的外圆与导体槽101e的内边沿相切或具有预设间隔，凸起103g覆盖部分导体槽101e或与导体槽101e的内边沿具有预设间隔。

在本实施例中，通过将挡板103的圆环外圆设置为与导体槽101e的内边沿相切或具有预设间隔，可以避免挡板103对导体槽101e形成遮挡，使得端环与导条102c之间能够完全连接，不会存在部分被挡板103隔断的问题，可以保证端环与导条102c之间的电流通过能力，保证鼠笼结构102的自起动能力。

在一个实施例中，挡板103还包括中间连接部，中间连接部包括轴孔和外部弧边103c，外部弧边103c与其所对应的磁障槽的槽壁形状相适配，外部弧边103c与圆环的内壁103e之间形成挡板流通孔103d。

由于冷媒流通和电机冷却的双重需求，电机在转子铁芯10的径向截面上要提供一定的通流面积，通流面积越大，冷媒的流动阻力越小，制冷效果就越好，同时电机也能更充分的被冷却，压缩机的吐油量也会有所降低。

电机通道面积足够大，可以保证气流速度低于液滴临界速度，保证油滴返回油池，但这对电机效率有较大影响。因此，在电机通道的通流面积受限的情况下，通过调整电机定子和转子通道通流面积的比例，使转子通道的面积大于定子通道的面积，可使油气混合物优先从转子通道向上流动。在本实施例中，转子通道的面积由未被挡板103遮挡的磁障槽的面积决定，也即由挡板流通孔103d的面积决定。

本实施例通过增加改善转子通道通流面积的挡板103，根据压缩机流通及性能要求，通过调节挡板103上的挡板流通孔103d的开孔面积，合理调节定转子的流通面积，改善压缩机运行性能、噪声及振动影响，通过电机定转子流通孔与挡板103配合，可以利用挡板103对电机定转子流通孔形成部分遮挡，从而有效降低压缩机吐油率；由于转子轭部磁密较低，开有流通孔后，局部磁密值虽有所增加，但铁耗还稍有降低；转子通道和定子的流通面积组成压缩机内部油循环回路，合理的定转子流通面积与压缩机排量比值选取，有利于降低压缩机油循环率，提升压缩机COP。

在一个实施例中，转子铁芯10在第一轴孔101c的孔壁上设置有至少一个沿轴向贯通的第一轴流通孔101d，挡板103设置有第二轴孔103a，在第二轴孔103a的孔壁上设置有至少一个沿轴向贯通的第二轴流通孔103b，第一轴流通孔101d和第二轴流通孔103b的设置位置对应，并且相互连通。在转子铁芯10上开通孔将造成电机磁力线断裂，影响电机效率的发挥。但靠近转子铁芯10的第一轴孔101c处的磁密分布相对较少，开设第一轴流通孔101d对电机效率的影响较小。

在一个实施例中，挡板103的挡板流通孔103d的内孔直径为D8，挡板103的外径为D7，挡板流通孔103d与挡板103同心，D7-D8≥2mm。

在一个实施例中，导体槽101e的内边沿位于同一个圆上，该圆的直径为D2，挡板103的外径为D7，2mm≤D2-D7≤4mm。

在本实施例中，调节挡板103的开孔面积，主要通过调节挡板流通孔103d的内孔直径D8及与转子铁芯10的第一周孔101c靠近的外部弧边103c的直径，控制转子流通面积大小。

通过增加挡板103，可以合理设置挡板103的外径D7(外周壁103f)的直径大小，封住不需进行浇铸的转子冲片中磁障部分，挡板103的外径D7小于转子冲片的导体槽101e的内边沿所在圆的直径D2，通常控制在2mm～4mm，挡板103的内孔直径D8与挡板103的外径D7为同心圆结构，D7与D8的最小差值一般控制在2mm以上，挡板103的中间连接部的外部弧边103c为与转子铁芯10上的磁障槽相似的弧形结构，通过外部弧边103c与挡板03的内孔孔壁连接成一体空隙结构，露出所需要的转子冲片部位，浇铸材料不会发生泄漏，可以抑制铁芯上桥路的生成，不会使电机特性发生变化，确保导条及端环浇铸工艺。通过调节形成第二周流通孔103b的内孔直径D8与外部弧边103c的结构尺寸，达到所需流通面积。

在一个实施例中，第一轴孔101c与曲轴104之间为过盈配合并紧固，通过电机产生的输出力矩，传递给压缩机压缩机构，实现压缩功能。为减少轴电流的产生及漏磁现象，曲轴104的与第一轴孔101c配合位的轴段，可选用不导磁的不锈钢等材料，或在曲轴104外周加隔磁套。

结合参见图17所示，根据本发明的实施例，电机包括定子结构和转子结构，该转子结构为上述的转子结构，定子结构套设在转子结构外。

定子结构包括定子铁芯20和定子绕组202，定子铁芯20包括叠置的多个定子冲片201，定子冲片201在外周设置有定子外圆20a，定子外圆20a具有切边20b，切边20b对应于电机的q轴和d轴设置。

根据本发明的实施例，压缩机包括电机，该电机为上述的电机。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种转子结构，其特征在于，包括转子铁芯(10)，所述转子铁芯(10)包括多个叠置的转子冲片(101)，所述转子冲片(101)的中心设置有第一轴孔(101c)，在一个极下，所述转子冲片(101)沿q轴方向交替设置有多个磁障槽和导磁通道，所述磁障槽为沿周向方向延伸的弧形槽，且所述磁障槽的两端槽壁与d轴之间形成预设角度，所述转子冲片(101)的外周沿周向间隔设置有导体槽(101e)，所述导体槽(101e)位于所述磁障槽的外周侧，至少部分所述磁障槽的端部与该端部所对应的所述导体槽(101e)对中设置。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，对中设置的所述导体槽(101e)和所述磁障槽端部之间，所述磁障槽的端部延伸方向与该端部对应的所述导体槽(101e)的延伸方向一致。

3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁障槽包括连通磁障槽和隔断磁障槽，所述连通磁障槽为从第一端连通至第二端的整槽结构，所述隔断磁障槽中间设置有q轴间隔(101i)，所述q轴间隔(101i)沿q轴方向延伸，并将隔断磁障槽分隔为两部分，沿q轴方向上，所述隔断磁障槽位于所述连通磁障槽的内侧。

4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所有所述隔断磁障槽的端部与该端部所对应的所述导体槽(101e)对中设置，且延伸方向一致；和/或，所述q轴间隔(101i)位于q轴上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转子结构，其特征在于，在q轴方向上，所述磁障槽的最小宽度之和为S，所述导磁通道的最小宽度之和为b，其中S/(S+b)＝kb，0.35≤kb≤0.65。

6.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述导体槽(101e)与所述转子铁芯(10)的转子外圆之间的第一隔磁桥(101g)宽度为t1，所述q轴间隔(101i)的宽度为t2，所述磁障槽与所述导体槽(101e)之间的第二隔磁桥(101h)宽度为bs1，0.35mm≤bs1≤1mm，0.35mm≤t1≤1mm，0.35mm≤t2≤1mm。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述转子冲片(101)的外周设置有切边(101f)，所述切边(101f)位于q轴上。

8.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，所述切边(101f)的两端与所述转子铁芯(10)的转子外圆之间通过凹弧(101k)连接，两个所述凹弧(101k)的中心与所述轴孔的中心之间的连线所形成的夹角为θ1，θ1的角度满足10°≤θ1≤15°。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述导体槽(101e)为阶梯槽，所述阶梯槽包括宽槽段和窄槽段，所述宽槽段和所述窄槽段沿着所述转子冲片(101)的径向向外依次设置。

10.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，所述窄槽段为第一矩形段，所述宽槽段包括第二矩形段和圆弧段，所述第一矩形段与所述第二矩形段连接，所述圆弧段与所述磁障槽邻接。

11.根据权利要求10所述的转子结构，其特征在于，所述阶梯槽的径向总高度为hr1，周向最大宽度为br1，所述第一矩形段的径向高度为hr2，周向宽度为br2，hr1＝(1.2～2)hr2；br1＝(1.1～1.5)br2。

12.根据权利要求10所述的转子结构，其特征在于，与所述导体槽(101e)对中设置所述磁障槽朝向所述导体槽(101e)的端部形状为与所述圆弧段形状相适配的弧形，所述圆弧段与所述磁障槽的端部之间形成圆弧形的隔磁桥。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的转子结构，其特征在于，相邻的两个所述导体槽(101e)的中心线之间的夹角为θ2，其中θ2满足10°≤θ2≤20°。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述转子结构还包括挡板(103)和端环，所述挡板(103)设置在所述转子铁芯(10)的两端，并遮挡部分所述磁障槽，所述端环设置在所述挡板(103)外侧，两端的所述端环通过设置在所述导体槽(101e)内的导条(102c)连接形成鼠笼结构(102)，所述挡板(103)将所述端环与所述磁障槽间隔开。

15.根据权利要求14所述的转子结构，其特征在于，所述端环朝向所述转子铁芯(10)的一端设置有放置槽(102b)，所述挡板(103)位于所述放置槽(102b)内。

16.根据权利要求15所述的转子结构，其特征在于，所述挡板(103)包括圆环，所述圆环的外周壁(103f)上设置有凸起(103g)，所述凸起(103g)位于q轴上，所述圆环的外圆与所述导体槽(101e)的内边沿相切或具有预设间隔，所述凸起(103g)覆盖部分所述导体槽(101e)或与所述导体槽(101e)的内边沿具有预设间隔。

17.根据权利要求16所述的转子结构，其特征在于，所述挡板(103)还包括中间连接部，所述中间连接部包括轴孔和外部弧边(103c)，所述外部弧边(103c)与其所对应的所述磁障槽的槽壁形状相适配，所述外部弧边(103c)与所述圆环的内壁(103e)之间形成挡板流通孔(103d)。

18.根据权利要求17所述的转子结构，其特征在于，所述挡板(103)的挡板流通孔(103d)直径为D8，所述挡板(103)的外径为D7，所述挡板流通孔(103d)与所述挡板(103)同心，D7-D8≥2mm。

19.根据权利要求14所述的转子结构，其特征在于，所述导体槽(101e)的内边沿位于同一个圆上，该圆的直径为D2，所述挡板(103)的外径为D7，2mm≤D2-D7≤4mm。

20.一种电机，包括定子结构和转子结构，所述转子结构为权利要求1至19中任一项所述的转子结构，所述定子结构套设在所述转子结构外。

21.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求20所述的电机。