電機轉子鐵芯、電機轉子及變頻電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電機轉子鐵芯、電機轉子及變頻電機。其中，電機轉子鐵芯，包括鐵芯主體，所述鐵芯主體上設置有至少兩種不同的磁鋼槽，每種所述磁鋼槽用于安裝一種類型的磁鋼。其通過在鐵芯主體中設置不同種類的磁鋼槽，從而可相應的在不同種類的磁鋼槽中安裝不同類型的磁鋼。這樣，會更容易同時滿足電機磁通量及電機整體成本的要求。能夠提供成本適當的高性能電機，有利于電機的廣泛使用。同時提供的電機轉子及變頻電機也具有成本適中，性能優越的特點。
【專利說明】
電機轉子鐵芯、電機轉子及變頻電機
技術領域
[0001]本實用新型涉及電機技術領域，尤其涉及一種電機轉子鐵芯、電機轉子及變頻電機。
【背景技術】
[0002]傳統的變頻壓縮機電機的電機轉子中，磁鋼的種類有兩種，一種是鐵氧體磁鋼，一種是稀土磁鋼。
[0003]采用鐵氧體磁鋼的電機轉子成本較低，但是由于鐵氧體磁能積低的問題，往往電機做的疊高比較高，影響電機振動噪聲。而全部采用稀土磁鋼的電機轉子更容易達到電機磁能積要求，但是因為稀土材料的材料限制，采用稀土磁鋼的電機轉子成本較高。使采用稀土磁鋼的電機的應用范圍受到很大的限制。
【實用新型內容】
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種成本適中且性能優越的電機轉子鐵芯、電機轉子及變頻電機。
[0005]為實現本實用新型目的提供的一種電機轉子鐵芯，包括鐵芯主體，所述鐵芯主體上設置有至少兩種不同的磁鋼槽，每種所述磁鋼槽用于安裝一種類型的磁鋼。
[0006]作為一種電機轉子鐵芯的可實施方式，所述磁鋼槽的種類數為兩種。
[0007]作為一種電機轉子鐵芯的可實施方式，所述兩種不同的磁鋼槽分別為鐵氧體磁鋼槽和稀土磁鋼槽；
[0008]所述鐵氧體磁鋼槽用于安裝鐵氧體磁鋼，所述稀土磁鋼槽用于安裝稀土磁鋼。
[0009]作為一種電機轉子鐵芯的可實施方式，所述鐵氧體磁鋼槽的橫截面為圓弧形，設置在所述鐵芯主體的靠近邊緣處，且圓弧的開口朝向所述鐵芯主體的邊緣。
[0010]作為一種電機轉子鐵芯的可實施方式，所述鐵氧體磁鋼槽的數量為多個，且多個所述鐵氧體磁鋼槽在所述鐵芯主體的一個圓周上均勻分布。
[0011]作為一種電機轉子鐵芯的可實施方式，所述稀土磁鋼槽設置在所述鐵氧體磁鋼槽與所述鐵芯主體的邊緣之間。
[0012]作為一種電機轉子鐵芯的可實施方式，所述稀土磁鋼槽的體積小于所述鐵氧體磁鋼槽的體積。
[0013]基于同一實用新型構思的一種電機轉子，包括前述任一種電機轉子鐵芯，以及與所述電機轉子鐵芯相匹配的磁鋼。
[0014]作為一種電機轉子的可實施方式，所述電機轉子鐵芯上設置有鐵氧體磁鋼槽和稀土磁鋼槽兩種不同磁鋼槽時；
[0015]所述鐵氧體磁鋼槽中安裝有鐵氧體磁鋼，所述稀土磁鋼槽中安裝有稀土磁鋼;且
[0016]所述稀土磁鋼由釹鐵硼材料制成。
[0017]作為一種電機轉子的可實施方式，所述鐵氧體磁鋼的橫截面為角度小于等于180的部分圓環形;所述稀土磁鋼的橫截面為長方形。
[0018]基于同一實用新型構思的一種變頻電機，包括前述任一種電機轉子，還包括與所述電機轉子相匹配的電機定子。
[0019]作為一種變頻電機的可實施方式，所述電機定子上的定子消尖尺寸小于等于隔磁橋尺寸。
[0020]作為一種變頻電機的可實施方式，所述電機轉子上安裝有稀土磁鋼時，所述電機定子的定子齒寬大于等于稀土磁鋼沿所述電機定子圓周方向的直線寬度。
[0021]本實用新型的有益效果包括:本實用新型提供的一種電機轉子鐵芯，在鐵芯主體中設置不同種類的磁鋼槽，從而可相應的在不同種類的磁鋼槽中安裝不同種類的磁鋼。這樣，會更容易同時滿足電機磁能積及電機整體成本的要求。能夠提供成本適當的高性能電機，有利于電機的廣泛使用。同時提供的電機轉子及變頻電機也具有上述的優勢。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型一種電機轉子鐵芯的一具體實施例的主視圖；
[0023]圖2為本實用新型一種電機轉子的一具體實施例的主視圖；
[0024]圖3為本實用新型一種變頻電機的轉子定子組裝結構示意圖；
[0025]圖4為本實用新型一種變頻電機的一具體實施例的反電動勢波形圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖對本實用新型的電機轉子鐵芯、電機轉子及變頻電機的【具體實施方式】進行說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]本實用新型一實施例的電機轉子鐵芯100，如圖1所示，包括鐵芯主體110，且鐵芯主體110上設置有至少兩種磁鋼槽120，每種磁鋼槽120用于安裝一種類型的磁鋼。
[0028]所述磁鋼的類型一般為由于磁鋼的構成材料不同而分成的不同種類的磁鋼。如由鐵氧體材料制成的鐵氧體磁鋼及由稀土材料制成的稀土磁鋼。但是對于磁鋼種類的劃分，除了構成材料不同以外，還可以根據磁鋼的形狀差別分為不同種類的磁鋼。如對于同樣由鐵氧體材料制成的磁鋼根據形狀的不同可以分為弧形鐵氧體磁鋼212及V形鐵氧體磁鋼212等類型。當然，更常見的是根據構成磁鋼材料的不同來劃分不同種類的磁鋼。
[0029]在電機轉子鐵芯中設置不同種類的磁鋼槽120之后，可相應的在不同種類的磁鋼槽120中安裝不同種類的磁鋼。這樣，會更容易同時滿足電機磁通量及電機整體成本的要求。
[0030]在其中一個實施例中，電機轉子鐵芯的鐵芯主體110上設置有兩種不同的磁鋼槽
120。設置兩種不同種類的磁鋼槽120后，則電機轉子鐵芯上可以安裝兩種不同的磁鋼。兩種不同的磁鋼可以是材料不同的兩種磁鋼，也可以是形狀不同的兩種磁鋼。當然主要目的是使用不同種類的磁鋼使磁能積能夠更好的達到電機運行要求。而使用不同材料的磁鋼時，在滿足電機運行要求的同時，還能起到控制電機成本的作用。有利于高性能、低成本電機的廣泛使用。
[0031 ]具體的，兩種不同的磁鋼槽120分別為鐵氧體磁鋼槽122和稀土磁鋼槽121。鐵氧體磁鋼槽122用于安裝鐵氧體磁鋼，稀土磁鋼槽121用于安裝稀土磁鋼。鐵氧體磁鋼的價格相對便宜一些，而稀土磁鋼的價格較昂貴，使用兩種磁鋼結合，能夠在保證電機性能的同時將電機轉子鐵芯的成本控制在較為合理的范圍內。而且稀土磁鋼的高磁能積能彌補鐵氧體磁鋼的磁能積低的缺陷，保證電機轉子鐵芯的性能。
[0032]較佳地，如圖1所示，在其中一個實施例中，鐵氧體磁鋼槽122橫截面為圓弧形。事實上，其整體可以說是一個部分圓環形，即其是一個圓環的一部分，且小于半個圓環。圓弧狀結構的鐵氧體磁鋼槽122設置在鐵芯主體110的靠近邊緣處，且圓弧的開口朝向鐵芯主體110的邊緣方向。
[0033]更佳的，鐵氧體磁鋼槽122的數量為多個，且在鐵芯主體110的一個圓周上均勻分布。如圖1所示，鐵芯主體110上共設置有5個鐵氧體磁鋼槽122。
[0034]而在其中一個實施例中，稀土磁鋼槽121設置在鐵氧體磁鋼槽122與鐵芯主體110的邊緣之間。這樣，相當于在只具有鐵氧體磁鋼槽122的電機轉子鐵芯上增加了稀土磁鋼槽
121。當鐵氧體磁鋼槽122和稀土磁鋼槽121中均安裝相應的磁鋼后，相對于只設置鐵氧體磁鋼的電機轉子來說，設置了稀土磁鋼后，磁阻轉矩加大變頻電機的輸出力矩，減小電機運行電流，減小電機損耗及控制器端損耗，提高電機效率。
[0035]而這種設置又可以在使用較小體積的稀土磁鋼下達到電機的性能。使用的稀土磁鋼體積的減小也就降低了電機轉子及電機整體的成本。
[0036]另外，在圓弧形的鐵氧體磁鋼槽122與電機轉子鐵芯邊緣之間設置稀土磁鋼槽121，能夠使稀土磁鋼與鐵氧體磁鋼之間更好的配合。且稀土磁鋼槽121可設置在鐵氧體磁鋼槽122圓弧形的內部，使電機轉子鐵芯整體結構更加緊湊。
[0037]而且本實用新型的電機轉子鐵芯中的所有的磁鋼槽120均可以在沖制電機轉子鐵芯時直接沖制好。分別裝配好磁鋼后，可以一起采用外充磁方式直接進行充磁，電機轉子的生產不會增加任何成本及工序。
[0038]在達到所需要求的磁通量情況下，為了盡量降低成本，設置稀土磁鋼槽121的體積小于鐵氧體磁鋼槽122的體積。從而可以使用較少體積的稀土磁鋼，而使用較多的鐵氧體磁鋼。更好的控制電機轉子鐵芯及電機轉子的成本。
[0039]本實用新型還提供一種電機轉子200，如圖2所示，電機轉子包括鐵芯和相配套的磁鋼210。其中本實用新型實施例中的鐵芯為前述任一實施例的電機轉子鐵芯100。電機轉子鐵芯100中同樣設置有至少兩種不同類型的磁鋼槽120，而本實用新型實施例的電機轉子200還包括了與電機轉子鐵芯100中的磁鋼槽120相匹配的磁鋼210。當然，相匹配的磁鋼的種類及數量與電機轉子鐵芯100中的磁鋼槽120的種類及數量是相對應的。如電機轉子鐵芯100中包含兩種磁鋼槽120，則也配套有兩種磁鋼210，且每種磁鋼210的數量可以與每種類型的磁鋼槽120的數量相等。但是在一些特殊情況下，如為了電機轉子鐵芯100的通用性，也可以在電機轉子鐵芯100上直接沖制出較多數量的磁鋼槽120，而在進行磁鋼210安裝的時候，可根據電機磁通量的需求，在滿足要求的情況下，設置較少數量的磁鋼210。
[0040]但是需要說明的是，所述相匹配還指，磁鋼210的形狀與磁鋼槽120的形狀是相對應的，即，相應類型的磁鋼210能夠放置到磁鋼槽120中，且磁鋼210與相應的磁鋼槽120之間的孔隙不應過大。或者說磁鋼210與相應的磁鋼槽120在形狀及體積上吻合度高。
[0041 ]作為一種電機轉子200的可實施方式，電機轉子鐵芯100上設置有鐵氧體磁鋼槽122和稀土磁鋼槽121兩種不同磁鋼槽120，且鐵氧體磁鋼槽122用于安裝鐵氧體磁鋼212，稀土磁鋼槽121用于安裝稀土磁鋼211。這兩種材料的磁鋼是較為常用的磁鋼，磁通效果好，性能較為穩定。
[0042]更佳的，作為一種可實施方式，稀土磁鋼211由釹鐵硼材料制成。
[0043]作為一種可實施方式，如圖2所示，鐵氧體磁鋼212的橫截面為角度小于等于180的部分圓環形，稀土磁鋼211的橫截面為長方形。即在圖1所示的電機轉子鐵芯100的磁鋼槽120中分別安裝相應的磁鋼210。在弧形的鐵氧體磁鋼槽122中安裝少半個圓環形的鐵氧體磁鋼212，在設置在鐵氧體磁鋼槽122和電機轉子鐵芯邊緣之間的稀土磁鋼槽121中安裝截面為長方形的稀土磁鋼211。如圖2所示，稀土磁鋼211及鐵氧體磁鋼212安裝到相應的磁鋼槽120中后，位置能夠被固定，不易發生移位。
[0044]如圖3所示，本實用新型提供的一種變頻電機，包括前述任一實施例的電機轉子200，還包括與電機轉子相匹配的電機定子300，當然，還包括變頻電機所必須的其他部件(圖3中未示出)。該變頻電機中也采用兩種或者兩種以上類型的磁鋼210，能夠在保證所需磁通量，保證電機性能的同時，對電機成本進行控制。
[0045]本領域技術人員可以理解，電機定子300與電機轉子200是配套使用的，即，電機轉子200能夠安裝在電機定子300中，并能夠在電機定子300中無障礙的轉動工作。
[0046]作為一種可實施方式，電機定子300上的定子消尖尺寸c小于等于隔磁橋尺寸d。所述定子消尖尺寸c，如圖3所示，為定子齒出去兩側尖端部分后，定子齒寬的一半。
[0047]且電機轉子200中安裝有稀土磁鋼211時，電機定子的定子齒寬a大于等于稀土磁鋼211沿電機定子300圓周方向的直線寬度b。對于截面為長方形的稀土磁鋼211，如圖3所示，所述的稀土磁鋼211沿電機定子300圓周方向的直線寬度為長方形的長度方向。
[0048]對變頻電機中的各部分尺寸進行上述設計后，能夠將電機反電動勢波形修飾得相對正弦(如圖4所示)，使反電動勢波形較平滑，不會在波峰處出現局部凹槽，使電機具有更加穩定，且較高的性能。
[0049]另外，本領域技術人員可以理解，圖1至3均相應部件的主視圖，其實物在垂直于紙面方向都具有一定的長度。因此，圖中展示的長方形的稀土磁鋼211實際上為長方體結構。而鐵氧體磁鋼槽122及鐵氧體磁鋼212均為少半個圓柱環結構。
[0050]以上所述實施例的各技術特征在不沖突的情況下可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0051]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種電機轉子鐵芯，包括鐵芯主體(110)，其特征在于，所述鐵芯主體(110)上設置有至少兩種磁鋼槽(120)，每種所述磁鋼槽(120)用于安裝一種類型的磁鋼(210); 不同類型的磁鋼構成材料不同。2.根據權利要求1所述的電機轉子鐵芯，其特征在于，所述磁鋼槽(120)的種類數為兩種。3.根據權利要求2所述的電機轉子鐵芯，其特征在于，所述兩種不同的磁鋼槽(120)分別為鐵氧體磁鋼槽(122)和稀土磁鋼槽(121); 所述鐵氧體磁鋼槽(122)用于安裝鐵氧體磁鋼(212)，所述稀土磁鋼槽(121)用于安裝稀土磁鋼(211)。4.根據權利要求3所述的電機轉子鐵芯，其特征在于，所述鐵氧體磁鋼槽(122)橫截面為圓弧形，設置在所述鐵芯主體(110)的靠近邊緣處，且圓弧的開口朝向所述鐵芯主體(110)的邊緣。5.根據權利要求3所述的電機轉子鐵芯，其特征在于，所述鐵氧體磁鋼槽(122)的數量為多個，且多個所述鐵氧體磁鋼槽(122)在所述鐵芯主體(110)的一個圓周上均勻分布。6.根據權利要求4或5所述的電機轉子鐵芯，其特征在于，所述稀土磁鋼槽(121)設置在所述鐵氧體磁鋼槽(122)與所述鐵芯主體(110)的邊緣之間。7.根據權利要求3所述的電機轉子鐵芯，其特征在于，所述稀土磁鋼槽(121)的體積小于所述鐵氧體磁鋼槽(122)的體積。8.—種電機轉子，其特征在于，包括權利要求1至7任一項所述的電機轉子鐵芯(100)，以及與所述電機轉子鐵芯(100)相匹配的磁鋼(210)。9.根據權利要求8所述的電機轉子，其特征在于，所述電機轉子鐵芯(100)上設置有鐵氧體磁鋼槽(122)和稀土磁鋼槽(121)兩種不同的磁鋼槽(120)時； 所述鐵氧體磁鋼槽(122)中安裝有鐵氧體磁鋼(212)，所述稀土磁鋼槽(121)中安裝有稀土磁鋼(211);且 所述稀土磁鋼(211)由釹鐵硼材料制成。10.根據權利要求9所述的電機轉子，其特征在于，所述鐵氧體磁鋼(212)的橫截面為角度小于等于180的部分圓環形;所述稀土磁鋼(211)的橫截面為長方形。11.一種變頻電機，其特征在于，包括權利要求8至10任一項所述的電機轉子(200)，還包括與所述電機轉子相匹配的電機定子(300)。12.根據權利要求11所述的變頻電機，其特征在于，所述電機定子(300)上的定子消尖尺寸小于等于隔磁橋尺寸。13.根據權利要求11或12所述的變頻電機，其特征在于，所述電機轉子(200)上安裝有稀土磁鋼(211)時，所述電機定子(300)的定子齒寬大于等于稀土磁鋼(211)沿所述電機定子(300)圓周方向的直線寬度。
【文檔編號】H02K1/27GK205429909SQ201521009975
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月7日
【發明人】張斌驥, 彭子燕, 范少穩
【申請人】珠海格力電器股份有限公司, 珠海凌達壓縮機有限公司