CN117767611A - 转子冲片、转子、电机、压缩机、及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转子冲片、转子、电机、压缩机、及制冷设备，其中所述转子冲片具有外周缘，所述外周缘包括多条冲片边缘，所述冲片边缘的两端分别设于转子冲片的相邻两q轴，在所述外周缘的第一周向上，所述冲片边缘与所述转子冲片的转动中心的距离呈减小的变化趋势。本发明的技术方案旨在降低在电机运行时产生的振动和噪音。

Description

转子冲片、转子、电机、压缩机、及制冷设备

技术领域

本发明涉及转子冲片技术领域，特别涉及一种转子冲片、转子、电机、压缩机、及制冷设备。

背景技术

目前，电机包括定子和转子，转子包括转子冲片，转子冲片具有外周缘，外周缘呈圆形设置，定子包括定子轭部、及设于定子轭部的多个定子齿部，定子齿部具有与转子冲片的外周缘相对的齿面，齿面为绕转子的转动轴线的圆弧面，转子冲的外周缘的各点到圆弧面的距离相等，这使得电机运行时会产生较大的振动，从而产生较大的噪音。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种转子冲片，旨在降低在电机运行时产生的振动和噪音。

为实现上述目的，本发明提出的转子冲片具有外周缘，所述外周缘包括多条冲片边缘，所述冲片边缘的两端分别设于转子冲片的相邻两q轴，在所述外周缘的第一周向上，所述冲片边缘与所述转子冲片的转动中心的距离呈减小的变化趋势。

可选地，所述冲片边缘具有第一端点和第二端点，所述转动中心与所述第一端点之间的距离为R1，与所述第二端点之间的距离为R2，与所述冲片边缘的中点之间的距离为R3，所述转子冲片用于设于定子的内孔，所述内孔的半径为R，R1＜R3＜R2＜R；

R3与R1的差值和R2与R3的差值一致；和/或，R2-R1＜2(R-R3)；和/或，0.4mm≤R-R3≤0.7mm。

可选地，以所述转动中心为圆心，R3为半径的圆所围的区域的面积与所述转子冲片的外周缘所围的区域的面积一致。

可选地，所述冲片边缘呈弧线设置；

或，所述冲片边缘包括多段直线段和/或多段弧线段。

可选地，所述转子冲片设有供永磁铁装设的安装孔，所述安装孔呈V字、U字、W字、I字、或一字设置。

本发明还提出一种转子，所述转子包括多片前述的转子冲片。

本发明还提出一种电机，所述电机包括：

定子；以及

前述的转子，可转动地设于所述定子。

可选地，所述定子的定子槽的数量为Q，所述转子的极对数为P，所述电机的相数为m，Q/2Pm＜1。

本发明还提出一种压缩机，所述压缩机包括前述的电机。

本发明还提出一种制冷设备，所述制冷设备包括前述的压缩机。

本发明的技术方案中，所述转子冲片具有外周缘，所述外周缘包括多条冲片边缘，所述冲片边缘的两端分别设于转子冲片的相邻两q轴，在所述外周缘的第一周向上，所述冲片边缘与所述转子冲片的转动中心的距离呈减小的变化趋势。需要说明的是，第一周向如附图中的E方向所示，可以理解，第一周向可以是顺时针方向也可以顺时针方向也可以是逆时针方向，附图中的E以逆时针方向为例对本方案进行说明。如此，当电机包括定子和转子，转子包括该转子冲片，转子的转动方向为第一周向，定子包括定子轭部、及设于定子轭部的多个定子齿部，定子齿部具有与转子冲片的外周缘相对的齿面，齿面为绕转子的转动轴线的圆弧面时，转子冲片的外周缘与定子的齿面之间具有气隙，在第一周向上，气隙呈渐扩设置，这会大幅改善电机低阶径向电磁力，从而降低在电机运行时产生的振动和噪音，另外还改善了气隙磁场谐波含量，降低了电机铁损，提升了电机的能效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明转子冲片一实施例与定子配合的结构示意图；

图2为图1中F处的局部放大图；

图3为常规电机和本发明所提出的电机的径向力密度对比柱状图；

图4为常规电机和本发明所提出的电机的振动加速度对比柱状图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	转子冲片	400	圆弧线
211	q轴	410	第一圆弧端点
				220	第一轴线	420	第二圆弧端点
230	转动中心	430	第一弧段
				240	安装孔	440	第二弧段
300	冲片边缘	510	第一区域
				310	中点	520	第二区域
320	第一端点	600	定子
				330	第二端点	610	定子轭部
340	第一段	620	定子齿部
				350	第二段	630	定子槽

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是抵接，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。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前，电机包括定子和转子，转子包括转子冲片，转子冲片具有外周缘，外周缘呈圆形设置，定子包括定子轭部、及设于定子轭部的多个定子齿部，定子齿部具有与转子冲片的外周缘相对的齿面，齿面为绕转子的转动轴线的圆弧面，转子冲的外周缘的各点到圆弧面的距离相等，这使得电机运行时会产生较大的振动，从而产生较大的噪音。本领域的技术人员这么设计的原因在于考虑了电机存在两个旋转方向的运行工况，而转子冲片采用这种结构可使电机在这两种工况的谐波磁场不会有较大的差别，从而使得任一种工况下不会产生特别大的振动和噪音。但在制冷设备的压缩机中，电机多为单相旋转，现有的转子冲片无法削弱较多的电机的径向力密度及气隙产生的电磁激振力。为此，本发明提出一种转子冲片，旨在降低在电机运行时产生的振动和噪音。

参照图1和图2，在本发明一实施例中，所述转子冲片100具有外周缘，所述外周缘包括多条冲片边缘300，所述冲片边缘300的两端分别设于转子冲片100的相邻两q轴211，在所述外周缘的第一周向上，所述冲片边缘300与所述转子冲片100的转动中心230的距离呈减小的变化趋势。需要说明的是，第一周向如附图中的E方向所示，可以理解，第一周向可以是顺时针方向也可以顺时针方向也可以是逆时针方向，附图中的E以逆时针方向为例对本方案进行说明。如此，当电机包括定子600和转子，转子包括该转子冲片100，转子的转动方向为第一周向，定子600包括定子轭部610、及设于定子轭部610的多个定子齿部620，定子齿部620具有与转子冲片100的外周缘相对的齿面，齿面为绕转子的转动轴线的圆弧面时，转子冲片100的外周缘与定子600的齿面之间具有气隙，在第一周向上，气隙呈渐扩设置，这会大幅改善电机低阶径向电磁力，从而降低在电机运行时产生的振动和噪音，另外还改善了气隙磁场谐波含量，降低了电机铁损，提升了电机的能效。

可选地，在一实施例中，所述冲片边缘300具有第一端点320和第二端点330，所述转动中心230与所述第一端点320之间的距离为R1，与所述第二端点330之间的距离为R2，与所述冲片边缘300的中点310之间的距离为R3，所述转子冲片100用于设于定子600的内孔，所述内孔的半径为R，R1＜R3＜R2＜R。可以理解，在第一方向上，第二端点330和第一端点320依次设置，而冲片边缘300的中点310位于第二端点330和第一端点320之间，内孔由多个所述定子齿部620的齿面限制出。此外，R3与R1的差值和R2与R3的差值一致。如此，能大幅改善电机低阶径向电磁力，降低电机产生噪音，另外还改善了气隙磁场谐波含量，降低了电机铁损，提升了电机的能效。需要说明的是，R3与R1的差值和R2与R3的差值一致意为R3-R1的差值和R2与R3的差值相接近，不失一般性，R3-R1＝R2-R3。进一步地，在一实施例中，R1＝27.85mm，R3＝28.1mm，R2＝28.35mm，R3-R1＝R2-R3＝0.25mm。然本设计不限于此，于其他实施例中，R1、R2、及R3的参数还可以是其他，在此不做过多赘述。

可选地，所述冲片边缘300具有第一端点320和第二端点330，所述转动中心230与所述第一端点320之间的距离为R1，与所述第二端点330之间的距离为R2，与所述冲片边缘300的中点310之间的距离为R3，所述转子冲片100用于设于定子600的内孔，所述内孔的半径为R，R1＜R3＜R2＜R。可以理解，在第一方向上，第二端点330和第一端点320依次设置，而冲片边缘300的中点310位于第二端点330和第一端点320之间，内孔由多个所述定子齿部620的齿面限制出。此外，R2-R1＜2(R-R3)，也即R2-R1＜2R-2R3。如此，能大幅改善电机低阶径向电磁力，降低电机产生噪音，另外还改善了气隙磁场谐波含量，降低了电机铁损，提升了电机的能效。进一步地，在一实施例中，不失一般性，R1＝27.85mm，R3＝28.1mm，R2＝28.35mm，R＝28.6mm，R3-R1＝R2-R3＝0.25mm，R2-R1＝0.5mm。R-R3＝0.5mm。然本设计不限于此，于其他实施例中，R、R1、R2、及R3的参数还可以是其他，在此不做过多赘述。

可选地，在一实施例中，所述冲片边缘300具有第一端点320和第二端点330，所述转动中心230与所述第一端点320之间的距离为R1，与所述第二端点330之间的距离为R2，与所述冲片边缘300的中点310之间的距离为R3，所述转子冲片100用于设于定子600的内孔，所述内孔的半径为R，R1＜R3＜R2＜R。可以理解，在第一方向上，第二端点330和第一端点320依次设置，而冲片边缘300的中点310位于第二端点330和第一端点320之间，内孔由多个所述定子齿部620的齿面限制出。此外，0.4mm≤R-R3≤0.7mm。如此，能大幅改善电机低阶径向电磁力，降低电机产生噪音，另外还改善了气隙磁场谐波含量，降低了电机铁损，提升了电机的能效。进一步地，在一实施例中，R3＝28.1mm，R＝28.6mm，R-R3＝0.5mm。然本设计不限于此，于其他实施例中，R、及R3的参数还可以是其他，在此不做过多赘述。

可选地，在一实施例中，以所述转动中心230为圆心，R3为半径的圆所围的区域的面积与所述转子冲片100的外周缘所围的区域的面积一致。

具体而言，圆弧具有圆弧线400，所述圆弧线400具有分别设于相邻两q轴211的第一圆弧端点410和第二圆弧端点420，在第一圆周方向上，第二圆弧端点420和第一圆弧端点410依次设置，所述弧线具有自所述冲片边缘300的中点310到所述第一圆弧端点410的第一弧段430、及所述冲片边缘300的中点310到所述第二圆弧端点420的第二弧段440，所述冲片边缘300包括具有所述第一端点320到所述冲片边缘300的中点310的第一段340、及具有所述第二端点330到所述冲片边缘300的中点310第二段350，需要说明的是，相邻两q轴211关于第一轴线220对称，第一轴线220会经过冲片边缘300的中点310，所述第一弧段430、所述第一段340、及所述第一圆弧端点410到所述第一端点320的连线共同限制出第一区域510，所述第二弧段440、所述第二段350、及所述第二圆弧端点420到所述第二端点330的连线共同限制出第二区域520。以所述转动中心230为圆心，R3为半径的圆所围的区域的面积与所述转子冲片100的外周缘所围的区域的面积一致。意为所述第一区域510的面积和所述第二区域520的面积一致。为便于说明，在此将第一区域510的面积定义为S1，第二区域520的面积为S2。S1和S2一致意为S1的值和S2的值较为接近，不失一般性，S1＝S2。进一步地，在一实施例中，S1＝S2＝1.8mm²。然本设计不限于此，于其他实施例中S1和S2的数值还可以是其他，在此不做过多赘述。

在现有技术中，转子冲片100的外周缘呈圆形设置，该现有技术的气隙面积与本方案的气隙面积相等效，如此作为改进后的本方案的电机的基波磁密基本不受影响，则电机输出转矩无影响。也即本方案在输出转矩无影响的情况下，还实现了大幅改善电机低阶径向电磁力，降低电机产生噪音，另外还改善了气隙磁场谐波含量，降低了电机铁损，提升了电机的能效。

冲片边缘300的结构形式有很多种，可选地，在一实施例中，所述冲片边缘300呈弧线设置。如此，使得冲片边缘300的起伏程度具有连续性，并且，冲片边缘300的变化为规律的圆弧变化，保证了气隙在转子冲片100的转动方向上渐缩得较为平缓，提降低了径向电磁力波。然本设计不限于此，在其他实施例中，所述冲片边缘300包括多段直线段和/或多段弧线段。具体而言，冲片边缘300可以是由多条直线段连接而成，也可以由多段弧线段连接而成，还可以是多段直线段和多段弧线段连接而成。其中，冲片边缘300由多段直线段和多段弧线段连接而成可以是直线段和弧线段交替连接而成，也可以是多段直线段连接成的一个整体与多段弧线段连成的整体的一端连接而成，还可以是其他的结构形式，在此不做限制。

所述转子冲片100设有供永磁铁穿设的安装孔240，各转子冲片100上的安装孔240可在叠压形成转子时，对应连通以形成安装槽，以供永磁体安装放置。永磁体可为铁氧永磁体或者合金永磁体，可以理解的是，永磁体的形状需要与安装槽的形状相匹配，且一个安装槽中安装放置的永磁体即为一极。然而安装孔240的形状有很多种，可选地，在一实施例中，所述转子冲片100设有供永磁铁装设的安装孔240，所述安装孔240呈V字、U字、W字、I字、或一字设置。需要说明的是，此处安装孔240所呈的形状为沿转子冲片100的转动轴线的延伸方向的投影所呈的形状。然本设计不限于此，于其他实施例中，安装孔240还可以是其他形状，在此不做限制。

本发明还提出一种转子，该转子包括前述的转子冲片100，该转子冲片100的具体结构参照上述实施例，由于本转子采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。可以理解，转子包括多片转子冲片100，可由多片转子冲片100轴线叠压形成。

本发明还提出一种电机，该电机包括定子600和前述的转子，该转子的具体结构参照上述实施例，由于本电机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，定子600可由多片定子600冲片轴向叠压形成。转子可转动地设于定子600。

可选地，在一实施例中，所述定子600的定子槽630的数量为Q，所述转子的极对数为P，所述电机的相数为m，Q/2Pm＜1。如此，大幅改善电机低阶径向电磁力，降低电机产生噪音，另外还改善了气隙磁场谐波含量，降低了电机铁损，提升了电机的能效。

此外，如图3和图4所示，图3为常规电机和本发明所提出的电机的径向力密度对比柱状图，图4为常规电机和本发明所提出的电机的振动加速度对比柱状图。常规电机和本发明所提出的电机都是9槽6极，定子600的定子齿部620具有与转子冲片100的外周缘相对的齿面，齿面为绕转子的转动轴线的圆弧面，常规电机与本发明所提出的电机不同点在于冲片边缘300，其中常规电机的转子为常规转子，常规转子的冲片边缘300各点到转动中心230的距离相等，而本发明所提出的电机的转子为偏心转子，在所述转子冲片100的转动方向上，偏心转子的所述冲片边缘300与所述转动中心230的距离逐渐减小，R3与R1的差值和R2与R3的差值一致，R2-R1＜2(R-R3)，0.4mm≤R-R3≤0.7mm，S1和S2一致，冲片边缘300呈弧线设置。可以看出，无论是径向力密度还是振动加速度，本发明所提出的电机的数据都较优。在图3中，常规电机的径向力密度为46500N/m2，而本发明电机的径向力密度为23000N/m2。在图4中，常规电机的径向力密度为5.7m/s2，而本发明电机的径向力密度为3.5m/s2。

可以理解在压缩机的电机中，2倍电频率的噪声是最突出的,2倍电频率的电磁力主要由基波磁密与2次谐波磁密作用产生，保持基波磁密不变，降低2次谐波磁密是改善噪音的重要方向。

以9槽6极为例，2次谐波磁密B的主要来源分别为：定子600基波磁动势和一阶谐波磁导作用形成的磁密B1；定子600-2次谐波磁动势和主磁导作用形成的磁密B2；定子600-5次谐波磁动势和一阶谐波磁导作用形成的磁密B3；转子基波磁动势和一阶谐波磁导作用形成的磁密B4。

通过本方案的转子冲片100，通过引入一阶谐波磁导的附加相位，在保持基波磁密不变的情况下，通过相位调整使得合成的2次谐波磁密B幅值大幅削弱，进而大幅降低2倍电频率径向电磁力。达到降低电机噪音的目的。

本发明还提出一种压缩机，该压缩机包括前述的电机，该电机的具体结构参照上述实施例，由于本压缩机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种制冷设备，该制冷设备包括前述的压缩机，该压缩机的具体结构参照上述实施例，由于本制冷设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。制冷设备可但不限于为冰箱或空调等。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种转子冲片，其特征在于，所述转子冲片具有外周缘，所述外周缘包括多条冲片边缘，所述冲片边缘的两端分别设于转子冲片的相邻两q轴，在所述外周缘的第一周向上，所述冲片边缘与所述转子冲片的转动中心的距离呈减小的变化趋势。

2.如权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述冲片边缘具有第一端点和第二端点，所述转动中心与所述第一端点之间的距离为R1，与所述第二端点之间的距离为R2，与所述冲片边缘的中点之间的距离为R3，所述转子冲片用于设于定子的内孔，所述内孔的半径为R，R1＜R3＜R2＜R；

R3与R1的差值和R2与R3的差值一致；和/或，R2-R1＜2(R-R3)；和/或，0.4mm≤R-R3≤0.7mm。

3.如权利要求2所述的转子冲片，其特征在于，以所述转动中心为圆心，R3为半径的圆所围的区域的面积与所述转子冲片的外周缘所围的区域的面积一致。

4.如权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述冲片边缘呈弧线设置；

或，所述冲片边缘包括多段直线段和/或多段弧线段。

5.如权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述转子冲片设有供永磁铁装设的安装孔，所述安装孔呈V字、U字、W字、I字、或一字设置。

6.一种转子，其特征在于，包括多片如权利要求1至5任一项所述的转子冲片。

7.一种电机，其特征在于，包括：

定子；以及

如权利要求6所述的转子，可转动地设于所述定子。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述定子的定子槽的数量为Q，所述转子的极对数为P，所述电机的相数为m，Q/2Pm＜1。

9.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的电机。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的压缩机。