本實用新型涉及機電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電機轉(zhuǎn)子及電機，特別涉及一種電機轉(zhuǎn)子及永磁同步電機。

背景技術(shù)：

永磁同步電機以其高效率、轉(zhuǎn)矩大和維修方便的優(yōu)點在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。然而，永磁同步電機由于磁場固定，因而空載情況下會因開槽的影響而形成齒槽轉(zhuǎn)矩，而且在設(shè)計不合理的情況下，轉(zhuǎn)矩脈動也會較大，齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動的存在會帶來噪聲問題。

現(xiàn)有的一種永磁同步電機，如圖1所示，其包括轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’、若干磁鋼3’，所述磁鋼3’均勻布置在轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’上，所述若干磁鋼3’的尾部朝內(nèi)，共同圍成一個軸孔2’，其中所述每個磁鋼3’的兩側(cè)向內(nèi)凹，所述轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’的外圓上設(shè)有通槽4’，在相鄰的兩個磁鋼3’之間形成一個異形腔6’。所述軸孔2’的外圓周方向上設(shè)有多個鍵槽7’，相鄰的鍵槽7’之間的夾角相等。

其中，磁鋼3’沿著轉(zhuǎn)子鐵芯塊1’的徑向延伸，磁鋼3’的切削長度很短，無法有效保證電機的出力，而且所述電機并未針對轉(zhuǎn)矩脈動大以及噪聲問題而進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，因此該永磁同步電機仍然存在轉(zhuǎn)矩脈動大以及噪聲問題。

如圖2所示，現(xiàn)有的另一種電機馬達(dá)采用了軸向削角瓦形磁鋼，通過瓦型磁鋼的兩邊端內(nèi)側(cè)近上、下端處，設(shè)有兩軸向呈適當(dāng)角度的削角，以避免瓦形磁鋼兩邊端因磁力過強而導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩不均勻。但是，磁鋼削角導(dǎo)致磁鋼兩端的磁性減退，電機出力也因此而下降，所以其僅是從減小轉(zhuǎn)矩脈動的方面進(jìn)行磁體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并不能保證電機出力等方面的電機性能。

因此，實用新型一種能有效降低電機轉(zhuǎn)矩脈動、有效降低電機及壓縮機的振動噪聲的永磁同步電機，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種電機轉(zhuǎn)子及永磁同步電機，主要目的在于提供一種電機轉(zhuǎn)子，能夠有效降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，有效降低電機及壓縮機的振動噪聲。

為達(dá)上述目的，本實用新型提供一種電機轉(zhuǎn)子，用于永磁同步電機，包括：轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯包括多個垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯徑向設(shè)置的磁體槽，磁體以N、S交替的方式置于磁體槽內(nèi)，其特征在于，磁體沿垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯的中心軸線方向的原始截面呈矩形，沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向高度為矩形短邊方向，矩形長邊方向表示磁體長度；磁體為在原始矩形磁體塊的長邊兩端四個角部進(jìn)行切角而形成，所述磁體槽的形狀與所述磁體的形狀相適配。優(yōu)選地，所述磁體為磁鋼；所述磁鋼的長邊兩端四個角部分別沿第一切削線切削形成第一切角，所述第一切角為每條第一切削線的延長線與磁鋼的長度方向的延長線的夾角。

優(yōu)選地，所述磁鋼的四個第一切角上還分別具有第二切角，第二切角是第二切削線的延長線與磁鋼的長度方向的延長線的夾角，第二切角不等于第一切角。

優(yōu)選地，所述第一切角大于150°并小于180°，并且所述第二切角大于150°并小于180°。

優(yōu)選地，所述第一切角和第二切角在磁鋼的長度方向上的總投影長度為S，并且磁鋼的長度為T，其中需滿足：30％T＜2S＜40％T。

優(yōu)選地，所述磁體為磁鋼；磁鋼槽的兩端分別設(shè)有第一隔磁結(jié)構(gòu)，所述第一隔磁結(jié)構(gòu)為與磁鋼槽連通的第一隔磁槽。

優(yōu)選地，所述第一隔磁槽和磁鋼槽相連接處設(shè)有朝向磁鋼槽兩側(cè)外側(cè)突出的凸起槽。

優(yōu)選地，所述第一隔磁槽，在磁鋼槽的高度方向，遠(yuǎn)離磁鋼槽的一側(cè)邊平行于極數(shù)對應(yīng)角度的半徑方向；靠近磁鋼槽的另一側(cè)邊包括三部分，第一部分最靠近磁鋼槽，平行于磁鋼槽的高度方向向兩側(cè)延伸，第二部分自第一部分平行于磁鋼槽的端角也即平行于磁鋼的第一切削線向磁鋼槽方向延伸，第三部分自第二部分、與第一部分方向相同向磁鋼槽兩側(cè)延伸，與第一隔磁槽的長度方向的兩邊弧度連接，從而形成凸起槽。

優(yōu)選地，沿磁鋼槽的長度方向，第一隔磁槽的一邊位于磁鋼槽一長邊的延長線上；另一邊包括兩段，靠近磁鋼槽的一段位于磁鋼槽另一長邊的延長線上，遠(yuǎn)離磁鋼槽的另一段與轉(zhuǎn)子鐵芯的圓周形狀一致。

優(yōu)選地，在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軛部、磁鋼槽的兩端部外側(cè)，對稱地設(shè)置第二隔磁槽，所述第二隔磁槽具有彎折角度，所述彎折角度等于磁鋼的第一切角。

本實用新型還提供一種永磁同步電機，其包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸，以及所述的電機轉(zhuǎn)子，其中，定子鐵芯圍繞轉(zhuǎn)子鐵芯而設(shè)置，轉(zhuǎn)軸安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯的中心軸孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯可繞中心軸孔的軸線旋轉(zhuǎn)，定子鐵芯上設(shè)有多個沿圓周呈徑向布置的定子槽，定子槽內(nèi)均勻放置三相繞組。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過在磁鋼在兩端進(jìn)行切角，可改變電機磁路結(jié)構(gòu)并且結(jié)合電機齒槽效應(yīng)，有效抑制電機漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動，并且可有效降低電機及其應(yīng)用壓縮機振動噪聲。優(yōu)選地，與現(xiàn)有技術(shù)方案磁鋼用量相比，磁鋼材料用量減小，可降低電機成本。優(yōu)選地，隔磁結(jié)構(gòu)可以改變電機磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，同時也提高電機抗退磁能力。

上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)一中的定、轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)二中的瓦形磁鋼立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的一實施例中的定、轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的一實施例中的磁鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型的一實施例中的磁鋼槽及第一、第二隔磁結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是現(xiàn)有技術(shù)與本實用新型的實施例的轉(zhuǎn)矩脈動對比圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。

首先如圖3所示，其為本實用新型的一實施例中的定轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例以36槽6極為例闡述本實用新型的具體結(jié)構(gòu)，但不以此為限。

本實用新型提供一種永磁同步電機，其主要包括：定子鐵芯1、轉(zhuǎn)子鐵芯2及轉(zhuǎn)軸3，定子鐵芯圍繞轉(zhuǎn)子鐵芯2而設(shè)置，轉(zhuǎn)軸3安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯2的中心軸孔內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯2可繞中心軸孔的軸線旋轉(zhuǎn)。定子鐵芯1上設(shè)有多個(比如36個，參見圖3)沿圓周呈徑向布置的定子槽5，定子槽5內(nèi)均勻放置三相繞組4。轉(zhuǎn)子鐵芯2上設(shè)有多個(比如6個，參見圖3)垂直于徑向布置的磁體槽6，磁體以N、S交替的方式置于磁體槽6內(nèi)。優(yōu)選地，磁體為磁鋼7。

如圖4所示，優(yōu)選地，磁鋼7原始為矩形磁鋼，沿垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯2的中心軸孔軸線方向的原始截面呈長方形，沿轉(zhuǎn)子鐵芯2的徑向高度為長方形短邊方向，矩形長邊方向表示磁體長度。磁鋼7為在原始矩形磁鋼塊的長邊兩端四個角部進(jìn)行切角而形成。如果使用矩形磁鋼，磁鋼邊緣的漏磁較多。為了解決該缺陷，本實用新型在磁鋼7在兩端進(jìn)行切角，可改變電機磁路結(jié)構(gòu)并且結(jié)合電機齒槽效應(yīng)，有效抑制電機漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動，同時，與現(xiàn)有技術(shù)方案磁鋼用量相比，磁鋼材料用量減小，可降低電機成本。

優(yōu)選地，在磁鋼7兩端的四個角均沿第一切削線進(jìn)行切削，第一切削線的延長線與磁鋼7的長度方向的延長線的夾角定義為第一切角α。通過這樣的設(shè)計，可以較好地改變電機磁路結(jié)構(gòu)并且結(jié)合電機齒槽效應(yīng)，有效抑制電機漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動。

為了進(jìn)一步對磁鋼7進(jìn)行優(yōu)化，還可在每條第一切削線上再進(jìn)行第二次切削，從而形成第二切角β(第二切角β是第二切削線的延長線與磁鋼7的長度方向的延長線的夾角，α≠β)。在磁鋼7的兩端進(jìn)行兩次切削，能夠保證有效減小電機漏磁，提高電機抗退磁能力，減小轉(zhuǎn)矩脈動，進(jìn)而降低電機及壓縮機的振動噪聲。

優(yōu)選地，第一切角α滿足150°＜α＜180°，第二切角β滿足150°＜β＜180°。磁鋼兩端分別進(jìn)行兩段切削與一段切削相比，可以平滑改變磁力線走向，減小電機轉(zhuǎn)矩脈動；同時對兩段切削位置進(jìn)行角度的限定，可以保證電機出力，若角度小于150°，則電機轉(zhuǎn)矩會急劇下降。

此外，第一切角α和第二切角β在磁鋼7的長度方向上的總投影長度為S,每塊磁鋼7的長度為T，優(yōu)選地，30％T＜2S＜40％T。這是因為如果磁鋼的切削長度過長，可減小轉(zhuǎn)矩脈動，但同時由于磁鋼用量的減小，電機的出力也會下降；如果磁鋼的切削長度過短，并不能明顯的降低漏磁，減小轉(zhuǎn)矩脈動，所以需要對磁鋼的切削長度進(jìn)行限制，在磁鋼切角的同時，必須同時保證磁鋼的切削長度。

如圖5所示，轉(zhuǎn)子鐵芯2上設(shè)有多個磁鋼槽6，用于放置磁鋼7。磁鋼槽6的形狀與磁鋼7的形狀相適配，以減小電機轉(zhuǎn)矩脈動。優(yōu)選地，磁鋼槽6內(nèi)還可以設(shè)有用于固定磁鋼7的結(jié)構(gòu)，例如對應(yīng)的凸塊和卡槽等，進(jìn)一步確保磁鋼7能夠穩(wěn)固地位于磁鋼槽6內(nèi)。

優(yōu)選地，在磁鋼槽6的兩端可設(shè)有第一隔磁結(jié)構(gòu)8，以改變電機磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走線。其中，第一隔磁結(jié)構(gòu)8可以是與磁鋼槽6連通的任意形狀的第一隔磁槽，優(yōu)選地，可以填充有隔磁材料。優(yōu)選地，在第一隔磁結(jié)構(gòu)8和磁鋼槽6相連接處的上下兩側(cè)還可設(shè)有朝向兩側(cè)外側(cè)突出的凸起槽10，以改變電機磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，同時也提高電機抗退磁能力。

優(yōu)選地，第一隔磁結(jié)構(gòu)8為大致空心箭頭狀的第一隔磁槽。在磁鋼槽6的長度方向，第一隔磁結(jié)構(gòu)8的一邊位于磁鋼槽6一長邊的延長線上；另一邊包括兩段，靠近磁鋼槽6的一段位于磁鋼槽6另一長邊的延長線上，遠(yuǎn)離磁鋼槽6的另一段與轉(zhuǎn)子鐵芯2的圓周形狀一致。在磁鋼槽6的高度方向，遠(yuǎn)離磁鋼槽6的一側(cè)邊平行于極數(shù)對應(yīng)角度的半徑方向；靠近磁鋼槽6的另一側(cè)邊包括三部分，第一部分最靠近磁鋼槽6，平行于磁鋼槽6的高度方向向兩側(cè)延伸，第二部分自第一部分平行于磁鋼槽6的端角(也即平行于磁鋼7的第一切削線)向磁鋼槽6方向延伸，第三部分自第二部分、與第一部分方向相同向磁鋼槽6兩側(cè)延伸，與第一隔磁結(jié)構(gòu)8的長度方向的兩邊弧度連接，從而形成凸起槽10。該第一隔磁結(jié)構(gòu)8整個空心箭頭的形狀均可以起到隔磁的作用。利用第一隔磁結(jié)構(gòu)8的特殊結(jié)構(gòu)，很好地改變了電機磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，同時也可提高電機抗退磁能力。

優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)子鐵芯2的軛部、磁鋼槽6的兩端部外部，對稱地設(shè)置第二隔磁結(jié)構(gòu)9，同樣地，第二隔磁結(jié)構(gòu)9可以是第二隔磁槽，或填充隔磁材料。優(yōu)選地，第二隔磁結(jié)構(gòu)9為第二隔磁槽，該隔磁槽以角度θ彎折，能夠與磁鋼槽6及磁鋼槽相連通的第一隔磁結(jié)構(gòu)8相互配合，改變電機磁路結(jié)構(gòu)。尤其是，第一隔磁槽的空心箭頭狀的結(jié)構(gòu)可與轉(zhuǎn)子鐵芯軛部的第二隔磁槽共同作用，更好地改變磁力線走向，使得轉(zhuǎn)矩脈動下降程度非常明顯，更好地改變了電機磁路結(jié)構(gòu)，改變磁力線走向，降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，同時也更好地提高了電機抗退磁能力。

優(yōu)選地，θ＝α，即隔磁槽的彎折角度θ等于磁鋼7的第一切角α。這樣，第二隔磁結(jié)構(gòu)9采用彎折的隔磁槽，利用其與磁鋼7的配合作用，能夠有效的分散磁力線，改變電機磁路結(jié)構(gòu)，有利于減小電機轉(zhuǎn)矩脈動；而且，由于磁力線的走向改變，可同時保證電機的轉(zhuǎn)矩不會因為磁鋼7用量的減小而降低。

如圖6所示，為現(xiàn)有技術(shù)與本實用新型的實施例的轉(zhuǎn)矩脈動對比圖，其中橫軸表示時間，單位為ms，縱軸表示轉(zhuǎn)矩，單位為N.m,虛線表示本實用新型實施例的轉(zhuǎn)矩脈動圖，實線表示現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)矩脈動圖。(這個是針對永磁電機進(jìn)行的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計，并不局限于某一特定種類的電機，降轉(zhuǎn)矩脈動均可以采用此方法。)根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化后，在保證其他參數(shù)及定子結(jié)構(gòu)相同的情況下可以看出，電機出力基本與現(xiàn)有技術(shù)方案相同，電機轉(zhuǎn)矩脈動下降28.3％，如此，可有效降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，可有效降低電機及其應(yīng)用壓縮機振動噪聲。

需要說明的是，本實用新型的永磁同步電機可應(yīng)用于多種場合，例如空調(diào)的壓縮機內(nèi)，但并不以此為限。

綜上所述，本實用新型的有益效果是：電機出力大，效率高，可有效降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，可有效降低電機及其應(yīng)用壓縮機振動噪聲；同時提高電機抗退磁能力；且減少了磁鋼用量，降低了電機成本。

相關(guān)技術(shù)術(shù)語的名詞解釋雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本實用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本實用新型并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。