充磁電機、電機轉子、永磁同步電機和壓縮機制造技術

本發明專利技術提出了一種充磁電機、電機轉子、永磁同步電機和壓縮機，其中，充磁電機包括：定子鐵芯，定子鐵芯的內壁上開設多個齒槽，多個齒槽沿周向分布，并分別使定子鐵芯的兩個端面導通，以使任意兩個相鄰的齒槽之間形成定子齒，至少一個定子齒相對定子鐵芯的中心軸偏移設置，以形成斜齒；充磁電機還包括：定子繞組，繞設在斜齒上，其中，在將定子鐵芯與磁環套設后，定子繞組通過導通電流，使磁環產生與斜齒對應的斜極。通過本發明專利技術的技術方案，一方面，與分別將多個磁極裝配到轉子鐵芯的方式相比，裝配方式更加簡單，可靠性更高；另一方面，降低在將磁環作為永磁同步電機的轉子磁極時的齒槽轉矩，進而減小負載運行轉矩脈沖、電機噪音并降低了振動。

Magnetizing motor, motor rotor, permanent magnet synchronous motor and compressor

The present invention relates to a magnetizing motor, motor rotor, permanent magnet synchronous motor and compressor, the magnetizing motor includes a stator core, the inner wall of the stator core is provided with a plurality of slots, a plurality of slots along the circumferential direction, and respectively make the two end faces of stator core conduction, so as to form a stator tooth between any two adjacent slot, at least one of the stator teeth of the stator core relative center axis offset settings, to form a helical gear; magnetizing motor also includes: stator winding, winding around helical gear, which, in the stator core and the magnetic ring set, stator winding through the conduction current, the magnetic pole oblique corresponding with oblique teeth. The technical scheme of the invention, on the one hand, and respectively compared multiple pole assembly to the rotor core assembly, more simple, more reliable; on the other hand, will reduce the cogging torque in permanent magnetic ring as the rotor magnet synchronous motor when the load torque and reduce motor noise, pulse and reduce vibration.

【技術實現步驟摘要】
充磁電機、電機轉子、永磁同步電機和壓縮機
本專利技術涉及壓縮機領域，具體而言，涉及一種充磁電機、一種電機轉子、一種永磁同步電機和一種壓縮機。
技術介紹
相關技術中，如圖1所示，采用分塊內置式永磁體102作為磁場激勵源的永磁同步電機，轉子磁極為直槽結構，電機的齒槽轉矩大，負載運行轉矩脈動大，電機噪音和振動大。采用轉子斜極，可以減小齒槽轉矩、負載反電勢諧波含量，有利于降低電機噪音和振動，但是內置式結構難以使用轉子連續斜極的方法來減小齒槽轉矩和負載轉矩脈動。采用磁環固定在轉子鐵芯外表面作為永磁體，但是現有技術中通過磁環的形式實現斜極，實現比較困難。
技術實現思路
為了解決上述技術問題至少之一，本專利技術的一個目的在于提供一種充磁電機。本專利技術的另一個目的在于提供一種電機轉子。本專利技術的另一個目的在于提供一種永磁同步電機。本專利技術的另一個目的在于提供一種壓縮機。為了實現上述目的，本專利技術第一方面的實施例提出了一種充磁電機，適用于對磁環充磁，充磁電機包括定子鐵芯，定子鐵芯的內壁上開設多個齒槽，多個齒槽沿周向分布，并分別使定子鐵芯的兩個端面導通，以使任意兩個相鄰的齒槽之間形成定子齒，其特征在于，至少一個定子齒相對定子鐵芯的中心軸偏移設置，以形成斜齒充磁電機包括：定子繞組，繞設在斜齒上，其中，在將定子鐵芯與磁環套設后，定子繞組通過導通電流，使磁環產生與斜齒對應的斜極。在該技術方案中，通過將至少一個定子齒相對定子鐵芯的中心軸偏移設置，以在對套設在定子鐵芯內的磁環充磁時，在待充磁的磁環上與斜齒相對的區域形成斜極，從而形成具有斜極的永磁磁環，在將該永磁磁環作為電機轉子的永磁體磁極，實現了磁環的斜極設置，一方面，與分別將多個磁極裝配到轉子鐵芯的方式相比，裝配方式更加簡單，可靠性更高；另一方面，能夠生成具有最優的斜極角度的磁環，降低在將磁環作為永磁同步電機的轉子磁極時的齒槽轉矩，進而減小負載運行轉矩脈沖、電機噪音并降低了振動。具體地，充磁，即使磁性物質磁化或使磁性不足的磁體增加磁性，通過把要充磁的可帶磁性物體(待充磁的磁環)放在有電流通過的線圈所形成的磁場里。充磁方向可分為厚度充磁、徑向充磁等，其中，徑向充磁時磁鋼的磁化方向沿轉子半徑向內或向外輻射，磁鋼沿圓周各點磁化方向長度相等，通過對磁環進行徑向充磁，得到斜極徑向永磁磁環。另外，本專利技術提供的上述實施例中的充磁電機還可以具有如下附加技術特征：在上述技術方案中，優選地，定子鐵芯由多個環狀沖片疊壓生成，齒槽由環狀沖片上的缺口對應疊加形成，其中，通過分別將多個環狀沖片順序相對旋轉指定角度，使至少一組對應的缺口形成斜槽，以使斜槽的兩側形成斜齒。在該技術方案中，通過將定子鐵芯由多個環狀沖片疊壓生成，由于環狀沖片上均開設有缺口，在缺口開設的位置相同時，環狀沖片疊壓后形成與軸向平行的齒槽，而根據預設的斜極角度，將多個環狀沖片順序相對旋轉指定角度偏轉后沖壓，即可形成扭轉指定角度的斜槽，以在對磁環充磁時，兩個斜槽之間的斜齒對應的磁環區域充磁后形成扭轉指定角度的斜極，一方面，通過將缺口旋轉的方式形成扭轉的斜極，加工方便，并且能夠根據需要實現不同的扭斜方式，以最大化降低電機的齒槽轉矩。其中，環狀沖片一般0.30～0.50毫米厚，并且表面涂覆絕緣漆。在上述任一技術方案中，優選地，在多個斜齒沿周向均布時，任意相鄰的兩個斜齒上分別繞設電流流向相反的定子繞組，以在時域上同時生成N極與S極，其中，電流為脈沖電流或直流電流。在該技術方案中，在充磁電機的定子鐵芯周向均布斜齒時，通過將任意相鄰的兩個斜齒上分別繞設電流流向相反的定子繞組，在通電時，相鄰的斜齒分別形成N極與S極，以產生用于充磁的磁場，實現磁環充磁。具體地，充磁電流可以是脈沖電流，也可以是直流電流，在為脈沖電流時，通過在時域上使相鄰的繞組線圈同時接入反向脈沖電流，能夠使線圈產生短暫的超強磁場，使該磁場中的硬磁材料(磁環)永久磁化，在為直流電流時，在線圈中通過恒流的直流電，以產生恒定磁場，實現充磁。另外，在磁環不帶轉子鐵芯充磁時，具體為Halbach(海爾貝克正弦表磁波)的充磁方式，實現充磁。在上述任一技術方案中，優選地，磁環為釹鐵硼件。在該技術方案中，釹鐵硼作為稀土永磁材料的一種具有極高的磁能積和矯頑力。本專利技術第二方面的實施例提出了一種電機轉子，與電機定子配合設置，電機轉子包括轉軸以及套設在轉軸上的轉子鐵芯，其特征在于，電機轉子還包括：至少一個磁環，沿轉軸的軸向疊加并套設于轉子鐵芯的外表面，其中，至少一個磁環中具有斜極磁環，斜極磁環由本專利技術第一方面的實施例提出的充磁電機充磁生成。在該技術方案中，通過設置至少一個具有斜極的磁環，作為電機轉子中的永磁體，沿軸向套設在轉子鐵芯上，一方面，通過采用充磁的方式，在筒段式的磁環上設置斜極，與分別將多個斜極裝配到轉子鐵芯的方式相比，裝配方式更加簡單，可靠性更高；另一方面，能夠通過充磁生成具有最優的斜極角度的磁環，降低在將磁環作為永磁同步電機的轉子磁極時的齒槽轉矩，進而減小負載運行轉矩脈沖、電機噪音并降低了振動。在上述技術方案中，優選地，轉軸包括負載端與非負載端，其中，在斜極磁環的數量為一個時，斜極磁環上的斜極為沿電機轉子的轉向從非負載端向負載端扭轉形成。在該技術方案中，在磁環的數量為一個時，通過沿電機轉子的轉向從非負載端向負載端偏移指定角度形成斜極磁環，由于靠近負載端的磁極沿電機旋轉方向扭斜，因而靠近負載端面產生的電磁轉矩更大，從而能夠減小負載轉矩脈動，減小了電機轉子軸向偏擺，進一步降低了電機的噪音和振動。斜極磁環可以為多個偏移相同指定角度的斜極沿周向連續均布，也可以為間隙均布，還可以為斜極與直極交錯均布。優選地，在電機定子與電機轉子分別為9槽6極時，單個斜極磁環沿軸向的扭斜角度為20°。在上述任一技術方案中，優選地，電機轉子包括沿軸向連續疊加設置的多個斜極磁環，任意一個斜極磁環周向均布多個斜極，任意一個斜極偏移指定角度，其中，任意相鄰的兩個斜極磁環之間具有第一基準面，并且任意相鄰的兩個斜極磁環中的斜極相對于第一基準面對稱設置。在該技術方案中，通過將電機轉子設置為包括多個偏移角度不同的斜極磁環，沿軸向疊加設置，以實現連續斜極，另外，通過將任意兩個相鄰的斜極磁環之間的接觸面作為第一基準面，使任意相鄰的兩個斜極磁環相對第一基準面對稱設置，一方面，通過設置連續斜極磁環，實現分段斜極功能，從而進一步削弱齒波電勢、各次諧波以及齒槽轉矩，另一方面，相對于內置式斜極設置方式，采用多個斜極磁環疊加的方式制備永磁體，制備過程更加方便，控制更加精準。其中，偏移角度包括偏移方向與偏移角度值，處于不同位置的斜極磁環，偏移角度值可以相同，也可以不同。在上述任一技術方案中，優選地，指定角度之和為：其中，α為指定角度之和，a為斜極磁環的磁極數，b為電機定子的槽數，[a，b]為a，b的最小公倍數。在該技術方案中，通過設置指定角度之和，能夠有效抑制齒槽轉矩脈動，具體地，齒槽轉矩是由轉子的永磁體磁場同定子鐵心的齒槽相互作用，在圓周方向產生的轉矩,在變速驅動中，當轉矩頻率與定子或轉子的機械共振頻率一致時，齒槽轉矩產生的振動和噪聲將被放大，并且齒槽轉矩的存在同樣影響了電機在速度控制系統中的低速性能和位置控制系統中的高精度定位，通過轉子斜極產生反電動勢波，而斜極本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種充磁電機，適用于對磁環充磁，所述充磁電機包括定子鐵芯，所述定子鐵芯的內壁上開設多個齒槽，所述多個齒槽沿周向分布，并分別使所述定子鐵芯的兩個端面導通，以使任意兩個相鄰的所述齒槽之間形成定子齒，其特征在于，至少一個所述定子齒相對所述定子鐵芯的中心軸偏移設置，以形成斜齒；所述充磁電機包括：定子繞組，繞設在所述斜齒上，其中，在將所述定子鐵芯與所述磁環套設后，所述定子繞組通過導通電流，使所述磁環產生與所述斜齒對應的斜極。

【技術特征摘要】
1.一種充磁電機，適用于對磁環充磁，所述充磁電機包括定子鐵芯，所述定子鐵芯的內壁上開設多個齒槽，所述多個齒槽沿周向分布，并分別使所述定子鐵芯的兩個端面導通，以使任意兩個相鄰的所述齒槽之間形成定子齒，其特征在于，至少一個所述定子齒相對所述定子鐵芯的中心軸偏移設置，以形成斜齒；所述充磁電機包括：定子繞組，繞設在所述斜齒上，其中，在將所述定子鐵芯與所述磁環套設后，所述定子繞組通過導通電流，使所述磁環產生與所述斜齒對應的斜極。2.根據權利要求1所述的充磁電機，其特征在于，所述定子鐵芯由多個環狀沖片疊壓生成，所述齒槽由所述環狀沖片上的缺口對應疊加形成，其中，通過分別將所述多個環狀沖片順序相對旋轉指定角度，使至少一組對應的所述缺口形成斜槽，以使所述斜槽的兩側形成所述斜齒。3.根據權利要求2所述的充磁電機，其特征在于，在多個所述斜齒沿周向均布時，任意相鄰的兩個所述斜齒上分別繞設電流流向相反的所述定子繞組，以在時域上同時生成N極與S極，其中，所述電流為脈沖電流或直流電流。4.根據權利要求1至3中任一項所述的充磁電機，其特征在于，所述磁環為釹鐵硼件。5.一種電機轉子，與電機定子配合設置，所述電機轉子包括轉軸以及套設在所述轉軸上的轉子鐵芯，其特征在于，所述電機轉子還包括：至少一個磁環，沿所述轉軸的軸向疊加并套設于所述轉子鐵芯的外表面，其中，所述至少一個磁環中包括斜極磁環，所述斜極磁環由如權利要求1至4中任一項所述的充磁電機充磁生成。6.根據權利要求5所述的電機轉子，其特征在于，所述轉軸包括負載...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭軍洪，邱小華，劉芳芳，喬正忠，
申請(專利權)人：廣東美芝制冷設備有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44