转子铁芯、转子结构、电机和压缩机以及具有其的电器

技术领域

本申请属于电器技术领域，具体涉及一种转子铁芯、转子结构、电机和压缩机以及具有其的电器。

背景技术

目前，影响压缩机体积的一个重要因素为电机体积，电机的小型化设计能够有效减小泵体的体积及整机高度。但是，变频电机的小型化设计存在一个弊端，由于转子体积的减小，转动惯量随之减小，控制器的低频控制稳定性变差，压缩机低频能效、噪音及振动水平会受到较大影响。

但是，增大转子整体的转动惯量采用以下两种手段：第一种：在转子组件上增加配重块，使得材料成本及加工成本有所增加，且装配精度要求高，容易导致转子动平衡较差，影响噪音振动水平及控制稳定性。第二种：采用增加轴向延伸部来增加转动惯量，但是轴向延伸部与铁芯本体的尺寸不同，生产过程中若采用同一副模具冲制，通过磁钢限位部落料，为保证刚度需增加磁钢限位部宽度，会影响电机性能；若采用两副模具冲制后进行装配，则装配精度要求很高、可靠性差，且延伸部单独冲制，则需增加模具投入，另外延伸部的内径用来与曲轴配合，则需要延伸部与转子上部精准配合来保证转子跳动值，这种做法增加了工序及加工成本。

因此，如何提供一种不仅能增加其转子惯量，还能保证工艺生产稳定性的转子铁芯、转子结构、电机和压缩机以及具有其的电器成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种转子铁芯、转子结构、电机和压缩机以及具有其的电器，不仅能增加其转子惯量，还能保证工艺生产稳定性。

为了解决上述问题，本申请提供一种转子铁芯，包括：

铁芯本体，铁芯本体由第一冲片叠压而成；第一冲片的直径为D3；

和轴向延伸部，轴向延伸部设置于铁芯本体的一端，轴向延伸部用于配重；轴向延伸部由第二冲片叠压而成；第二冲片的外周壁上设置有落料区；落料区与第二冲片中心轴线之间的最小距离为R；其中，R＝D3/2。

优选地，第二冲片的外周壁上开设有定位槽；在第二冲片的中心轴线方向上，定位槽贯穿第二冲片形成落料区。

优选地，在第二冲片的表面上，定位槽槽底所占区域对应的圆心角为θ；其中，0≤θ≤60°。

优选地，第二冲片的直径为D1；其中D1＝D3；第二冲片的外周壁形成落料区。

优选地，第一冲片的外周壁上设置有磁钢安装区；磁钢安装区的数量设置为至少一个；当磁钢安装区的数量设置为两个以上时，两个以上的磁钢安装区在第一冲片的周向上依次布置；

和/或，当磁钢安装区的数量设置为两个以上时，相邻两个磁钢安装区之间设置有周向限位件；

和/或，当磁钢安装区的数量设置为一个时，第一冲片的外周壁均为磁钢安装区。

优选地，周向限位件上与第一冲片中心轴线之间的最大距离为D2/2；其中，D1＝D2；

和/或，在第一冲片的周向上，周向限位件的宽度为X，其中0≤X＜3。

优选地，定位槽的数量设置为偶数个；偶数个的定位槽在第二冲片的周向上依次布置。

根据本申请的再一方面，提供了一种转子结构，包括转子铁芯，转子铁芯为上述的转子铁芯。

优选地，转子结构还包括磁钢；当第一冲片的外周壁上设置有磁钢安装区，磁钢安装区的数量设置为一个，第一冲片的外周壁均为磁钢安装区时，磁钢为环形磁钢；环形磁钢套设于磁钢安装区外。

根据本申请的再一方面，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。

根据本申请的再一方面，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。

根据本申请的再一方面，提供了一种电器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

本申请提供的转子铁芯、转子结构、电机和压缩机以及具有其的电器，不仅能增加其转子惯量，还能保证工艺生产稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例的转子结构的结构示意图；

图2为本申请实施例的第二冲片的结构示意图；

图3为本申请实施例的第一冲片的结构示意图；

图4为本申请实施例的转子铁芯的结主视图；

图5为本申请实施例的转子铁芯的结左视图；

图6为本申请实施例的转子铁芯的结右视图；

图7为图6中A处的放大图；

图8为本申请实施例的转子结构的结构示意图；

图9为本申请实施例的转子结构的转矩仿真图。

附图标记表示为：

1、铁芯本体；11、第一冲片；111、周向限位件；2、轴向延伸部；21、第二冲片；211、定位槽；3、磁钢。

具体实施方式

结合参见图1-3所示，根据本申请的实施例，一种转子铁芯，包括铁芯本体1和轴向延伸部2，铁芯本体1由第一冲片11叠压而成；第一冲片11的直径为D3；轴向延伸部2设置于铁芯本体1的一端，轴向延伸部2用于配重；轴向延伸部2由第二冲片21叠压而成；第二冲片21的外周壁上设置有落料区；落料区与第二冲片21中心轴线之间的最小距离为R；其中，R＝D3/2；轴向延伸部2来实现转子配重的目的，增加其转动惯量从而增强低频控制稳定性；而R＝D3/2，即落料区上具有与第一冲片11外表面在转子铁芯的轴向上相对应的区域，在落料时，采用落料区进行落料，可以采用同一副模具冲制，不仅能增加其转子惯量，还能保证工艺生产稳定性。

相比于现有技术中，采用表贴式转子铆接配重块的工艺复杂，成本高或者导致高转速下存在脱落隐患的问题，本申请采用轴向延伸部2来实现转子配重增加其转动惯量从而增强低频控制稳定性，成本较低，且工艺简单且安全有效。

相比于现有技术中，采用转子铁芯延伸部配重，但是铁芯本体1与轴向延伸部2尺寸不同，若同一副模具冲制，只能用磁钢3限位件落料，磁钢3限位部若太窄，会导致产品变形，增加磁钢3限位部宽度也会影响电机性能的问题；若两副模具冲制后进行装配，装配精度要求很高，可靠性差的问题；本申请在轴向延伸部2上设置落料区，即落料区上具有与第一冲片11外表面在转子铁芯的轴向上相对应的区域，在落料时，可以采用同一副模具冲制，采用落料区进行落料，不会存在产品变形或者影响电机性能的问题。

本申请的转子铁芯，由铁芯本体1、铁芯延伸部和磁钢3限位部构成，磁钢3可以通过胶水粘贴的方式固定在铁芯本体1上的磁钢安装区，并由磁钢3限位部分隔开，转子铁芯下端超出磁钢3的部分形成铁芯延伸部，延伸部的作用主要用于转子配重，提升电机低频控制稳定性。

本申请还公开了一些实施例，第二冲片21的外周壁上开设有定位槽211；在第二冲片21的中心轴线方向上，定位槽211贯穿第二冲片21形成落料区。定位槽211槽底的半径为R；定位槽211的槽底与第一冲片11的外周壁为同心圆，且半径相同，即定位槽211槽底与第一冲片11对应位置的外周壁形成一个完整的曲面。

在实际生产过程中，本申请中定位槽211与磁钢安装区外圆处在同一个圆周；可以采用一套模具对电机冲片进行冲制及叠压，这样可以使得所有冲片包括第一冲片11和第二冲片21与料带有连接，另外在转子冲片叠压自铆的过程中，在模具内设有铁芯收紧条，对冲片进行预紧，使得下一片冲片在垂直压力的作用下，与前一片冲片扣铆在一起。

采用定位槽211进行落料收紧，可以防止采用周向限位件111与料带的连接导致的磁钢3限位部的宽度设置直接影响相同叠高转子的磁钢3用量，影响输出力矩及电机性能、使转矩脉动变大，影响电机的噪声、振动水平以及驱动稳定性的问题。

本申请还公开了一些实施例，在第二冲片21的表面上，定位槽211槽底所占区域对应的圆心角为θ；其中，0≤θ≤60°。

定位槽211的槽底在第二冲片21上的半径与磁钢安装区半径相同，这样做的好处在于可使用磁钢安装区和定位槽211进行落料自铆；则不再需要依靠磁钢3限位部进行落料，也就对磁钢3限位部的刚度要求降低，使得磁钢3限位部的宽度可很大程度得减小，在电机体积不变的情况下提升电机输出力矩，降低转矩脉动。

结合参见表1和图9所示，对电机转矩进行了仿真，随着磁钢3限位部宽度由3mm向1mm减小，转矩脉动明显减小，降低82.75％，另外由于磁钢3用量随限位部宽度减小而增加，电机的输出力矩得到提升，约7.8％。

表1：转矩仿真数据

结合参见图4-7所示，本申请还公开了一些实施例，第二冲片21的直径为D1；其中D1＝D3；第二冲片21的外周壁形成落料区。

本申请还公开了一些实施例，第一冲片11的外周壁上设置有磁钢安装区；磁钢安装区的数量设置为至少一个；当磁钢安装区的数量设置为两个以上时，两个以上的磁钢安装区在第一冲片11的周向上依次布置；

当磁钢安装区的数量设置为两个以上时，相邻两个磁钢安装区之间设置有周向限位件111，可以防止磁钢3位置在周向上发生偏移；

当磁钢安装区的数量设置为一个时，第一冲片11的外周壁均为磁钢安装区。

本申请还公开了一些实施例，周向限位件111上与第一冲片11中心轴线之间的最大距离为D2/2；其中，D1＝D2；

在第一冲片11的周向上，周向限位件111的宽度为X，其中0≤X＜3。

本申请还公开了一些实施例，定位槽211的数量设置为偶数个；偶数个的定位槽211在第二冲片21的周向上依次布置。

结合参见图8所示，根据本申请实施例，提供了一种转子结构，包括转子铁芯，转子铁芯为上述的转子铁芯。

本申请还公开了一些实施例，转子结构还包括磁钢3；当第一冲片11的外周壁上设置有磁钢安装区，磁钢安装区的数量设置为一个，第一冲片11的外周壁均为磁钢安装区时，磁钢3为环形磁钢；环形磁钢套设于磁钢安装区外。

根据本申请实施例，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。电机转子适用但不仅限于压缩机电机。

根据本申请实施例，提供了一种压缩机，包括电机，电机为上述的电机。

根据本申请实施例，提供了一种电器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。