本实用新型涉及制冷设备领域，尤其涉及一种压缩机用永磁同步电机及其转子组件。
背景技术：
压缩机用永磁同步电机包括定子和转子，定子包括定子齿，相邻两个定子齿之间形成一定子槽，在定子槽中嵌入绕组，转子中插入永磁体。定子绕组因通入电流而产生的磁场与转子永磁体产生的磁场相互作用，使转子旋转。
由于工艺的的限制，现有变频压缩机用永磁同步电机中的磁铁往往是矩形的，由此会导致电机反电动势谐波较大，从而使绕组电流中产生幅值较大的高次谐波电流，影响电机的效率，且容易产生噪音。随着磁铁工艺的发展，目前磁铁的形状可以做的更为复杂多样，尤其是对于粘结磁铁和铁氧体来说，磁铁更容易成型，促使磁铁形状的优化更具有可行性。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种压缩机用永磁同步电机及其转子组件，以降低电机反电动势谐波，改善电机性能。
根据本实用新型的一方面，提供一种转子组件，它包括：
转子铁芯，设有多个磁铁槽；所述多个磁铁槽贯通该转子铁芯的轴向两端且以该转子铁芯的轴线为中心对称分布；所述磁铁槽包括一第一内壁和一第二内壁，所述第一内壁和所述第二内壁均平行于所述转子铁芯的轴线，且所述第一内壁到所述转子铁芯的轴线的距离大于所述第二内壁到所述转子铁芯的距离；以及
多个永磁体，分别与一所述磁铁槽相配合，所述永磁体的朝向所述第一内壁的一面形成有至少一第一凹槽，且所述第一凹槽的长度方向与所述转子铁芯的轴线平行。
在本实用新型的一实施方式中，所述永磁体的厚度记为h，所述第一凹槽的深度记为h，且满足：0.2≤h/h≤0.5；所述永磁体的长度记为l，所述第一凹槽的宽度记为t，且满足：0.02≤t/l≤0.2。
在本实用新型的一实施方式中，各所述永磁体上的第一凹槽的数量记为n1，n1为大于等于1的自然数，且满足：t*h*n1/l/h≤20％。
在本实用新型的一实施方式中，所述永磁体的朝向所述第二内壁的一面形成有至少一第二凹槽，所述第二凹槽的结构与所述第一凹槽相同。
在本实用新型的一实施方式中，各所述永磁体上的第二凹槽的数量记为n2，n2为大于等于1的自然数，且满足：
t*h*(n1 n2)/l/h≤20％。
在本实用新型的一实施方式中，所述第一凹槽与所述第一内壁之间形成第一空腔，所述第一空腔贯通该转子组件的轴向两端。
在本实用新型的一实施方式中，所述第一凹槽的开口形成为矩形、三角形、梯形或半圆形。
在本实用新型的一实施方式中，各所述磁铁槽宽度方向的两侧分别设有一隔磁气隙，所述隔磁气隙连通所述磁铁槽。
在本实用新型的一实施方式中，相邻两个所述磁铁槽中的永磁体的极性相反。
根据本实用新型的另一方面，提供一种压缩机用永磁同步电机，所述永磁同步电机包括如上所述的转子组件。
本实用新型中的转子铁芯上设有多个磁铁槽，各磁铁槽分别具有一第一内壁和一第二内壁，所述第一内壁和所述第二内壁均平行于所述转子铁芯的轴线，且所述第一内壁到所述转子铁芯的轴线的距离大于所述第二内壁到所述转子铁芯的距离，通过在永磁体的朝向磁铁槽的第一内壁的一面形成有至少一第一凹槽且所述第一凹槽的长度方向与转子铁芯的轴线平行，可以显著降低电机反电动势谐波，改善电机性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本实用新型一实施例中转子组件的立体图。
图2是图1所示转子组件的俯视图。
图3是图1所示转子组件中转子铁芯的结构示意图。
图4是本实用新型一实施例中永磁同步电机的爆炸图。
图5是图4所示永磁同步电机的反电势与时间的走势图。以及
图6是图4所示永磁同步电机的反电势与凹槽深度及齿槽转矩之间的关系图。
附图标记
1转子铁芯
2永磁体
3定子
4绕组
11磁铁槽
111第一内壁
112第二内壁
12隔磁气隙
21凹槽
31定子齿
32定子槽
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
图1是本实用新型一实施例中转子组件的立体图。图2是图1所示转子组件的俯视图。图3是图1所示转子组件中转子铁芯的结构示意图。图4是本实用新型一实施例中永磁同步电机的爆炸图。图5是图4所示永磁同步电机的反电势与时间的走势图。以及图6是图4所示永磁同步电机的反电势与凹槽深度及齿槽转矩之间的关系图。根据本实用新型的一方面提供一种转子组件，如图1-6所示，所述转子组件包括：转子铁芯1及多个永磁体2。所述转子铁芯1设有多个磁铁槽11。所述多个磁铁槽11贯通该转子铁芯1的轴向两端且以该转子铁芯1的轴线为中心对称分布。所述磁铁槽11包括一第一内壁111和一第二内壁112，所述第一内壁111和所述第二内壁112均平行于所述转子铁芯1的轴线，且所述第一内壁111到所述转子铁芯1的轴线的距离大于所述第二内壁112到所述转子铁芯1的距离。所述多个永磁体2分别与一所述磁铁槽11相配合，所述永磁体2的朝向所述第一内壁111的一面形成有至少一第一凹槽21，且所述第一凹槽21的长度方向与所述转子铁芯1的轴线平行。
本实用新型中的转子铁芯1上设有多个磁铁槽11，各磁铁槽11分别具有一第一内壁111和一第二内壁112，所述第一内壁111和所述第二内壁112均平行于所述转子铁芯1的轴线，且所述第一内壁111到所述转子铁芯1的轴线的距离大于所述第二内壁112到所述转子铁芯1的距离，通过在永磁体2的朝向磁铁槽11的第一内壁111的一面形成有至少一第一凹槽21且所述第一凹槽21的长度方向与转子铁芯1的轴线平行，可以显著降低电机反电动势谐波，改善电机性能。此外，通过在永磁体2上设置第一凹槽21，可以增大永磁体2的表面积，有利于永磁体2的散热，可以防止永磁体2的热退磁，所述第一凹槽21的设置还可以节省磁铁材料，降低电机成本。
请参阅图5和图6，作为本实用新型的一优选实施例，所述永磁体2的厚度记为h，所述第一凹槽21的深度记为h，且满足：0.2≤h/h≤0.5。所述永磁体2的长度记为l，所述第一凹槽21的宽度记为t，且满足：0.02≤t/l≤0.2。进一步地，所述永磁体2上的第一凹槽21的数量记为n1，n1为大于等于1的自然数，且满足：t*h*n1/l/h≤20％。根据上述参数设定，本实用新型的发电电压的谐波含量将显著降低，齿槽转矩明显减小。需要指出的是，第一凹槽21的深度和宽度不宜太深、太宽，否则将大幅降低电机的反电势，对电机的性能造成不利影响。第一凹槽21的深度和宽度亦不能太浅、太窄，否则优化效果不明显。可选地，所述永磁体2的朝向所述第二内壁112的一面形成有至少一第二凹槽21，所述第二凹槽21的结构与所述第一凹槽21相同。进一步地，各所述永磁体2上的第二凹槽21的数量记为n2，n2为大于等于1的自然数，且满足：t*h*(n1 n2)/l/h≤20％。第二凹槽21的设置可以进一步增大永磁体2的表面积，有利于永磁体2的散热，可以防止永磁体2的热退磁，所述第二凹槽21的设置还可以进一步节省磁铁材料，降低电机成本。
如图1和2所示，所述第一凹槽21与所述第一内壁111之间形成第一空腔，所述第一空腔贯通该转子组件的轴向两端。可选地，所述第一凹槽21的开口形成为矩形、三角形、梯形或半圆形。当然，所述第一凹槽21的开口并不局限于此，本领域技术人员还可以根据实际需求将其设计为其它规则或不规则的形状。由于空气的磁导率很小，因此，所述凹槽21的设计可以显著减少永磁体2的漏磁现象，优化电机性能。由此可以优化气磁密分布，使电机的气隙磁密正弦性更好，从而可以优化反电动势，改善电机性能并降低电机的噪音。
如图3所示，各所述磁铁槽11宽度方向的两侧分别设有一隔磁气隙12，所述隔磁气隙12连通所述磁铁槽11。由于空气的磁导率很小，因此，隔磁气隙12可以进一步减少永磁体2的漏磁现象，改善电机性能并降低电机的噪音。
总而言之，本实用新型通过在转子铁芯1上设有多个磁铁槽11，各磁铁槽11分别具有一第一内壁111和一第二内壁112，所述第一内壁111和所述第二内壁112均平行于所述转子铁芯1的轴线，且所述第一内壁111到所述转子铁芯1的轴线的距离大于所述第二内壁112到所述转子铁芯1的距离，所述永磁体2分别插入一所述磁铁槽11中，另外所述转子铁芯1上设置有偶数个磁铁槽11，且相邻两个永磁体2的极性应当是相反的。各永磁体2的朝向磁铁槽11的第一内壁111的一面形成有至少一第一凹槽21且所述第一凹槽21的长度方向与转子铁芯1的轴线平行，由此可以显著降低电机反电动势谐波，改善电机性能。此外，通过在永磁体2上设置凹槽21，还可以增大永磁体2的表面积，有利于永磁体2的散热，可以防止永磁体2的热退磁，凹槽21的设置还可以节省磁铁材料，降低电机成本。
根据本实用新型的另一方面，提供一种压缩机用永磁同步电机，图4是本实用新型一实施例中永磁同步电机的爆炸图。如图4所示，所述永磁同步电机包括如上所述的转子组件。通常而言，永磁同步电机还包括定子3，所述定子3包括定子齿31，相邻两个定子齿31之间形成一定子槽32，在定子槽32中嵌入绕组4，转子中插入永磁体2。定子3绕组4因通入电流而产生的磁场与转子永磁体2产生的磁场相互作用，使转子旋转。定子3中的定子齿31顶一般包括一段圆弧部分，该圆弧部分与转子外周同心。定子齿31顶与转子外周之间形成均匀气隙，该均匀气隙使气隙磁密波形的正弦性较差且包含幅值较大的高次谐波，使得绕组4的电流中产生幅值较大的高次谐波电流，影响电机效率。而本实用新型中的转子铁芯1上设有多个磁铁槽11，各磁铁槽11分别具有一第一内壁111和一第二内壁112，所述第一内壁111和所述第二内壁112均平行于所述转子铁芯1的轴线，且所述第一内壁111到所述转子铁芯1的轴线的距离大于所述第二内壁112到所述转子铁芯1的距离，通过在永磁体2的朝向磁铁槽11的第一内壁111的一面形成有至少一第一凹槽21且所述第一凹槽21的长度方向与转子铁芯1的轴线平行，可以显著降低电机反电动势谐波，改善电机性能。此外，通过在永磁体2上设置第一凹槽21，可以增大永磁体2的表面积，有利于永磁体2的散热，可以防止永磁体2的热退磁，所述第一凹槽21的设置还可以节省磁铁材料，降低电机成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
1.一种转子组件，其特征在于，包括：
转子铁芯，设有多个磁铁槽；所述多个磁铁槽贯通该转子铁芯的轴向两端且以该转子铁芯的轴线为中心对称分布；所述磁铁槽包括一第一内壁和一第二内壁，所述第一内壁和所述第二内壁均平行于所述转子铁芯的轴线，且所述第一内壁到所述转子铁芯的轴线的距离大于所述第二内壁到所述转子铁芯的距离；以及
多个永磁体，分别与一所述磁铁槽相配合，所述永磁体的朝向所述第一内壁的一面形成有至少一第一凹槽，且所述第一凹槽的长度方向与所述转子铁芯的轴线平行。
2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述永磁体的厚度记为h，所述第一凹槽的深度记为h，且满足：0.2≤h/h≤0.5；所述永磁体的长度记为l，所述第一凹槽的宽度记为t，且满足：0.02≤t/l≤0.2。
3.根据权利要求2所述的转子组件，其特征在于，各所述永磁体上的第一凹槽的数量记为n1，n1为大于等于1的自然数，且满足：
t*h*n1/l/h≤20％。
4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所述永磁体的朝向所述第二内壁的一面形成有至少一第二凹槽，所述第二凹槽的结构与所述第一凹槽相同。
5.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，各所述永磁体上的第二凹槽的数量记为n2，n2为大于等于1的自然数，且满足：
t*h*(n1 n2)/l/h≤20％。
6.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第一凹槽与所述第一内壁之间形成第一空腔，所述第一空腔贯通该转子组件的轴向两端。
7.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第一凹槽的开口形成为矩形、三角形、梯形或半圆形。
8.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，各所述磁铁槽宽度方向的两侧分别设有一隔磁气隙，所述隔磁气隙连通所述磁铁槽。
9.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，相邻两个所述磁铁槽中的永磁体的极性相反。
10.一种压缩机用永磁同步电机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的转子组件。
技术总结