本实用新型涉及电机技术领域，具体地说，涉及一种永磁同步电机及包括其的压缩机。
背景技术：
永磁同步电机具有结构简单、损耗小、功率因数高、功率密度高等优点，其在低碳经济和节能减排方面的应用也越来越广泛。随着永磁同步电机技术的不断发展，作为重要零部件之一的永磁体也在不断进步。
电机的功率密度取决于：一、永磁体的用量；二、永磁体的剩磁(br)。基于以上条件，在原有的电机设计上，一般方法为将长方形的永磁体四个角作倒角，变成一个八角形，从而将永磁体的用量适当减低；同时，可通过选取具有较高剩磁的永磁体材料，可以达到永磁体的成本下降并保证电机输出同样的电机功率。但是倒角的设计仅仅是从降本的角度考虑，没有考虑永磁体对永磁同步电机性能和噪音方面的影响。
如何通过永磁体形状优化设计，达到节约材料降低成本的同时，又能够有效地抑制永磁同步电机的反电势谐波，从而消除谐波带来的电机震动、噪声和发热等，是亟待解决的技术问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种永磁同步电机，通过优化设计永磁体，有效地抑制永磁同步电机的反电势谐波，消除谐波带来的电机震动、噪声和发热等，提高永磁同步电机的效率。
本实用新型的实施例提供了一种永磁同步电机，包括：
定子；以及
转子，所述转子包括转轴和转子铁芯，所述转子铁芯的设置有圆周方向均匀分布的多个永磁体安装槽，各个所述永磁体安装槽内嵌装有永磁体；
所述永磁体为片状结构，所述永磁体设置有孔洞结构。
根据本实用新型的一示例，所述永磁体的中心设置有所述孔洞结构。
根据本实用新型的一示例，所述永磁体由多块片状结构拼接而成。
根据本实用新型的一示例，所述孔洞结构位于多块所述片状结构的拼接位置。
根据本实用新型的一示例，所述孔洞结构为圆形孔洞或菱形孔洞。
根据本实用新型的一示例，所述永磁体的断面为弧形、v形或一字形。
根据本实用新型的一示例，所述永磁体由四块形状相同的片状结构2×2拼接而成；
所述永磁体的中心设置有所述孔洞结构；
所述孔洞结构的对称轴的数量大于等于4，且其中两条对称轴与片状结构的两条拼接缝相重合。
根据本实用新型的一示例，所述永磁体的截面积为s；
所述孔洞结构的截面积为m；
所述孔洞结构的截面积m满足0.01s≤m≤0.20s。
根据本实用新型的一示例，
所述定子包括定子铁芯和定子绕组；
所述定子绕组为集中卷绕组。
本实用新型的实施例还提供了一种压缩机，包括上述所述的永磁同步电机。
本实用新型的永磁同步电机，其永磁体具有孔洞结构，能够有效地抑制永磁同步电机的反电势谐波，达到降低电机谐波损耗，以及消除谐波带来的电机噪音、噪声和发热等作用，同时，提高永磁同步电机的效率。此外，永磁体的用量也相应的减少，从而达到降低永磁同步电机成本的目的。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，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。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。
图1本实用新型一实施例的永磁同步电机的剖面图；
图2-图4本实用新型的各实施例的永磁体的结构示意图；
图5为未采用孔洞结构永磁体的永磁体同步电机的反电势谐波；
图6为本实用新型一实施例的永磁体同步电机的反电势谐波；
附图标记
100转子
110永磁体
111孔洞结构
200定子
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范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，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。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
图1为本实用新型一实施例的永磁同步电机的旋转中心线正交的剖面图，具体地，永磁同步电机包括：
定子200；在实施例中，所述定子200可以包括定子铁芯和定子绕组；所述定子绕组为集中卷绕组，但不限于集中卷绕组。
转子100，所述转子100包括转轴和转子铁芯，转轴通常烧嵌、压入等方式连接于所述转子铁芯的轴心部，从而向转子铁芯传递旋转能量。所述转子铁芯的设置有圆周方向均匀分布的多个永磁体安装槽，各个所述永磁体安装槽内嵌装有永磁体110；
所述永磁体110为片状结构，所述永磁体110设置有孔洞结构111。孔洞结构111在永磁体的位置不限，孔洞结构的设置，有利于减少永磁体的用量，从而可以达到成本下降的目的。
所述孔洞结构111可以设置于所述永磁体110的中心。所述孔洞结构111可以为圆形孔洞，或者是菱形孔洞，见图2和图3，但不限与上述形状。
永磁同步电机中所采用的永磁体为片状结构，此处片状结构理解为三维中一个维度的尺寸小于其他两个维度的尺寸，尺寸相对大的两个维度构成的面为水平面，本实用新型的永磁体同步电机中，永磁体安装于永磁体安装槽中，因此，安装槽的形状与永磁体的形状相相适配，此处，所述永磁体的断面定义为永磁体在电机的旋转中心线正交的剖面上的截面，永磁体的断面可以为弧形、v形或如图1所示的一字形，但不限于所述形状。
所述永磁体的截面积s为永磁体在水平面上的投影面积，同理，所述孔洞结构的截面积m为孔洞结构在水平面上的投影面积。
实验中发现，优选的，所述孔洞结构的截面积m满足0.01s≤m≤0.20s，进一步的，孔洞结构的截面积m为0.05s、0.10s或0.15s。
在一些实施例中，每个所述永磁体110也是可以有由多块片状结构110a拼接而成，见图3和图4。所述孔洞结构111位于多块所述片状结构的拼接位置。
优选地，如图4所示，所述永磁体110由四块形状相同的片状结构110a以2×2的模式拼接而成；所述永磁体110的中心设置有所述孔洞结构111；其中，所述孔洞结构111为正方形，正方形的各个角分别与片状结构110a的拼接缝相重合，即在每个片状结构110a上的孔洞结构111截面积和形状均相同。在此实施例中，孔洞结构111也可为其他形状，优选地，孔洞结构111的对称轴大于等于4，且其中两条对称轴与片状结构的两条拼接缝相重合。
永磁同步电机电流的谐波会导致电机震动和噪声、发热量增加等问题，同时也会降低电机效率。本实用新型的永磁同步电机的永磁体设置有孔洞结构，此设计能有效的抑制永磁同步电机特定次数的反电势谐波。
在永磁体同步电机其他条件同样的情况下，分别测试了未采用孔洞结构永磁体的电机和本实用新型一实施例的电机的反电势，对反电势波形进行傅里叶变换，得到两永磁体同步电机的反电势谐波，分别见图5和图6，可以看出，本实用新型的永磁体同步电机的反电势谐波含量减少，反电势谐波的幅值减小。同样的，反电势谐波畸变率是衡量电机性能的重要指标，通过计算，采用了本实用新型的永磁体同步电机的反电势谐波畸变率也从20％(未采用本实用新型的永磁体)降低到7％。由此可见，本实用新型采用了具有孔洞结构的永磁体的电机，能有效抑制反电势谐波的产生。本实用新型中孔洞结构的永磁体的原理简单有效，可操作性强，电机的反电势谐波含量低，力矩波动小，能有效降低电机的震动和噪声。
本实用新型提供了一种永磁同步电机及包括其的压缩机，所述永磁同步电机包括定子；转子，所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯的设置有圆周方向均匀分布的多个永磁体安装槽，各个所述永磁体安装槽内嵌装有永磁体；所述永磁体为片状结构，所述永磁体设置有孔洞结构。
本实用新型的永磁同步电机，其永磁体具有孔洞结构，能够有效地抑制永磁同步电机的反电势谐波，达到降低电机谐波损耗，以及消除谐波带来的电机噪音、噪声和发热等作用，同时，提高永磁同步电机的效率。此外，本实用新型的永磁同步电机能实现永磁体形状优化设计，节约材料降低成本，从而达到降低永磁同步电机成本的目的。
本实用新型的实施例提供了一种压缩机，包括上述所述的永磁同步电机，具有成本低、震动和噪音小、效率高等优点。
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。对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。应当理解的是，“下”或“上”，“向下”或“向上”等用语用来参照示例性实施例的特征在图中显示的位置描述这些特征；第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
1.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：
定子；以及
转子，所述转子包括转轴和转子铁芯，所述转子铁芯的设置有圆周方向均匀分布的多个永磁体安装槽，各个所述永磁体安装槽内嵌装有永磁体；
所述永磁体为片状结构，所述永磁体设置有孔洞结构。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：所述永磁体的中心设置有所述孔洞结构。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：所述永磁体由多块片状结构拼接而成。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于，所述孔洞结构位于多块所述片状结构的拼接位置。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：所述孔洞结构为圆形孔洞或菱形孔洞。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：所述永磁体的断面为弧形、v形或一字形。
7.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：
所述永磁体由四块形状相同的片状结构2×2拼接而成；
所述永磁体的中心设置有所述孔洞结构；
所述孔洞结构的对称轴的数量大于等于4，且其中两条对称轴与片状结构的两条拼接缝相重合。
8.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：
所述永磁体的截面积为s；
所述孔洞结构的截面积为m；
所述孔洞结构的截面积m满足0.01s≤m≤0.20s。
9.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：
所述定子包括定子铁芯和定子绕组；
所述定子绕组为集中卷绕组。
10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的永磁同步电机。
技术总结