CN111211628A - 电机转子、电机及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机转子、电机及压缩机，该电机转子包括转子铁芯、第一平衡件以及第二平衡件；转子铁芯上开设有第一平衡孔和第二平衡孔，第一平衡件插设在第一平衡孔内，第二平衡件插设在第二平衡孔内，以使电机转子在第一平衡件和第二平衡件的作用下达到力矩平衡，这种将平衡件嵌设在转子铁芯内的结构设置在起到平衡力矩的作用的同时，还能够避免电机转子的体积增大，进而避免压缩机的整体体积增大；并且，第一平衡孔和第二平衡孔相对于转子铁芯的中心线中心对称设置，这种对称设置的平衡孔结构能够使得具有该电机转子的电机的气隙磁路对称，以形成对称的气隙磁密，从而使得具有该电机转子的电机能够产生平衡的磁力矩。

Description

电机转子、电机及压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种电机转子、电机及压缩机。

背景技术

目前，对于现有技术中的偏心质量较大的涡旋压缩机的电机转子，通过设置平衡块来使力矩达到平衡。

但是，偏心量越大，会导致平衡块的体积越大，这就使得压缩机的整体体积偏大、制作成本增加；并且，平衡块体积偏大，会导致风阻损耗增加，进而导致压缩机效率降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电机转子、电机及压缩机，以解决现有技术中的压缩机的整体体积偏大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机转子，其包括：转子铁芯，转子铁芯上开设有第一平衡孔和第二平衡孔；第一平衡件，第一平衡件插设在第一平衡孔内；第二平衡件，第二平衡件插设在第二平衡孔内；其中，第一平衡孔和第二平衡孔均沿转子铁芯的延伸方向延伸；第一平衡孔和第二平衡孔相对于转子铁芯的中心线中心对称设置。

进一步地，第一平衡件为条形结构，第一平衡件的横截面为弧形面；第一平衡孔为条形孔，第一平衡孔的横截面为与第一平衡件的横截面相匹配的弧形面；和/或，第二平衡件为条形结构，第二平衡件的横截面为弧形面；第二平衡孔为条形孔，第二平衡孔的横截面为与第二平衡件的横截面相匹配的弧形面。

进一步地，沿转子铁芯的延伸方向，第一平衡件的长度小于或等于第一平衡孔的长度，和/或，第二平衡件的长度小于或等于第二平衡孔的长度，和/或，第一平衡件的长度大于第二平衡件的长度。

进一步地，转子铁芯上开设有多个供流体流通的流通孔，多个流通孔绕转子铁芯的周向间隔设置，各个流通孔贯穿转子铁芯的两端。

进一步地，电机转子还包括两个挡板，两个挡板分别设置在转子铁芯的两端，各个挡板上均开设有多个通过孔，各个挡板的多个通过孔与多个流通孔一一对应地对接。

进一步地，电机转子还包括主平衡块和副平衡块，主平衡块和副平衡块分别设置在转子铁芯的两端；其中，主平衡块与第一平衡件的一端相对设置，副平衡块与第二平衡件的一端相对设置。

进一步地，主平衡块和副平衡块绕转子铁芯的中心线对称设置；主平衡块的外周壁和副平衡块的外周壁均与转子铁芯的外周壁齐平。

进一步地，第一平衡孔和第二平衡孔成对设置以形成平衡孔组，平衡孔组为多个，多个平衡孔组绕转子铁芯的中心线间隔布置；第一平衡件和第二平衡件成对设置以形成平衡件组，平衡件组为多个，多个平衡件组与多个平衡孔组一一对应地设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，该电机包括相互配合的电机转子和电机定子，该电机转子为上述的电机转子。

根据本发明的又一方面，提供了一种压缩机，该压缩机包括电机，该电机为上述的电机。

应用本发明的技术方案，电机转子包括转子铁芯、第一平衡件以及第二平衡件；转子铁芯上开设有第一平衡孔和第二平衡孔，第一平衡件插设在第一平衡孔内，第二平衡件插设在第二平衡孔内；即通过在转子铁芯上设置第一平衡孔和第二平衡孔，并使第一平衡件和第二平衡件分别插设在对应的第一平衡孔和第二平衡孔内，以使电机转子在第一平衡件和第二平衡件的作用下达到力矩平衡，相对于在转子铁芯的外部设置平衡块来使电机转子的力矩达到平衡，这种将平衡件嵌设在转子铁芯内的结构设置在起到平衡力矩的作用的同时，还能够避免电机转子的体积增大，也能够避免电机转子的重量增加，进而避免压缩机的整体体积增大；可见，电机转子能够解决现有技术中的压缩机的整体体积偏大的问题。

并且，第一平衡孔和第二平衡孔均沿转子铁芯的延伸方向延伸；第一平衡孔和第二平衡孔相对于转子铁芯的中心线中心对称设置，以使的插设在第一平衡孔内的第一平衡件和插设在第二平衡孔内的第二平衡件相对于转子铁芯的中心线中心对称设置，相对于非对称设置的平衡孔结构，这种对称设置的平衡孔结构能够使得具有该电机转子的电机的气隙磁路对称，以形成对称的气隙磁密，从而使得具有该电机转子的电机能够产生平衡的磁力矩，以避免具有该电机转子的电机产生不必要的震动和噪音。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的可选的一种电机转子的结示意图；

图2示出了图1中的电机转子的爆炸结构图；

图3示出了图1中的电机转子的流体流通示意图；

图4示出了图1中的电机转子的第一平衡件和主平衡块之间相对设置的示意图；

图5示出了图1中的电机转子的第二平衡件和副平衡块之间相对设置的示意图；

图6示出了图1中的电机转子的第一平衡件的结构示意图；

图7示出了图1中的电机转子的第二平衡件的结构示意图；

图8示出了具有图1中的电机转子的电机所形成的气隙磁密示例图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、电机转子；

10、转子铁芯；11、第一平衡孔；12、第二平衡孔；13、流通孔；14、紧固孔；15、磁钢孔；

21、第一平衡件；22、第二平衡件；

30、挡板；31、通过孔；32、固定孔；

41、主平衡块；42、副平衡块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种电机转子100，请参考图1至图7，电机转子100包括转子铁芯10、第一平衡件21以及第二平衡件22；转子铁芯10上开设有第一平衡孔11和第二平衡孔12，第一平衡件21插设在第一平衡孔11内，第二平衡件22插设在第二平衡孔12内；其中，第一平衡孔11和第二平衡孔12均沿转子铁芯10的延伸方向延伸；第一平衡孔11和第二平衡孔12相对于转子铁芯10的中心线中心对称设置。

在本发明的电机转子100中，通过在转子铁芯10上设置第一平衡孔11和第二平衡孔12，并使第一平衡件21和第二平衡件22分别插设在对应的第一平衡孔11和第二平衡孔12内，以使电机转子100在第一平衡件21和第二平衡件22的作用下达到力矩平衡，相对于在转子铁芯10的外部设置平衡块来使电机转子的力矩达到平衡，这种将平衡件嵌设在转子铁芯10内的结构设置在起到平衡力矩的作用的同时，还能够避免电机转子100的体积增大，也能够避免电机转子100的重量增加，进而避免具有包括电机转子100的电机的压缩机的整体体积增大；可见，电机转子100能够解决现有技术中的压缩机的整体体积偏大的问题。压缩机的整体体积减小使得压缩机的占用空间减小，有利于压缩机的小型化发展。

并且，第一平衡孔11和第二平衡孔12相对于转子铁芯10的中心线中心对称设置，以使的插设在第一平衡孔11内的第一平衡件21和插设在第二平衡孔12内的第二平衡件22相对于转子铁芯10的中心线中心对称设置，如图8所示，相对于非对称设置的平衡孔结构，这种对称设置的平衡孔结构能够使得具有电机转子100的电机的气隙磁路对称，以形成对称的气隙磁密，从而使得具有电机转子100的电机能够产生平衡的磁力矩，以避免具有电机转子100的电机产生不必要的震动和噪音。

其中，图8中的气隙磁密图是使用ansoft电磁仿真软件得到的具有电机转子100的电机的气隙部分的气隙磁密图，该图中的横坐标为沿该电机的转子铁芯10的径向方向，电机转子100与该电机的定子之间的其中一个同心圆上的不同部分的弧长，该同心圆的圆心位于转子铁芯10的轴线上，该图中的纵坐标为不同的弧长所对应的电机转子100与其定子之间的气隙磁密大小。

需要说明的是，第一平衡孔11和第二平衡孔12相对于转子铁芯10的中心线中心对称设置，即为第一平衡孔11旋转180度后能够与第二平衡孔12重合，第二平衡孔12旋转180度后能够与第一平衡孔11重合。

具体地，第一平衡件21为条形结构，第一平衡件21的横截面为弧形面；第一平衡孔11为条形孔，第一平衡孔11的横截面为与第一平衡件21的横截面相匹配的弧形面；和/或，第二平衡件22为条形结构，第二平衡件22的横截面为弧形面；第二平衡孔12为条形孔，第二平衡孔12的横截面为与第二平衡件22的横截面相匹配的弧形面。可选地，第一平衡孔11的横截面和第二平衡孔12的横截面的形状、大小均相同；第一平衡件21和第二平衡件22均采用非导磁材料制成。

其中，第一平衡件21的横截面为第一平衡件21的垂直于其延伸方向的截面，第二平衡件22的横截面为第二平衡件22的垂直于其延伸方向的截面，第一平衡件21的延伸方向和第二平衡件22的延伸方向均与转子铁芯10的延伸方向相同；第一平衡孔11的横截面为第一平衡孔11的垂直于其延伸方向的内壁的截面，第二平衡孔12的横截面为第二平衡孔12的垂直于其延伸方向的内壁的截面。

在本实施例中，沿转子铁芯10的延伸方向，第一平衡件21的长度小于或等于第一平衡孔11的长度，以避免第一平衡件21伸出转子铁芯10之外；和/或，第二平衡件22的长度小于或等于第二平衡孔12的长度，以避免第二平衡件22伸出转子铁芯10之外；和/或，第一平衡件21的长度大于第二平衡件22的长度，以使电机转子100能够形成最大的偏心力矩，且在该最大的偏心力矩条件下，满足电机转子100的力矩平衡需要。

可选地，第一平衡孔11和第二平衡孔12均贯穿转子铁芯10的两端，以当第一平衡孔11内没有插设第一平衡件21、第二平衡孔12内没有插设第二平衡件22时，第一平衡孔11和第二平衡孔12还能够作为供流体流通的通道。

为了使第一平衡件21和第二平衡件22分别稳定地嵌设在第一平衡孔11和第二平衡孔12内，在将第一平衡件21和第二平衡件22分别插入第一平衡孔11和第二平衡孔12后，可通过压铸的方式将第一平衡件21和第二平衡件22分别压铸在第一平衡孔11和第二平衡孔12的内壁上，以防止在转子铁芯10转动过程中，第一平衡件21和第二平衡件22相对转子铁芯10活动，并使得电机转子100的整体结构较为牢固。

在本实施例中，如图1、图2和图3所示，转子铁芯10上开设有多个供流体流通的流通孔13，多个流通孔13绕转子铁芯10的周向间隔设置，各个流通孔13贯穿转子铁芯10的两端。通过设置流通孔13能够增大冷媒在压缩机壳体内部的流通面积，改善冷媒的流通路径，减小冷媒在压缩机内部的流通阻力，进而改善冷媒的整体循环效率，将具有该电机转子的压缩机用于空调机组中，有利于提升空调机组的制冷效率；另外，设置流通孔13还能够降低压缩机内部高压气体对转子的冲击，以减少震动和噪音。可选地，各个流通孔13的横截面均为弧形面，各个流通孔13的横截面均与第一平衡孔11的横截面和第二平衡孔12的横截面的形状、大小相同。优选地，多个流通孔13绕转子铁芯10的周向均匀布置。

在本实施例中，电机转子100还包括两个挡板30，两个挡板30分别设置在转子铁芯10的两端，各个挡板30上均开设有多个通过孔31，各个挡板30的多个通过孔31与多个流通孔13一一对应地对接，以使各个流通孔13的两端分别与两个挡板30的相应的通过孔31连通。可选地，两个挡板30均为环形板，两个挡板30的外周壁均与转子铁芯10的外周壁齐平，以使电机转子100的整体结构较为紧凑、规整。

为了实现两个挡板30与转子铁芯10之间的装配，在转子铁芯10上开设有多个紧固孔14，多个紧固孔14绕转子铁芯10的周向间隔布置，各个紧固孔14均贯穿转子铁芯10的两端；各个挡板30上均设置有多个固定孔32，各个挡板30的多个固定孔32与多个紧固孔14一一对应地设置，以通过紧固件穿设在相应的紧固孔14和两个挡板30的相应的固定孔32内，使两个挡板30与转子铁芯10相对固定。

在本实施例中，电机转子100还包括主平衡块41和副平衡块42，主平衡块41和副平衡块42分别设置在转子铁芯10的两端；其中，主平衡块41与第一平衡件21的一端相对设置，副平衡块42与第二平衡件22的一端相对设置。即使电机转子100在成对的平衡件和成对的平衡块的共同作用下来使电机转子100的力矩达到平衡，相对于现有技术中的仅通过增大平衡块来使得偏心量较大的压缩机的电机转子达到力矩平衡，使用本申请中的平衡件和平衡块共同作用来使偏心量较大的压缩机的电机转子100达到相同的力矩平衡效果的情况下，本电机转子100的体积较小、重量较轻，进而使得具有包括电机转子100的电机的压缩机的整体体积较小，这也能够解决现有技术中的压缩机的整体体积偏大的问题；同时，还能够节省制作材料和制作成本，提高加工效率。

另外，主平衡块41和副平衡块42的体积减小能够降低电机的风阻损耗，有利于提高电机效率；并且，主平衡块41和副平衡块42的体积减小使得电机转子100的整体长度减小，这有利于减小电机的转动惯性矩，改善电机的启动性能。其中，电机转子100的整体长度为电机转子100沿其延伸方向的长度。

具体地，主平衡块41和副平衡块42分别设置在两个挡板30上，以使主平衡块41和副平衡块42通过相应的挡板30设置在转子铁芯10的两端。

具体地，主平衡块41和副平衡块42绕转子铁芯10的中心线对称设置；主平衡块41的外周壁和副平衡块42的外周壁均与相应的挡板30的外周壁齐平，即使主平衡块41的外周壁和副平衡块42的外周壁均与转子铁芯10的外周壁齐平，以使电机转子100的整体结构较为紧凑、规整。

具体地，主平衡块41和副平衡块42上均设置有连接孔，以通过上述紧固件穿设在主平衡块41和副平衡块42上的相应的连接孔内，以使主平衡块41和副平衡块42均与两个挡板30相对固定。

可选地，主平衡块41包括第一板体和第二板体，第一板体为平面板结构，第二板体为弧形板结构，第二板体设置在第一板体上，以使第二板体的内壁面与第一板体的靠近第二板体的板面之间形成台阶结构；其中，第二板体的内壁面为其弯曲方向一侧的壁面；主平衡块41的连接孔设置在第一板体上。

副平衡块42包括第三板体和第四板体，第三板体为平面板结构，第四板体为弧形板结构，第四板体设置在第三板体上，以使第四板体的内壁面与第三板体的靠近第四板体的板面之间形成台阶结构；其中，第四板体的内壁面为其弯曲方向一侧的壁面；副平衡块42的连接孔设置在第三板体上。

具体地，第一平衡孔11和第二平衡孔12成对设置以形成平衡孔组，平衡孔组为多个，多个平衡孔组绕转子铁芯10的中心线间隔布置；第一平衡件21和第二平衡件22成对设置以形成平衡件组，平衡件组为多个，多个平衡件组与多个平衡孔组一一对应地设置，以使各个平衡件组中的第一平衡件21插设在相应的平衡孔组中的第一平衡孔11内，使各个平衡件组中的第二平衡件22插设在相应的平衡孔组中的第二平衡孔12内。优选地，多个平衡孔组绕转子铁芯10的中心线均匀布置。

在本实施例中，转子铁芯10上还设置有多个供磁钢插设的磁钢孔15，多个磁钢孔15绕转子铁芯10的周向间隔设置。可选地，磁钢孔15为两个，两个磁钢孔15绕转子铁芯10的中心线对称设置。具体地，磁钢孔15为矩形孔。

本发明还提供了一种电机，该电机包括相互配合的电机转子和电机定子，该电机转子为上述的电机转子100。

本发明还提供了一种压缩机，该压缩机包括具有电机转子100的上述电机。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

在本发明的电机转子100中，电机转子100包括转子铁芯10、第一平衡件21以及第二平衡件22；转子铁芯10上开设有第一平衡孔11和第二平衡孔12，第一平衡件21插设在第一平衡孔11内，第二平衡件22插设在第二平衡孔12内；即通过在转子铁芯10上设置第一平衡孔11和第二平衡孔12，并使第一平衡件21和第二平衡件22分别插设在对应的第一平衡孔11和第二平衡孔12内，以使电机转子100在第一平衡件21和第二平衡件22的作用下达到力矩平衡，相对于在转子铁芯10的外部设置平衡块来使电机转子的力矩达到平衡，这种将平衡件嵌设在转子铁芯10内的结构设置在起到平衡力矩的作用的同时，还能够避免电机转子100的体积增大，也能够避免电机转子100的重量增加，进而避免压缩机的整体体积增大；可见，电机转子100能够解决现有技术中的压缩机的整体体积偏大的问题。

并且，第一平衡孔11和第二平衡孔12均沿转子铁芯10的延伸方向延伸；第一平衡孔11和第二平衡孔12相对于转子铁芯10的中心线中心对称设置，以使的插设在第一平衡孔11内的第一平衡件21和插设在第二平衡孔12内的第二平衡件22相对于转子铁芯10的中心线中心对称设置，相对于非对称设置的平衡孔结构，这种对称设置的平衡孔结构能够使得具有电机转子100的电机的气隙磁路对称，以形成对称的气隙磁密，从而使得具有电机转子100的电机能够产生平衡的磁力矩，以避免具有电机转子100的电机产生不必要的震动和噪音。

本发明的电机包括电机转子100，故该电机至少具有与电机转子100相同的技术效果。

本发明的压缩机包括具有电机转子100的上述电机，故该压缩机至少具有与电机转子100相同的技术效果。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机转子，其特征在于，包括：

转子铁芯(10)，所述转子铁芯(10)上开设有第一平衡孔(11)和第二平衡孔(12)；

第一平衡件(21)，所述第一平衡件(21)插设在所述第一平衡孔(11)内；

第二平衡件(22)，所述第二平衡件(22)插设在所述第二平衡孔(12)内；

其中，所述第一平衡孔(11)和所述第二平衡孔(12)均沿所述转子铁芯(10)的延伸方向延伸；所述第一平衡孔(11)和所述第二平衡孔(12)相对于所述转子铁芯(10)的中心线中心对称设置。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一平衡件(21)为条形结构，所述第一平衡件(21)的横截面为弧形面；所述第一平衡孔(11)为条形孔，所述第一平衡孔(11)的横截面为与所述第一平衡件(21)的横截面相匹配的弧形面；和/或

所述第二平衡件(22)为条形结构，所述第二平衡件(22)的横截面为弧形面；所述第二平衡孔(12)为条形孔，所述第二平衡孔(12)的横截面为与所述第二平衡件(22)的横截面相匹配的弧形面。

3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，沿所述转子铁芯(10)的延伸方向，所述第一平衡件(21)的长度小于或等于所述第一平衡孔(11)的长度，和/或，所述第二平衡件(22)的长度小于或等于所述第二平衡孔(12)的长度，和/或，所述第一平衡件(21)的长度大于所述第二平衡件(22)的长度。

4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯(10)上开设有多个供流体流通的流通孔(13)，多个所述流通孔(13)绕所述转子铁芯(10)的周向间隔设置，各个所述流通孔(13)贯穿所述转子铁芯(10)的两端。

5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述电机转子还包括：

两个挡板(30)，所述两个挡板(30)分别设置在所述转子铁芯(10)的两端，各个所述挡板(30)上均开设有多个通过孔(31)，各个所述挡板(30)的多个通过孔(31)与多个所述流通孔(13)一一对应地对接。

6.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述电机转子还包括：

主平衡块(41)和副平衡块(42)，所述主平衡块(41)和副平衡块(42)分别设置在所述转子铁芯(10)的两端；

其中，所述主平衡块(41)与所述第一平衡件(21)的一端相对设置，所述副平衡块(42)与所述第二平衡件(22)的一端相对设置。

7.根据权利要求6所述的电机转子，其特征在于，所述主平衡块(41)和所述副平衡块(42)绕所述转子铁芯(10)的中心线对称设置；所述主平衡块(41)的外周壁和所述副平衡块(42)的外周壁均与所述转子铁芯(10)的外周壁齐平。

8.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一平衡孔(11)和所述第二平衡孔(12)成对设置以形成平衡孔组，所述平衡孔组为多个，多个所述平衡孔组绕所述转子铁芯(10)的中心线间隔布置；

所述第一平衡件(21)和所述第二平衡件(22)成对设置以形成平衡件组，所述平衡件组为多个，多个所述平衡件组与多个所述平衡孔组一一对应地设置。

9.一种电机，包括相互配合的电机转子和电机定子，其特征在于，所述电机转子为权利要求1至8中任一项所述的电机转子。

10.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求9中所述的电机。

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