[实用新型]电机转子以及应用其的电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机，具体而言，涉及一种电机转子及应用该电机转子的电机。

背景技术

在滚筒洗衣机的领域中广泛地使用电机，特别是永磁同步电机，来驱动滚筒的旋转。决定该类电机性能优劣的关键点在于在洗衣机洗涤和脱水两个工作过程中电机的效率和噪音。随着洗衣机品质的提高，在洗衣机脱水过程中要求电机达到很高的转速，该电机转速至少达到10000r/min，特别地可能高达18000r/min，然而不希望带来能耗和噪音的大幅提高。

用于滚筒洗衣机的传统电机的转子主要包括两种类型，一种是表面式转子磁路结构，另一种是内置式切向转子磁路结构。

在表面式转子磁路结构中，永磁体粘贴于转子表面，永磁体整体裸露在气隙中，其产生的磁场正对定子磁场，由于电机在高速弱磁时，定子线圈上产生的电流变大，会导致裸露在电机气隙中的永磁体容易出现退磁现象，降低电机的使用寿命。此外，为了避免电机高转速下永磁体从转子表面脱落，通常需要在永磁体表面使用钢套、来保护转子表面上的永磁体在电机高速运转时不从转子铁芯表面脱落，而这种保护钢套的工艺复杂、成本较高，会带来电机整体复杂度和成本的提高。

内置式切向转子磁路结构解决了上述问题，但是其本身仍然存在很多缺陷。传统的内置式切向转子磁路结构中，齿槽转矩较大，使得电机的转矩脉动较大，从而带了不期望的振动和噪音；电机运行时产生很大的反电动势谐波含量，使得电机在以高转速运行时带来较大的振动噪音。

在传统的解决方案中，相邻的转子磁极之间是断开的，并通过注塑等方式使得其它非导磁材料的填充物填充到相邻转子磁极之间的断开处，用来固定每个单独的永磁体。这种布置方式虽然能一定程度地减小转子的漏磁现象，但是在电机的高速运行过程中，填充在相邻磁极断开位置上的注塑体承受较高的转矩，可能会断裂或破碎，从而对电机内部以及定子/转子的其他部分造成损坏，因此将较低强度的注塑体填充在断开的磁极之间的布置方式会给高速运转(例如：洗衣机的脱水过程)的电机带来风险。

因此，需要一种高效、低噪音、适于长时间高速运转的电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效、低噪音、适于长时间高速运转的电机。

本实用新型涉及一种电机转子，其中电机转子具有多个槽，该多个槽沿电机转子的径向成辐射状分布，并且用于将多个永磁铁氧体接收于其内，并且，电机转子的外表面是由沿该电机转子的周向分布且相间布置的多个样条曲面和弧形连接段的外表面形成的非圆形面，使得当电机转子安装到内表面为圆形的电机定子铁芯内，电机转子的外表面和该电机定子的定子铁芯之间的间隙为非均匀气隙。

在电机转子的一个可选的实施例中，接收在相邻的槽内的相邻的永磁铁氧体的相互面向的表面具有相同的极性，使得在每对相邻的铁氧体之间形成磁极。

在电机转子的一个可选的实施例中，磁极的外表面为样条曲面，每两个相邻的磁极通过弧形连接段而连接。

在电机转子的一个可选的实施例中，样条曲面关于其中心轴线呈轴对称，并且在其中心轴线处与定子铁芯之间的气隙为最小气隙δ_min，最小气隙δ_min与样条曲面和定子铁芯之间的气隙δ的比值是电机转子相对于样条曲面的中心轴线转过的电角度β的余弦函数，其中电角度β是电机转子相对于样条曲面的中心轴线转过的机械角度θ与电机的极对数P的乘积。

在电机转子的一个可选的实施例中，样条曲面的形状满足公式：δ_min/δ＝cos(β)。

在电机转子的一个可选的实施例中，电机转子具有沿周向方向均匀分布的八个槽，并且分别用于将八个永磁铁氧体接收于其中，每条样条曲面关于其中心轴线呈轴对称，并且跨过的机械角度θ₀为31°。

在电机转子的一个可选的实施例中，在弧形连接段和永磁铁氧体之间形成有空槽，注塑体注入到空槽中，以将永磁铁氧体进一步固定在槽中。

在电机转子的一个可选的实施例中，弧形连接段的厚度在0.4mm到0.6mm的范围内，其中弧形连接段的厚度为弧形连接段的外圆半径R2和内圆半径R1之间的差值。

在电机转子的一个可选的实施例中，弧形连接段的宽度b1小于永磁铁氧体的宽度b2，其中弧形连接段的宽度b1为弧形连接段与相邻的样条曲面两个连接点之间的距离。