[发明专利]用于无刷电机的转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无刷型电机的转子，其中无刷型电机用于可变容量的封闭式压缩机内，用于制冷，而所述转子的特征是其中使用的磁体能被正确定位。

背景技术

可变容量的封闭式压缩机通常使用机械连杆和活塞式系统，其通过偏心销连接到轴。为了移动这种机构，通常使用无刷型电机，其通常由定子和转子组成，后者由层压的电炉钢芯和表面磁体组成(尽管也有可能找到磁体是嵌入转子内部的转子版本)。定子通常通过螺钉固定在机体上，并固定在悬架弹簧上。另一方面，在组装过程中转子通过机械干扰的方式固定在偏心轴上。

使用具有表面磁体的转子的无刷型电机的其中一个具体特征是磁体必须沿着径向方向彼此等距分布。这类配置的典型结构是转子组件，其通常具有四个或六个铁氧体磁体的环形段，每段从端到端的角度为80度。在这种情况下，磁体之间的间隔为20度，这足以确保电机的良好运转。

这类转子的另一特征是磁体必须是轴向对准，使得所述磁体产生的磁通量传递到转子的过程中，使磁通量损失最小化。

与这种类型的转子的批量生产相关的主要困难产生的原因是：磁体段通常通过胶合附着到电炉钢芯上，并且由于这个原因，在胶水固化期间(通常通过烤箱进行)，磁体会遭受径向和轴向的位移。

磁体的径向位移使得一侧的相邻段之间的间隔很小，并且因此同一磁体另一侧的间隔就很大。这种位移会导致感应电压波形的明显失真，所述感应电压也称为电动势(EMF)。该失真产生高频谐波分量，除了不产生转矩之外，它还可能引起与电机速度控制和/或振动和噪音相关的问题。

磁体在径向方向上间距不等的另一个不利影响是每段端部的磁通量的损失。与上述事实相关的两个不利后果：其一是有用的磁通量的减少，这将降低转矩和效率。其二是定子中磁饱和区的形成，这也会降低电力效率。

磁体的轴向位移也会对电机的性能造成不利影响。请理解轴向位移指的是磁体彼此未对准和/或每个磁体的中心与转子叠片的中心未对准。这种位移会产生轴向力，从而使轴承过载，降低电机的效率或产生振动和噪音。

在批量生产用于无刷电机的转子的过程中，用于辅助磁体定位的技术是已知的，例如在文献WO93/07672中，其中通过表面斜面来辅助磁体的定位。然而，这种方法仅部分保证了径向定位，而且不能保证轴向位置。

文献EP1349261A2中所示的另一种技术使用部分埋在转子芯(内部磁体)内的磁体。该配置允许完美的径向定位，但是这使得该过程变得困难，因为磁体必须具有很高的制造精度，使得它们与壳体完全契合。这种技术也不能保证轴向定位。

此外，文献US2002/0135253A1中示出了用于解决磁体的径向定位问题的另一技术，其提出将转子叠片本身的部分用作径向定位的限制器。同样，这将要求磁体制造具有高精度，并且还会引起由磁体产生的磁通量，因为穿过这些限制器的回流而产生部分损失，这些磁通量其实应该穿过电机的空气间隙。这种技术也不能保证磁体的轴向位置。

本发明旨在解决这些及其它弊端，正如下文将述。

发明内容

本发明的目的是使转子的磁体轴向完全对准。

本发明的目的是允许以最优化的方式将由转子产生的磁通量传递到定子。

本发明的另一个目的是防止转子的磁体的径向位移。

本发明的另一个目的是防止两个相邻磁体段间的间距在一侧上太小，并因而在同一磁体的相对侧则太大。

本发明的另一个目的是避免感应电压波形的明显失真。

本发明的另一个目的是防止轴向力的出现，这可能使轴承过载并降低电动机的效率或产生振动和噪声。本发明涉及一种用于无刷电机的转子，其被配置成在其组装期间，用于确保磁体的正确径向和轴向定位。为了获得正确的径向定位，在转子的叠片中使用了径向延伸，以便产生一止动器，用来限制磁体的径向位移。防止磁体在轴向上以不对准的方式定位的这一目的已经实现，而它的实现是通过在下盖和上盖中形成一突起，限制了在组装期间磁体的定位区域，从而避免所述轴向未对准。

因此，本发明涉及一种用于无刷电机的转子，其具有表面磁体，所述转子具有至少一个突起/止动器，其径向设置在其钢芯中，并且相邻地位于四个磁体段中至少两个磁体段的一个轴向端部之间，其中磁体段在所述转子中彼此等距。实际上，在优选实施例中，至少一个突起位于所有磁体段的所有轴向端之间，其中磁体段在所述转子中彼此等距。

所述转子在下侧和上侧都有端盖，其中端盖具有至少一个轴向凹槽，其向磁体的径向端部的区域突起。凹槽的数量必须等于转子的磁体段的数量。