[发明专利]交替极电机及具有其的压缩机

说明书

本发明公开了一种交替极电机及具有其的压缩机，交替极电机包括：转子；所述转子由软磁材料制成，转子上设置有一组以上的狭槽组，所述狭槽组在径向设置有三层狭槽，狭槽从转子周缘至转子轴孔分为第一层狭槽、第二层狭槽和第三层狭槽，其中两层安装有永磁体，所有永磁体面向转子外周缘的极性为相同极性。本发明设计的电机采用多层槽结构，但是并不是所有的槽中都安装有永磁体，可以显著提高电机的q轴电感Lq，增大Lq‑Ld的值，提高电机的电磁转矩，显著提高了转子的抗退磁能力，削弱转矩波动。

技术领域

本发明属于电机技术领域，特别涉及一种交替极电机及具有其的压缩机。

背景技术

传统永磁电机，例如8极永磁电机，其具有8个永磁体，围绕转子中心沿旋转方向布置，并且相邻的永磁体具有不同的磁化方向。而交替极永磁同步电机仅有4个永磁体，同样是沿圆周均匀分布，并且相邻的永磁体具有相同的磁化方向长度，有永磁体安装槽的称为永磁极，两个永磁体安装槽之间的软磁材料被永磁极磁化成与具有与永磁极相反的极性，因此称为交替极永磁电机，采用这种电机可以显著降低永磁体使用量。

例如中国专利CN201310042049.9公开了一种永磁体电机，其具有转子，所述转子包括具有至少两个收容槽的转子铁芯及分别收容于所述收容槽内的永磁体，所述收容槽的两端分别具有凹槽，所述永磁体的磁场不穿过其它的永磁体，位于同一所述收容槽两侧的凹槽末端与转子中心之间形成一个角度，角度的大小定义为α，两个不同所述收容槽的相邻所述凹槽末端与转子中心之间形成一个角度，角度的大小定义为β，α/β的值为0.8～1.2。

中国专利CN201710906334.9公开了一种磁阻式交替极永磁电机，包括转子，转子上具有以转子的轴线为中心，并沿转子周向均匀排布的至少两个永磁极，永磁极包括：沿转子的径向依次排布并相互分隔的内层磁槽和外层磁槽；在内层磁槽内设置有与内层磁槽相匹配的内层永磁体，在外层磁槽内设置有与外层磁槽相匹配的外层永磁体。

但是，交替极电机一对极下的磁力线仅穿过一块永磁体，尽管其单块永磁体厚度较常规电机厚，但是常规电机磁力线回路中存在两块永磁体，所以交替极电机d轴磁路上永磁体厚度明显小于常规电机d轴磁路上等效永磁体厚度。因此，一方面交替极电机d轴磁路磁阻较小，d轴电感较大导致q轴与d轴的电感差值较小，从而引起磁阻转矩较小，限制了电磁转矩的提升。另一方面，由于永磁体等效厚度较薄，抗退磁能力下降较为明显。

此外，由于交替极电机的相邻磁极不对称，在运行过程中形成较大的转矩波动。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种交替极电机及具有其的压缩机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种交替极电机，包括：转子；所述转子由软磁材料制成，转子上设置有一组以上的狭槽组，所述狭槽组在径向设置有三层狭槽，狭槽从转子周缘至转子轴孔分为第一层狭槽、第二层狭槽和第三层狭槽，其中两层安装有永磁体，所有永磁体面向转子外周缘的极性为相同极性。

进一步的，第一层狭槽空置，所述第二层狭槽和第三层狭槽安装有永磁体。

进一步的，电机还包括定子，所述定子设置有齿部，齿部的数量为z，狭槽组的数量为N组，其中第一层狭槽所面对的范围内至少有z/6N个定子齿部。

进一步的，狭槽组的数量为N组，相邻狭槽组之间形成夹角a1，其中a1×N/180°＝0.6～1。

进一步的，相邻的狭槽组之间的软磁材料上设置有两个半圆形凹槽，凹槽分别靠近两侧的狭槽组。

进一步的，两个半圆形凹槽圆形之间形成的夹角为a2，狭槽组的数量为N组，其中(360°/N-a1)/a2＝1～1.5。

进一步的，第一层狭槽的厚度为t1,第二层狭槽距离转子外周缘的距离为t2，其中t1/t2＝0.4～0.7。