旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子、永磁電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和具有其的永磁電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)以及空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在高速度運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，高效率永磁電機(jī)中，為提升電機(jī)的擴(kuò)速范圍以及提升效率，一般選擇內(nèi)藏式永磁體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，每個(gè)磁極下具有單塊或者多塊永磁體槽嵌入沿徑向或者切向布置的永磁體，且通過合理的設(shè)置極間的隔磁槽數(shù)量形狀，或者通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子外緣的形狀，來確保電機(jī)在擁有較高的效率的同時(shí)，又具備較低的成本，以及良好的噪音和振動(dòng)特性。
[0003]最近幾年，隨著控制技術(shù)的進(jìn)步和永久磁鐵材料行業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了下述的電機(jī)轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子由兩塊或者兩塊以上的磁鐵組成，通過定子繞組中的脈沖電流，來實(shí)現(xiàn)對磁鐵的磁性能的調(diào)節(jié)。進(jìn)而，電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，具備高的反電勢，輸入電流降低，實(shí)現(xiàn)效率的提升，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，具備低的反電勢，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速范圍的擴(kuò)大。從而使得電機(jī)在整個(gè)運(yùn)行區(qū)間，始終具備較高的效率，同時(shí)又具備大的擴(kuò)速范圍。
[0004]在中國專利CN 101501967 B的授權(quán)說明書中，公開了一種上述電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，每個(gè)極下的永久磁鐵由矯頑磁力和磁化方向厚度的積相等或者互異的兩種永久磁鐵組成，上述的兩種永久磁鐵，一種沿著電機(jī)轉(zhuǎn)子的中心，大致呈“一字形”排列，與d軸垂直，另外一種磁鐵沿著電機(jī)的徑向，呈放射狀排布，交錯(cuò)分布共同形成了電機(jī)的磁極。
[0005]在上述專利中，由于矯頑磁力和磁化方向厚度的積小的磁鐵的磁能積也比較小，且占據(jù)了轉(zhuǎn)子一部分體積，因此保持定子結(jié)構(gòu)不變的前提下，和單純采用矯頑磁力和磁化方向厚度的積大的磁鐵“一”字形轉(zhuǎn)子相比，反電勢系數(shù)會降低，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度也會隨之降低。
[0006]為了達(dá)到和“一字形”轉(zhuǎn)子一樣的效果，就需要提高矯頑力和磁化方向厚度的積大的磁鐵的等級，而這會導(dǎo)致電機(jī)成本的增加。
[0007]另外，上述專利中，矯頑磁力和磁化方向厚度互異的兩種永久磁鐵截面不為常見的矩形，且永久磁鐵分別嵌入在單獨(dú)的磁鐵槽中，增加了制造和裝配難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。
[0009]為此，本發(fā)明提出一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，可以提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，還可以擴(kuò)大電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍。
[0010]本發(fā)明還提出一種具有上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的永磁電動(dòng)機(jī)。
[0011]本發(fā)明還提出一種具有上述永磁電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)。
[0012]本發(fā)明還提出一種具有上述壓縮機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，包括:本體，所述本體上設(shè)有多個(gè)沿其周向間隔開布置的磁極，多個(gè)所述磁極相對于所述本體的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)對稱，每個(gè)所述磁極分別包括第一永磁體和第二永磁體，其中所述第二永磁體的矯頑力為所述第一永磁體的矯頑力的兩倍以上。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可根據(jù)負(fù)載需要，在電機(jī)定子繞組內(nèi)部通過比正常工作電流大的瞬時(shí)脈沖電流，脈沖電流在電機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生瞬時(shí)的高磁場強(qiáng)度，磁場強(qiáng)度的值會超過第一永磁體的不可逆附磁矯頑力，但磁場強(qiáng)度的值低于第二永磁體的不可逆附磁矯頑力。相應(yīng)的，第一永磁體的最大磁能積(下稱“工作點(diǎn)”)會進(jìn)行相應(yīng)的變化，而第二永磁體的最大磁能積保持不變。進(jìn)而，定子電樞繞組的磁通和反電勢會相應(yīng)的變化。
[0015]當(dāng)?shù)谝挥来朋w處于最大磁能積狀態(tài)，且附磁方向和第二永磁體的方向相同，定義此時(shí)由第一永磁體提供的磁通量為正的最大值。則采用上述脈沖電流對第一永磁體進(jìn)行附磁操作時(shí)，第一永磁體的磁通量可從正向最大值到負(fù)向最大值范圍內(nèi)變化，調(diào)節(jié)上述附磁脈沖電流值的大小和導(dǎo)通時(shí)刻，就可以使第一永磁體的磁通量進(jìn)行變化，從而可根據(jù)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的需要，靈活的調(diào)節(jié)電機(jī)的反電勢系數(shù)，使電機(jī)始終運(yùn)轉(zhuǎn)在高效率狀態(tài)，同時(shí)還可以擴(kuò)大原有電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述本體上設(shè)有多個(gè)沿其周向間隔開布置的磁鐵槽，多個(gè)所述磁鐵槽相對于所述本體的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)對稱，每個(gè)所述磁極分別設(shè)在所述磁鐵槽內(nèi)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁鐵槽分別包括互相導(dǎo)通的第一槽體和第二槽體，所述第一永磁體設(shè)在所述第一槽體內(nèi)，所述第二永磁體設(shè)在所述第二槽體內(nèi)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁鐵槽的所述第一槽體和所述第二槽體的一端分別相連形成為開口朝向所述本體外的V形，每個(gè)所述磁鐵槽的所述第一槽體和所述第二槽體的連接點(diǎn)位于所述磁鐵槽的直軸與交軸之間。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，相鄰兩個(gè)所述磁鐵槽之間形成隔磁橋，所述隔磁橋相對于相鄰兩個(gè)所述磁鐵槽之間的交軸不對稱設(shè)置。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁極的所述第二永磁體的磁化方向與該所述磁極的直軸延伸方向不垂直。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一永磁體的長度為LI，所述第二永磁體的長度為L2，所述本體的半徑為R，L2彡3L1，且Ll+L2>0.8R。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一永磁體的厚度大于等于所述第二永磁體的厚度。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一永磁體為在20°C時(shí)，矯頑力小于500kA/m的釤鈷永久磁鐵。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二永磁體為在20°C時(shí)，剩磁密度大于1.2T的燒結(jié)銣鐵綳永久磁鐵。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一永磁體與所述第二永磁體一體形成。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述本體上設(shè)有多個(gè)沿其周向間隔開均勻分布的鉚釘孔，每個(gè)所述鉚釘孔在所述本體的徑向上分別位于所述磁極的內(nèi)周。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鉚釘孔的個(gè)數(shù)與所述磁極的個(gè)數(shù)相同，每個(gè)所述鉚釘孔分別設(shè)在相鄰的兩個(gè)所述磁極之間。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述本體上設(shè)有多個(gè)沿其周向間隔開均勻分布的轉(zhuǎn)子孔，每個(gè)所述轉(zhuǎn)子孔在所述本體的徑向上分別位于所述磁極的內(nèi)周。
[0030]根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的永磁電動(dòng)機(jī)，包括根據(jù)上述實(shí)施例所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。該永磁電動(dòng)機(jī)采用本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子，對原有“一字形”永久磁鐵轉(zhuǎn)子進(jìn)行替代，電機(jī)的反電勢系數(shù)可維持在原有的水平，而不會出現(xiàn)大幅度的下降，從而保持整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)電機(jī)具備較高的效率。更進(jìn)一步的，隨著磁通的動(dòng)態(tài)變化，在電機(jī)控制器母線電壓不變的如提下，電機(jī)的最尚轉(zhuǎn)速可進(jìn)一步提尚。
[0031]根據(jù)本發(fā)明第三方面實(shí)施例的壓縮機(jī)，包括根據(jù)上述實(shí)施例所述的永磁電動(dòng)機(jī)。搭載本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)，具備更高的能效和更大的運(yùn)行范圍。
[0032]根據(jù)本發(fā)明第四方面實(shí)施例的空調(diào)系統(tǒng)，包括根據(jù)上述實(shí)施例所述的壓縮機(jī)。搭載本發(fā)明所述的壓縮機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)，具備更高的APF能效。
[0033]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。