具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。在此，本发明的以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的范围。

如图1所示，本发明的实施例提供一种转子铁芯，包括叠压在一起的设定数量的转子冲片31，转子冲片31的中心设置有圆形的转轴孔320，用于使转轴4穿过转子冲片31；转子铁芯的Q轴轴线和D轴轴线相交于转轴孔320的圆心；转子冲片31包括多个沿Q轴轴向延伸的转子磁桥，相邻的转子磁桥之间通过两个连接筋330相连接，两个连接筋330与其所连接的转子磁桥之间的空间为转子隔磁槽，位于连接筋330远离转子隔磁槽一侧的空间为导体槽319；转子磁桥和转子隔磁槽以交替排布的方式沿D轴向远离Q轴的方向布置在Q轴的两侧；转子冲片31分别相对于Q轴和D轴对称。

本实施例中，Q轴为通过位于转子冲片31中心的转轴孔320的圆心的横轴，D轴为通过转轴孔320的圆心的纵轴，Q轴与D轴相垂直。转子冲片31包括9个转子磁桥，每个转子磁桥沿Q轴轴向延伸，并且每个转子磁桥的形状相对于D轴对称。相邻的两个转子磁桥通过两个连接筋330相连；两个连接筋330的形状相同，并且相对于D轴对称排布。

如图1所示，在Q轴的一侧，沿着D轴向远离Q轴的方向依次排布有转子磁桥318、转子隔磁槽317、转子磁桥316、转子隔磁槽315、转子磁桥314、转子隔磁槽313、转子磁桥312、转子隔磁槽311和转子磁桥310。相邻的转子磁桥318和316通过两个连接筋330相连接，并且形成转子隔磁槽317，在转子隔磁槽317的左右两侧各有一个导体槽319；相邻的转子磁桥316和314通过两个连接筋330相连接，并且形成转子隔磁槽315；以此类推，并且每个转子隔磁槽的两侧都有一个导体槽319。在Q轴的另一侧，转子磁桥和转子隔磁槽以相同的方式排布，使得转子冲片31相对于Q轴也是对称的。

进一步的，多个沿Q轴轴向延伸的转子磁桥包括：位于所述转子冲片中间的中央转子磁桥318，分别位于所述转子冲片沿所述D轴方向的两个端部的端部转子磁桥，以及位于所述中央转子磁桥与所述两个端部转子磁桥之间的多个中间转子磁桥。如图1所示，本实施例中，中央转子磁桥318的形状相对于Q轴和D轴对称，转轴孔320位于中央转子磁桥318的中央。以D轴一侧的转子磁桥为例，在中央转子磁桥318和位于端部的端部转子磁桥310之间设置有三个中间转子磁桥312、314、316。

进一步的，对于位于D轴同侧的多个转子磁桥，其中，最靠近D轴的中间转子磁桥的最小宽度与其余各中间转子磁桥的最小宽度的比值不小于5/6，不大于1.25。如图1所示，本实施例中，中间转子磁桥312的最小宽度为M2，中间转子磁桥314的最小宽度为M3，中间转子磁桥316的最小宽度为M4，并且中间转子磁桥316最靠近D轴，则M2、M3、M4满足：0.8≤M2/M4≤1.2，0.8≤M3/M4≤1.2。

进一步的，对于位于D轴同侧的多个转子磁桥和多个转子隔磁槽，其中，中间转子磁桥的最小宽度不小于与其相邻并靠近D轴的转子隔磁槽的最小宽度；端部转子磁桥的最大宽度不小于与其相邻的转子隔磁槽的最小宽度；并且最靠近D轴的转子隔磁槽的最小宽度与其余各转子隔磁槽的最小宽度的比值不小于2/3，不大于2。如图1所述，本实施例中，转子隔磁槽311的最小宽度为N1，转子隔磁槽313的最小宽度为N2，转子隔磁槽315的最小宽度为N3，转子隔磁槽317的最小宽度为N4，转子磁桥310沿D轴方向的最大宽度为M1。N1、N2、N3、N4满足：0.5≤N1/N4≤1.5、0.5≤N2/N4≤1.5和0.5≤N3/N4≤1.5，并且满足：N1≤M1、N2≤M2、N3≤M3和N4≤M4。

进一步的，如图2所示，转子冲片31的任一转子隔磁槽及其左、右两侧的导体槽319的边界线满足以下关系：

左侧导体槽319的远离Q轴的边界线L1与转子隔磁槽的位于D轴左侧且远离Q轴的边界线L3共线；

右侧导体槽319的远离Q轴的边界线L7与转子隔磁槽的位于D轴右侧且远离Q轴的边界线L5共线；

左侧导体槽319的靠近Q轴的边界线L2与转子隔磁槽的位于D轴左侧且靠近Q轴的边界线L4共线；

右侧导体槽319的靠近Q轴的边界线L8与转子隔磁槽的位于D轴右侧且靠近Q轴的边界线L6共线；

转子隔磁槽的远离Q轴的圆弧C1分别与转子隔磁槽的边界线L3和边界线L5相切；

转子隔磁槽的远离Q轴的圆弧C2分别与转子隔磁槽的边界线L4和边界线L6相切。

进一步的，如图3所示，转子冲片31的任一转子隔磁槽的边界线L3与边界线L5的夹角δ不小于边界线L4与边界线L6的夹角ε。

进一步的，位于D轴同侧的各个转子隔磁槽的边界线L3与边界线L5的夹角δ相等或沿远离所述D轴的方向依次减小，并且不大于180°。本实施例中，如图4所示，转子隔磁槽317、315、313和311位于D轴的同一侧，并且按照远离D轴的方向排布，其中，

转子隔磁槽311的边界线L3与边界线L5之间的内侧夹角为δ1，

转子隔磁槽313的边界线L3与边界线L5之间的内侧夹角为δ2，

转子隔磁槽315的边界线L3与边界线L5之间的内侧夹角为δ3，

转子隔磁槽315的边界线L3与边界线L5之间的内侧夹角为δ4，

它们的关系为：δ4≤δ3≤δ2≤δ1≤180°。

进一步的，转子冲片31上的所有导体槽319的面积相同。如图1所示，本实施例中，与9个转子隔磁槽相对应的18个导体槽319面积相同。

如图5所示，转子磁桥310、312、314、316和318都是顺着Q轴磁路方向分布，使得Q轴磁路很畅通，Q轴磁通量处于高值水平；而转子隔磁槽311、313、315和317都是垂直于D轴磁路方向分布的，从而阻碍D轴磁路，使得D轴磁通量大幅降低；因此，从而使得Q轴与D轴磁通量差值大幅提升，进而大幅提升磁阻转矩。

如图6所示，本发明的实施例还提供一种异步起动同步磁阻电机，包括：定子铁芯1、定子绕组2、如上所述的转子铁芯3、转轴4、导体件5和注塑料6。转子铁芯3设置在定子铁芯1内，转轴4穿过转子铁芯3上的转轴孔320，导体件5依次填充转子铁芯3上的导体槽319，注塑料6填充转子铁芯3上的转子隔磁槽。导体件5可以是铸铝件。本实施中中，因为18个导体槽319的面积相等，所以每个导体槽319的导体件5的铸铝的用量相同。

进一步的，该异步起动同步磁阻电机的极数为2级。

进一步的，该异步起动同步磁阻电机的定子铁芯1的内径L1与转子铁芯3的外径L2的差值的范围为0.8mm-1.6mm。

进一步的，该异步起动同步磁阻电机的定子铁芯1的槽数为12、24(如图7所示)或36(如图8所示)。本发明实施例优先定子铁芯1的槽数为12。

本发明提供的转子铁芯，通过对转子铁芯结构的优化，对多个转子隔磁槽和多个转子磁桥的位置和大小的合理设计，改变Q轴磁路和D轴磁路的磁阻情况，另一方面通过隔磁槽填充注塑料的设计保障转子结构强度的同时，进一步降低D轴磁路方向的磁桥宽度，使得D轴磁阻进一步加大，实现Q轴与D轴磁路磁通量差值大幅提升，进而大幅提升磁阻转矩，进而大幅提升电机效率。使其接近同规格永磁同步电机的效率水平，同时相比永磁同步电机成本大幅降低。此外，由于转子不含永磁体，在热水循环泵高温应用场合不存在退磁风险，从而提升电机寿命。

本发明提供的使用上述转子铁芯的异步起动同步磁阻电机使电机同时具有异步电机和同步电机特征，若干导体槽结构形成的鼠笼转子结构实现异步起动过程，若干转子隔磁槽形成的D轴和Q轴不等磁阻结构为稳态同步运行提供磁阻转矩。而稳态同步运行时，转子鼠笼结构不产生电流，因此不额外消耗能量，而从大幅提高电机稳态运行效率。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

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。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。