[發(fā)明專利]一種微型電機機械泵的電機轉(zhuǎn)子懸浮方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410426838.7
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104184249A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李春峰;羅小兵;段斌
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中環(huán)電子照明科技有限公司
• 主分類號: H02K5/167
• 分類號: H02K5/167;H02K7/09;H02N15/00
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種微型電機機械泵，特別涉及一種微型電機機械泵的電機轉(zhuǎn)子懸浮方法。

背景技術(shù)

隨著微通道液冷技術(shù)、微流控技術(shù)、特種泵送技術(shù)的發(fā)展，微型機械泵作為其流體系統(tǒng)的動力源擁有廣泛的應(yīng)用空間及前景。其中，微型電機是微型機械泵的驅(qū)動元件，其可靠性是整泵運行穩(wěn)定性的保證。

現(xiàn)有技術(shù)解決微型機械泵電機轉(zhuǎn)子的支承問題主要分為無軸承和有軸承兩種，無軸承微型機械泵依靠水力效果實現(xiàn)轉(zhuǎn)子自對中，由于缺乏硬性支承，轉(zhuǎn)子裝配精度低，且在振動環(huán)境下轉(zhuǎn)子的中心定位效果差，帶軸承類微型機械泵主要分為接觸式軸承和磁懸浮軸承。接觸式軸承在微型電機中的應(yīng)用受到尺寸、強度等因素的限制，且受到?jīng)_擊和磨損的破壞造成軸承失效。至于磁懸浮軸承，由于必須進(jìn)行反饋控制，因而系統(tǒng)復(fù)雜造價高昂。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出的一種應(yīng)用于微型機械泵電機的轉(zhuǎn)子懸浮方法，它一方面能為轉(zhuǎn)子提供有效的支承，另一方面避免電機高速運行過程中的軸承損耗，因而運行平穩(wěn)，低噪音。具體技術(shù)方案是，

本發(fā)明技術(shù)效果是電磁懸浮控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，無復(fù)雜的反饋控制，降低了軸承的摩擦損耗，降低了電機運行時的振動及噪音，增加了軸承的運行可靠性，從而大大延長了微型電機使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1，本發(fā)明包括永磁軸承1、定子組件3、轉(zhuǎn)子組件4、錐度滑動軸承13。永磁軸承1包含內(nèi)磁鋼圈1-1，外磁鋼圈1-2，其磁極方向相同、表現(xiàn)為斥力，定子組件3包含二級定子線圈2、一級定子線圈5，轉(zhuǎn)子組件4包含二級永磁轉(zhuǎn)子11、一級永磁轉(zhuǎn)子12、電機軸7、轉(zhuǎn)子保護(hù)套8。二級定子線圈2、一級定子線圈5及永磁軸承外磁鋼圈1-2使用環(huán)氧樹脂灌封固定于電機外殼14上，二級永磁轉(zhuǎn)子11、一級永磁轉(zhuǎn)子12使用厭氧膠固定于電機軸7上，兩級永磁轉(zhuǎn)子及永磁軸承內(nèi)圈1-1外圍由非導(dǎo)磁性金屬材質(zhì)的轉(zhuǎn)子保護(hù)套8包覆，用以加固永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)強度，錐度軸承13內(nèi)圈固定于電機軸7上,葉輪6輪轂與電機軸7直聯(lián)，由電機驅(qū)動葉輪7旋轉(zhuǎn)完成泵功。

兩級線圈電機在非工作狀態(tài)時，二級定子線圈2的磁力中心線9與二級永磁轉(zhuǎn)子11的磁力中心線10并不重合，其中，二級定子線圈2的磁力中心線9距離錐度滑動軸承13的距離較遠(yuǎn)，同時，兩者磁力中心線的偏離距離應(yīng)小于葉輪7的葉頂間隙，錐度滑動軸承13的內(nèi)外圈為貼合狀態(tài)。

兩級線圈電機在工作狀態(tài)時，定子組件3與轉(zhuǎn)子組件4之間充斥滿泵送工質(zhì)，第一階段啟動一級定子線圈5驅(qū)動轉(zhuǎn)子4低速啟動，賦予轉(zhuǎn)子組件4穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動慣量。第二階段啟動二級定子線圈2逐步將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提升至額定轉(zhuǎn)速，由于磁吸力的作用二級定子線圈2與二級永磁轉(zhuǎn)子11的磁力中心線重合，并拉拽轉(zhuǎn)子組件4及滑動軸承13的內(nèi)圈從錐度滑動軸承13的外圈貼合面分離，轉(zhuǎn)子組件4依靠永磁軸承1的支承力以及轉(zhuǎn)子周圍工質(zhì)的液壓力實現(xiàn)懸浮運轉(zhuǎn)。

本發(fā)明主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點：

1、電機在啟動階段使用一級線圈驅(qū)動，轉(zhuǎn)速較低，對軸承沖擊較小。同時，電機由二級線圈驅(qū)動高速運轉(zhuǎn)的過程中錐度軸承內(nèi)外圈完全脫離，消除了高速電機的軸承磨損，增加了軸承的運行可靠性，從而大大延長了微型電機使用壽命。

2、電機轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮運轉(zhuǎn)依靠轉(zhuǎn)子組件自身的轉(zhuǎn)動慣量、永磁軸承內(nèi)外圈斥力、轉(zhuǎn)子周圍工質(zhì)的液壓力來實現(xiàn)，從而省去了電磁懸浮控制系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。