[發(fā)明專利]減小電機中軸承的受力

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480037891.6
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN105408649B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大衛(wèi)·羅杰;黎鴻正
• 申請（專利權(quán)）人: 大衛(wèi)·羅杰;黎鴻正
• 主分類號: F16C39/06
• 分類號: F16C39/06;H02K7/09;H02K49/10
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 李德魁

磁力驅(qū)動系統(tǒng)具有原動機和轉(zhuǎn)子，該原動機在其第一表面具有第一磁體陣列，該轉(zhuǎn)子在其外表面具有第二磁體陣列。轉(zhuǎn)子的外表面位于鄰近原動機的第一表面，使得原動機的運動引起轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動。支承組件具有軸，用于確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，并具有第三磁體陣列，該第三磁體陣列與轉(zhuǎn)子上的第四磁體陣列相互配合，以形成磁力軸承，該磁力軸承用于抵抗轉(zhuǎn)子上沿其轉(zhuǎn)軸的作用力。

本發(fā)明涉及減小電機中軸承的受力。

發(fā)電機形式的電機是眾所周知的，其中初級能源用于轉(zhuǎn)動主體，并且發(fā)電機的轉(zhuǎn)子與定子相互配合以產(chǎn)生電流。但是，其中初級能源是常用的可再生能源中的一種，例如風(fēng)能、潮汐能或波浪能，至少與傳統(tǒng)的發(fā)電站中所能達到的3000轉(zhuǎn)/分鐘相比，轉(zhuǎn)子通常轉(zhuǎn)得很慢。

近期的一個專利申請(EP-A-2335344)描述了具有集成磁力齒輪傳動系統(tǒng)的機器，該磁力齒輪傳動系統(tǒng)將原動機的慢速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為發(fā)電機轉(zhuǎn)子的更快速轉(zhuǎn)動。利用磁體的雙面陣列來形成轉(zhuǎn)矩非常密集的磁力齒輪傳動系統(tǒng)，從而使機器變得更小。

然而，在某些情況下，高扭矩密度并不是必要的。后來的專利申請(PCT/GB2012/053143)描述了利用一組磁體陣列與一組凸起的鐵磁極相互配合來產(chǎn)生傳動效應(yīng)的機器。在一些應(yīng)用中，這將比前述的雙面磁體系統(tǒng)更便宜而且更有力。前述的兩組機器均可以電動機或發(fā)電機的形式來運轉(zhuǎn)。

為了方便起見，這些前述的機器在此分別稱作雙面磁體(DSM)機或磁阻(MR)機。

與其他許多電機一樣，這些新的機器包括旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和用于承載轉(zhuǎn)子的軸承。傳統(tǒng)的機械式滾動或平面軸承、磁力軸承或流體軸承均可使用。在前述的兩組機器中，軸承的受力都很高。

軸承的受力高在很多方面對傳統(tǒng)軸承不利，例如會導(dǎo)致初始成本和重量增加，服務(wù)年限縮短，以及更大的噪聲和更低的效率。

在使用主動磁軸承的情況下，電力供應(yīng)至繞組以產(chǎn)生磁場，其中該磁場用于控制旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的位置。此處軸承的受力更大會導(dǎo)致需要更多的初級能量，使用更大的電磁鐵和更低的效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種磁驅(qū)動系統(tǒng)，其包括：

原動機，所述原動機在其第一表面具有第一磁體陣列；

轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子在其外表面具有第二磁體陣列，轉(zhuǎn)子的外表面鄰近原動機的第一表面，使得原動機的運動引起轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動；

支承組件，所述支承組件具有軸，用于確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，并具有第三磁體陣列，

其中所述第三磁體陣列與轉(zhuǎn)子上的第四磁體陣列相互配合，以形成磁力軸承，該磁力軸承用于抵抗轉(zhuǎn)子上沿其轉(zhuǎn)軸作用的力。

因此，本發(fā)明描述了減小DSM機和MR機中的軸承的受力的方法。

為了更好地理解本發(fā)明，并且展示本發(fā)明是如何發(fā)揮作用的，將會參考以下附圖以示例形式進行描述，其中：

圖1為示出了根據(jù)上述發(fā)明的機器的一部分的示意圖。

圖2為示出了根據(jù)上述發(fā)明的機器的一部分的示意圖，其中示出了主要的力和扭矩。

圖3為示意圖，示出了如何通過第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的可選布置，充分地減小徑向的軸承的受力。

圖4為示意圖，示出了如何通過第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的第二可選布置，充分地減小徑向的軸承的受力。

圖5a和圖5b是圖1、圖3、或圖4所示機器中的轉(zhuǎn)子的橫截面圖。

圖6示出了在圖5所示的機器中的第一承載面和第二承載面上的磁體的第一設(shè)置方式。

圖7示出了在圖5所示的機器中的第一承載面和第二承載面上的磁體的可替代的第二設(shè)置方式。

圖8示出了在圖5所示的機器中的第一承載面和第二承載面上的磁體的可替代的第三設(shè)置方式。