[實(shí)用新型]一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201521008734.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205217182U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王充;尹華;呂文彬;安振剛;張永學(xué)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶焦耐工程技術(shù)有限公司;遼寧明德磁動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B05B3/10
• 分類號(hào): B05B3/10;H02K21/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種霧化器，尤其涉及一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器。

背景技術(shù)

如圖1所示，目前常用的旋轉(zhuǎn)式霧化器一般由霧化輪1、上料及布料機(jī)構(gòu)2、傳動(dòng)軸3、機(jī)座4、增速齒輪箱5、聯(lián)軸器6、電機(jī)7和變頻器8組成，另外需配置供油和冷卻系統(tǒng)，其在使用中存在如下問(wèn)題：

1)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障點(diǎn)多，由于是高速旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)、增速等核心機(jī)械零部件非常容易磨損，造成壽命短，維護(hù)費(fèi)用高；

2)增速箱及主軸部件都需要使用潤(rùn)滑油，而且是高速旋轉(zhuǎn)(每分鐘1萬(wàn)轉(zhuǎn)以上)，潤(rùn)滑油還需要增加冷卻系統(tǒng)，為保證潤(rùn)滑油質(zhì)量，每三個(gè)月就需要更換潤(rùn)滑油，運(yùn)行成本高；

3)由于變速箱及主軸需使用冷卻用潤(rùn)滑油，在其運(yùn)轉(zhuǎn)中容易產(chǎn)生漏油的現(xiàn)象而污染環(huán)境，在化工、食品和藥品等領(lǐng)域的使用受到限制。

近年來(lái)，出現(xiàn)了一種由高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)霧化輪的旋轉(zhuǎn)霧化器，減化了霧化器的結(jié)構(gòu)組成，減輕了霧化器的重量，提高了旋轉(zhuǎn)霧化效率和效果國(guó)。但是，由于高速電機(jī)的高速軸是豎直放置的，電機(jī)轉(zhuǎn)子的重量完全由軸承承受，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，極易造成軸承過(guò)熱和磨損嚴(yán)重，從而限制了采用高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的霧化器的應(yīng)用。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310732773.4(申請(qǐng)日為2013年12月27日)的中國(guó)專利公開(kāi)了一種“磁懸浮旋轉(zhuǎn)霧化器”，為避免過(guò)大的軸向力使高速軸承過(guò)熱和磨損嚴(yán)重，在轉(zhuǎn)子的非軸伸端的轉(zhuǎn)軸上裝有銣鐵硼永磁鐵，與之相對(duì)應(yīng)在電機(jī)蓋上裝有銣鐵硼永磁鐵。利用永磁鐵間的同性相斥原理，輔助支承轉(zhuǎn)軸。但是其采用的磁懸浮技術(shù)主要是對(duì)轉(zhuǎn)子起軸向輔助支承作用，避免因過(guò)大的軸向力使高速軸承過(guò)熱和磨損嚴(yán)重的情況。也就是說(shuō)，其仍然以高速軸承為主要支撐元件，沒(méi)有徹底解決軸承磨損的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器，采用集大功率高頻電源、磁懸浮軸承為一體的永磁同步高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)霧化輪，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍大，且轉(zhuǎn)子軸在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)完全靠磁懸浮軸承支撐，不與其它部件直接接觸，因此無(wú)需潤(rùn)滑；徹底解決了現(xiàn)有霧化器易磨損、壽命短、運(yùn)行成本高等問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器，包括永磁同步電機(jī)、霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)和霧化輪；所述永磁同步電機(jī)集成有高頻電源，永磁同步電機(jī)內(nèi)設(shè)有磁懸浮徑向軸承和磁懸浮軸向軸承為電機(jī)軸提供徑向和軸向支撐；電機(jī)軸伸出端依次套裝霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)和霧化輪，霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)由分配器和進(jìn)料管組成。

所述永磁同步電機(jī)的電機(jī)軸由中部線圈分隔為前后2個(gè)轉(zhuǎn)子軸段，電機(jī)外殼作為定子；2個(gè)轉(zhuǎn)子軸段的中部分別對(duì)稱設(shè)磁懸浮徑向軸承，磁懸浮徑向軸承的內(nèi)套套裝在轉(zhuǎn)子軸段上,與其耦合的徑向電磁鐵組件作為外套固定在電機(jī)外殼的端蓋上；其中1個(gè)轉(zhuǎn)子軸段的一端設(shè)置磁懸浮軸向軸承，磁懸浮軸向軸承由套裝在轉(zhuǎn)子軸段上的推力盤及與其耦合的軸向電磁鐵組件組成；磁懸浮徑向軸承和磁懸浮軸向軸承處至少分別設(shè)1組位置傳感器組件連接DSP控制器，DSP控制器另外通過(guò)功率放大器連接徑向電磁鐵組件和軸向電磁鐵組件，并形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

所述徑向電磁鐵組件、軸向電磁鐵組件沿所在轉(zhuǎn)子軸段周向設(shè)置8～16組，具體根據(jù)轉(zhuǎn)子軸段的直徑確定。

所述位置傳感器組件由數(shù)個(gè)位置傳感器組成,且同組的位置傳感器沿周向均勻分布。

所述位置傳感器為電渦流傳感器、電感傳感器、電容傳感器或光電式傳感器中的一種。

所述電機(jī)軸與電機(jī)殼體之間設(shè)保護(hù)軸承，且保護(hù)軸承與電機(jī)軸之間預(yù)留保護(hù)間隙。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1)轉(zhuǎn)子軸在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)完全靠磁懸浮軸承支撐，不與其它部件直接接觸，因此無(wú)需潤(rùn)滑、無(wú)需預(yù)熱、無(wú)磨損；

2)大功率高頻電源與永磁同步高速電機(jī)集成為一體，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可以達(dá)到材料和結(jié)構(gòu)允許的極限轉(zhuǎn)速，調(diào)速范圍非常大；增加設(shè)備的可控性，應(yīng)用于煙氣脫硫工藝時(shí)能更好的對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫控制；

3)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高、免維護(hù)、運(yùn)行成本低、使用壽命長(zhǎng)；

4)對(duì)極端高溫、極端低溫的運(yùn)行特殊環(huán)境都具有很好的適應(yīng)性；

5)采用軸向及徑向磁懸浮軸承及控制系統(tǒng)，可有效抑制外界干擾和系統(tǒng)振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)超臨界運(yùn)轉(zhuǎn)、低噪聲自平衡運(yùn)轉(zhuǎn)等；

6)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行轉(zhuǎn)態(tài)，便于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

附圖說(shuō)明