[發明專利]一種磁懸浮電機

在審

• 申請號: 201711214815.X
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107769621A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 周國鵬;吳超;徐超;周智;徐碧玉;丁登峰
• 申請（專利權）人: 湖北科技學院
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00;H02K9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電機技術領域，涉及一種磁懸浮電機。

背景技術

直流磁浮電機也稱磁浮電機，也可以叫磁力電機，它是無軸承電機是一種新型結構的電機。與傳統電機的最大不同之處是它不需要另外的軸承，電機本身既可產生轉矩，又能產生支撐轉子的磁懸浮力，使轉子能夠實現無機械摩擦旋轉。

磁懸浮電機由于無機械接觸，因而，轉軸的定位是最為核心和難于解決的問題，介于此，如何對磁懸浮電機進行軸向和經向定位，是磁懸浮電機的關鍵技術問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種磁懸浮電機，本發明所要解決的技術問題是如何對簡化磁懸浮電機的結構，使轉軸零機械摩擦。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種磁懸浮電機，其特征在于，本電機包括轉軸和殼體，所述轉軸上周向固定有若干條狀的第一永磁體，所述殼體的內壁上固定設置有若干根與各第一永磁體對應的第一鐵芯，所述第一鐵芯上繞設有第一導線繞組，所述轉軸內具有與轉軸同軸的定位孔，所述定位孔內插設有一鐵柱，所述鐵柱的一端與殼體固定連接，所述第一永磁體的內端伸入所述定位孔內；

所述第一導線繞組通電后，第一鐵芯的內端與第一永磁體的外端同極，所述鐵柱上設置有與能夠與第一永磁體的內端形成斥力的懸浮組件；

所述鐵柱的外壁與第一永磁體的內端之間具有間隙；所述第一永磁體的外端的磁極與在第一導線繞組正向通電后的第一鐵芯內端的磁極相同。

在上述的一種磁懸浮電機中，所述懸浮組件包括若干與第一永磁體一一對應的第二永磁體，所述第二永磁體的內端埋設在鐵柱內，外端伸出鐵柱周面，所述第二永磁體的外端與第一永磁體的內端同極。

第一鐵芯上繞設的第一導線繞組，假設其繞線方向為順時針，其通磁N極為外端，則第一永磁體的外端為N極，內端為S極，第二永磁體的外端為S極，內端為N極，繼而，轉軸懸浮在各第一鐵芯形成的空間內，在第二永磁體的外端與第一永磁體內端之間的斥力作用下，轉軸在此被徑向定位，而且在轉軸停運狀態下，也能夠保持懸浮，使其具有較好的同軸度，在啟動時也不會發生與第一鐵芯之間的碰觸情況。

本懸浮組件的設置，為轉軸提供雙重的經向定位，使其同軸度較高，傳動平穩性好，輸出阻力更小。

懸浮組件也可以是類似于第一鐵芯和第一導線繞組的電磁結構，從而保持轉軸與鐵柱之間保持懸浮。

在上述的一種磁懸浮電機中，所述轉軸伸出殼體之外的一端稱之為輸出端，所述轉軸位于殼體內的一端稱之為固定端，靠近所述固定端的殼體上固定設置有一散熱板，所述鐵柱的一端與散熱板固定相連。

在上述的一種磁懸浮電機中，所述固定端固定連接有一軸套，所述軸套的一端與固定端固定連接，所述軸套的另一端均勻設置有若干安裝片，所述安裝片與轉軸的軸線垂直，所述安裝片上固定設置有至少一個第二鐵芯，所述第二鐵芯上繞設有第二導線繞組，所述殼體上固定設置有位于安裝片內側的屏蔽板，所述散熱板和屏蔽板上分別固定設置有第三永磁體和第四永磁體，所述第三永磁體的內端的磁極和第四永磁體的外端的磁極相反，所述第二鐵芯橫向設置，且與轉軸平行。

本磁懸浮電機中，轉軸為通透結構，散熱板為通透結構，利用轉軸旋轉帶動殼體內空氣流通，使其具有良好的散熱效果。

通過對第二鐵芯上繞設的第二導線繞組通電，假設繞線方向為順時針，通電后第二鐵芯的內側端為S極，外側端為N極，則第三永磁體的內側端為N極，第四永磁體的外側端為S極，安裝片的兩側分別受第三永磁體和第四永磁體的斥力作用，使轉軸的軸向被定位，在本電機的第二導線繞組和第一導線繞組通電時，轉軸會迅速恢復第三永磁體和第四永磁體多安裝片作用的斥力平衡點，使轉軸恢復軸向懸浮狀態和徑向懸浮狀態。

在上述的一種磁懸浮電機中，所述安裝片的兩側分別具有一導流板。

導流板多殼體內進行換氣，使氣流從散熱板、定位孔、轉軸與第一鐵芯之間均能具有良好的散熱和換氣，避免本電機中的各永磁體高溫消磁。

在上述的一種磁懸浮電機中，每片所述安裝片上設置有兩個第二鐵芯，且徑向分布。

在上述的一種磁懸浮電機中，所述屏蔽板為硅鋼片。

在上述的一種磁懸浮電機中，所述輸出端的軸壁上開設有若干貫穿定位孔的出風孔。

輸出端連接外接驅動設備，為了使定位孔在導流板能夠對定位孔進行有效的散熱和通風，在轉軸的輸出端的外壁上開設若干出風孔。

附圖說明

圖1是本磁懸浮電機的整體結構示意圖。

圖2是圖1中B方向上的截面圖。