[發明專利]一種徑向磁懸浮式電機

有效

• 申請號: 201711235852.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107769622B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 趙靜;楊柳;劉向東;陳振;李健
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00;H02K7/09;F16C32/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種徑向磁懸浮式電機。該電機包括定子部、轉子部、被動式磁懸浮軸承徑向支撐部、被動式磁懸浮軸承軸向位置調整部以及被動式阻尼部；被動式磁懸浮軸承徑向支撐部與轉子部連接，用于為轉子部提供徑向支撐力；被動式磁懸浮軸承軸向位置調整部分別與轉子部和被動式磁懸浮軸承徑向支撐部連接，用于調整轉子部的位置以及被動式磁懸浮軸承徑向支撐部的位置。本發明提供的電機能夠調整轉子的位置，使其回歸初始位置，從而保證電機的穩定工作，提高電機的可靠性。

技術領域

本發明涉及非接觸式磁懸浮電機領域，特別是涉及一種徑向磁懸浮式電機。

背景技術

隨著半導體電子技術的發展，無刷直流電機以其較好的可控性、寬調速范圍、更高的功率和更小的體積、更快的響應速度和可以軟啟動等優點得到了迅速的發展。例如在飛輪儲能、姿態調整等系統應用中，對飛輪電機要求具備高效率、低重量、高轉矩密度、長壽命以及環保性等特點。無刷直流電機的使用在一定程度上可以達到使用要求，但在一些有著更高要求的場合，使用接觸式軸承的無刷直流電機已無法滿足上述需求。目前無刷直流電機多采用磁力軸承代替傳統的滾珠或者滾柱軸承。磁力軸承的出現在一定程度上解決了傳統接觸式軸承的問題，可以提供無接觸和低摩擦的運動，主要分為主動式和被動式。主動式磁懸浮軸承是在永磁偏置基礎上疊加控制線圈所產生的磁場而成的磁懸浮軸承，被動式磁懸浮軸承只有永磁體磁場而成的磁懸浮軸承。主動式磁懸浮軸承可提供可變剛度和阻尼的懸浮支撐，可承受較大的動載荷，有較強的運動穩定性。但是，主動式磁懸浮軸承需要安裝多個高精度的傳感器，傳感器的可靠性嚴重限制了主動式磁懸浮軸承的使用，降低了系統的可靠性；同時主動式磁懸浮軸承需要高品質的控制器和高性能的功率放大器，這在很大程度上增加了系統的復雜性和系統失效的可能性，也導致軸承支撐系統體積較為龐大。被動式磁懸浮軸承則不需要激勵電流，省去了傳感器和控制器，結構簡單緊湊。但是被動磁懸浮式無刷直流電機的支撐件受到外部擾動時，易產生位移震蕩，且難以恢復到穩定狀態。

發明內容

本發明的目的是提供一種徑向磁懸浮式電機，用以解決支撐件受到外部擾動時，易產生位移震蕩，且難以恢復到穩定狀態，導致電機工作不穩定，不可靠的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種徑向磁懸浮式電機，所述電機包括定子部、轉子部、被動式磁懸浮軸承徑向支撐部、被動式磁懸浮軸承軸向位置調整部以及被動式阻尼部；

所述定子部，用于產生第一磁場；

所述轉子部，用于產生第二磁場，所述第一磁場與所述第二磁場相互作用產生轉矩；

所述被動式阻尼部，設置在所述定子部上，用于為所述電機提供阻尼；

所述被動式磁懸浮軸承徑向支撐部，與所述轉子部連接，用于為所述轉子部提供徑向支撐力；

所述被動式磁懸浮軸承軸向位置調整部，分別與所述轉子部和所述被動式磁懸浮軸承徑向支撐部連接，用于調整所述轉子部的位置以及所述被動式磁懸浮軸承徑向支撐部的位置。

可選的，所述定子部包括無鐵心定子、定子支撐軸、定子繞組；所述定子繞組設置在所述無鐵心定子內；所述定子支撐軸一端設有第一凸肩，所述定子支撐軸的第一凸肩與所述無鐵心定子通過多個鎖緊螺釘連接。

可選的，所述轉子部包括內轉子永磁體、外轉子永磁體、內轉子鐵心、外轉子鐵心、第一內轉子永磁體軸端擋圈、第二內轉子永磁體軸端擋圈、第一外轉子永磁體軸端擋圈、第二外轉子永磁體軸端擋圈、內外轉子鐵心連接端蓋；所述外轉子永磁體設置在所述外轉子鐵心內側；所述內轉子永磁體設置在所述內轉子鐵心外側；所述內轉子鐵心和所述外轉子鐵心通過所述內外轉子鐵心連接端蓋固定；所述外轉子永磁體兩端分別設置所述第一外轉子永磁體軸端擋圈和所述第二外轉子永磁體軸端擋圈，所述內轉子永磁體兩端分別設置所述第一內轉子永磁體軸端擋圈和所述第二內轉子永磁體軸端擋圈。