[發明專利]一種磁懸浮開關磁阻伺服電機

在審

• 申請號: 201810276434.2
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108494158A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 王博
• 申請（專利權）人: 蘇州容浦機電科技有限公司
• 主分類號: H02K7/08
• 分類號: H02K7/08;H02K11/21
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 張麗

本發明公開了一種磁懸浮開關磁阻伺服電機，包括電機轉軸，機轉軸中部設置有開關磁阻電機轉子，開關磁阻電機轉子套設在開關磁阻電機定子繞組中，開關磁阻電機轉子兩端沿電機轉軸的軸向外部套設有磁懸浮軸承，以及設置在轉軸兩端部用于監測電機轉軸位置的傳感裝置；磁懸浮軸承包括套設在所述電機轉軸外的磁軸承轉子，磁軸承轉子通過磁軸承徑向控制組控制，磁軸承徑向控制組一端設置有永磁體，永磁體外側均設置有磁軸承軸向控制繞組和磁軸承徑向控制繞組。本發明提供一種摩擦損耗小，工作效率高，利用磁場力將轉子浮于空間且軸承支撐性好，具有位移傳感器監測功能的磁懸浮開關磁阻伺服電機。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體為一種磁懸浮開關磁阻伺服電機。

背景技術

隨著國內電機制造水平的大幅提升，交流伺服電機控制技術逐漸為越來越多的國內廠家所掌握，促成了國內伺服驅動器廠家在短短的不足十年時間里實現了從起步到全面擴展的發展態勢。電機和驅動企業紛紛投身伺服產業并實現了產業化、規模化生產，但國產伺服電機機械軸承控制系統主要以小功率的低端產品為主，通過較高的性價比吸引使用精度要求相對較低的客戶，在功能、性能和工藝方面與國外產品仍有較大的差距，以高性能、高精度、高可靠性為基本特征的交流伺服電機控制系統仍然主要依靠進口，這種現狀嚴重制約了我國高科技產業的發展。因此，盡早研制出具有當今國際水平的高性能、實用化的磁懸浮開關磁阻伺服電機控制系統，對于促進我國航空、航天、國防及工業自動化等高端領域的發展，跟蹤和趕上世界先進水平均有重要現實意義。

現有技術中，機械磨損不僅大幅度降低了開關磁阻伺服電機壽命，影響精度，還會造成開關磁阻伺服電機氣隙的不均勻、繞組發熱、溫升增大，使電機特性變差，效率降低，縮短開關磁阻電機及裝備的使用壽命，同時帶來潤滑液、冷卻液污染的問題。為了克服這些問題，早期伺服控制系統中氣浮軸承、液浮軸承等新型軸承得到了廣泛應用，減少了軸承的機械磨損，但氣浮軸承、液浮軸承裝置龐大，結構復雜，承載損耗大，特別是液浮軸承還在存環境污染，應用場合受到限制從而影響了電機的效率和使用壽命。因此，為改善高速電機的軸承支撐特性，利用磁場力將轉子浮于空間，實現轉子和定子之間盡可能減少機械接觸，摩擦損耗低，延長了電機設備使用壽命以及提升電機的工作效率是現有技術中需要解決的技術問題。

發明內容

為了克服上述問題，本發明提供一種摩擦損耗小，工作效率高，利用磁場力將轉子浮于空間且軸承支撐性好，具有位移傳感器監測功能的磁懸浮開關磁阻伺服電機。

本發明的技術方案是提供一種磁懸浮開關磁阻伺服電機，包括電機轉軸，所述電機轉軸中部設置有開關磁阻電機轉子，所述開關磁阻電機轉子套設在開關磁阻電機定子繞組中，所述開開關磁阻電機轉子兩端沿電機轉軸的軸向外部套設有磁懸浮軸承，以及設置在轉軸兩端部用于監測電機轉軸位置的傳感裝置；所述磁懸浮軸承包括套設在所述電機轉軸外的磁軸承轉子，所述磁軸承轉子通過磁軸承徑向控制組控制，所述磁軸承徑向控制組一端設置有永磁體，所述永磁體外側均設置有磁軸承軸向控制繞組和磁軸承徑向控制繞組；所述電機外部套設有缸筒，所述缸筒兩端分別設置有后端蓋和前端蓋。

本發明一個較佳實施方案中，傳感裝置包括分別設置在所述電機轉軸兩端部的徑向位移傳感器，以及在電機后端蓋上與電機轉軸相對位置處設置有軸向位移傳感器。

本發明一個較佳實施方案中，缸筒包括支撐電機內部器械的缸筒內套，所述缸筒內套外部套設有缸筒螺旋管，所述缸筒螺旋管外套接有缸筒外套。

本發明一個較佳實施方案中，電機轉軸靠近后端蓋一端套設有調心軸承。

本發明一個較佳實施方案中，電機轉軸靠近前端蓋一端套設有輔助軸承。

本發明一個較佳實施方案中，電機轉軸與徑向位移傳感器套接處均設置有位移傳感器基準環。

本發明一個較佳實施方案中，電機轉軸兩端均設置有至少一個徑向位移傳感器以及至少一個位移傳感器基準環。