[發(fā)明專利]一種磁力耦合低振動電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110315927.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112953095B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張立春;王晨卉;趙兵
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: H02K5/24
• 分類號: H02K5/24
• 代理公司: 武漢凌達知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

本發(fā)明公開了一種磁力耦合低振動電機，由常規(guī)徑向磁路結(jié)構(gòu)的一臺電機，在其外部再增加一套外軸承、外端蓋和外機座，原電機的機座外圓與外機座內(nèi)圓處設(shè)置磁力耦合結(jié)構(gòu)，用于將原電機定子產(chǎn)生的扭矩，以非接觸的方式傳遞到外機座，而原電機定子通過轉(zhuǎn)子、外軸承、外端蓋固定于外機座，最終外機座設(shè)置電機底腳；本發(fā)明實現(xiàn)了電機扭矩傳遞與重力支撐的結(jié)構(gòu)解耦，原電機扭矩通過磁力耦合裝置以非接觸方式傳遞到外機座，其他結(jié)構(gòu)件不承擔(dān)扭矩，而原電機定子上產(chǎn)生的電磁振動需經(jīng)過內(nèi)外兩套端蓋、軸承及轉(zhuǎn)子才傳遞到到外機座及底腳，大大增加了振動傳遞路徑長度且使之衰減，并為進一步在路徑上采取減隔振措施提供了自由度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁力耦合低振動電機。

背景技術(shù)

目前對于外定子徑向磁通交流電機，一般在機座外側(cè)布置底腳，而機座內(nèi)側(cè)布置電機定子鐵心。定子鐵心承受電機轉(zhuǎn)矩且是電機電磁振動源，為了傳遞大扭矩，一般定子鐵心與機座剛性連接（如焊接、熱套等），這樣定子鐵心與機座之間在傳遞扭矩時，也將定子鐵心電磁振動直接傳輸?shù)綑C座，此時認為電機定子的扭矩傳遞與振動輸出路徑相同，二者是耦合的。

為了降低電機底腳輸出的振動，在機座伸出底腳的前提下，一般在定子鐵心與機座之間設(shè)置減振結(jié)構(gòu)，減振結(jié)構(gòu)主要有兩種型式。第一種減振型式為在定子鐵心與機座之間設(shè)置金屬彈性連接結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)利用低頻隔振原理，降低定子鐵心向機座傳輸?shù)恼駝印５谝环N減振型式為在定子鐵心與機座之間設(shè)置具有阻尼效應(yīng)的非金屬連接結(jié)構(gòu)如聚氨酯或橡膠，此結(jié)構(gòu)利用低頻隔振和阻尼減振原理，降低定子鐵心向機座傳輸?shù)恼駝印Ｒ陨蟽煞N減振措施，其減振結(jié)構(gòu)都同時需要傳遞扭矩，受材料強度限制，減振結(jié)構(gòu)不可能具有很低的隔振頻率，容易引起電機低頻振動惡化，且兩種減振結(jié)構(gòu)還是存在定子鐵心與機座的物理連接，所以減隔振效果有限。如果減振結(jié)構(gòu)使定子鐵心振動變大，將使電機定轉(zhuǎn)子偏心，可能進一步惡化電機性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有減振結(jié)構(gòu)由于需要承擔(dān)扭矩傳遞，造成減振效果差，且容易發(fā)生低頻振動惡化的不足，提出了一種磁力耦合低振動電機，實現(xiàn)了電機扭矩傳遞與振動輸出路徑的結(jié)構(gòu)解耦，大大增加了振動傳遞路徑長度，為進一步在路徑上采取減隔振措施提供了自由度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種磁力耦合低振動電機，包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件和設(shè)置有電機底腳與基礎(chǔ)連接的外機座，所述定子組件的內(nèi)驅(qū)動端端蓋和內(nèi)非驅(qū)動端端蓋分別通過內(nèi)驅(qū)動端軸承和內(nèi)非驅(qū)動端軸承與轉(zhuǎn)子組件連接，所述外機座的外驅(qū)動端端蓋和外非驅(qū)動端端蓋分別通過外驅(qū)動端軸承和外非驅(qū)動端軸承與轉(zhuǎn)子組件連接，還包括設(shè)置在外機座和定子組件之間、以磁力耦合的非接觸方式將定子組件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞到外機座的磁力耦合裝置，通過定子組件、兩側(cè)的內(nèi)驅(qū)動端端蓋和內(nèi)非驅(qū)動端端蓋、兩側(cè)的內(nèi)驅(qū)動端軸承和內(nèi)非驅(qū)動端軸承、轉(zhuǎn)子組件、兩側(cè)的外驅(qū)動端軸承和外非驅(qū)動端軸承、兩側(cè)的外驅(qū)動端端蓋和外非驅(qū)動端端蓋以及外機座構(gòu)成的振動路徑傳遞電磁振動，實現(xiàn)了扭矩傳遞與重力支撐的結(jié)構(gòu)解耦，大幅增加了定子組件上產(chǎn)生的電磁振動向電機底腳傳輸?shù)穆窂介L度，所述的磁力耦合裝置由外側(cè)磁體壓塊、外側(cè)磁體和內(nèi)側(cè)磁體壓塊、內(nèi)側(cè)磁體組成。

所述的一種磁力耦合低振動電機，其外驅(qū)動端軸承和外非驅(qū)動端軸承、內(nèi)驅(qū)動端軸承和內(nèi)非驅(qū)動端軸承均為滑動軸承，其中內(nèi)驅(qū)動端軸承和內(nèi)非驅(qū)動端軸承的軸頸大于外驅(qū)動端軸承和外非驅(qū)動端軸承。

進一步，所述的外驅(qū)動端軸承和外非驅(qū)動端軸承、內(nèi)驅(qū)動端軸承和內(nèi)非驅(qū)動端軸承的軸承座沿軸向分為兩瓣，且軸瓦為整體式結(jié)構(gòu)。

更進一步，所述的磁力耦合裝置是內(nèi)側(cè)磁體和外側(cè)磁體沿極性方向串聯(lián)疊加或沿周向/軸向成對交替出現(xiàn)的雙邊勵磁永磁耦合結(jié)構(gòu)。

更進一步，所述的磁力耦合裝置是一側(cè)為交替極性永磁磁極，另外一側(cè)為凸極結(jié)構(gòu)永磁磁極的單邊勵磁永磁耦合結(jié)構(gòu)。

所述的一種磁力耦合低振動電機，其內(nèi)側(cè)磁體和外側(cè)磁體的永磁磁極采用徑向表貼式結(jié)構(gòu)，通過非導(dǎo)磁楔形壓塊采用鴿尾方式固定在各自機座的內(nèi)圓或外圓。