[發(fā)明專利]一種磁懸浮電機系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210398574.3
• 申請日: 2022-04-16
• 公開（公告）號: CN114928214A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設計）人: 胡良兵;莊明
• 申請（專利權(quán)）人: 邁思維動力技術（常州）有限公司
• 主分類號: H02K11/21
• 分類號: H02K11/21;H02K11/04;H02K7/09;H02K1/22;H02N15/00;F16C32/04
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本發(fā)明公開了一種磁懸浮電機系統(tǒng)，包括內(nèi)轉(zhuǎn)子磁懸浮電機和外轉(zhuǎn)子磁懸浮電機，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子磁懸浮電機包括第一電機定子疊片和第一轉(zhuǎn)子芯軸。本發(fā)明中上下兩層為磁懸浮軸承定子，中間為電機定子結(jié)構(gòu)，三層定子鐵心組合在同一圓柱體內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機結(jié)構(gòu)的線圈定子的結(jié)構(gòu)布局可以將轉(zhuǎn)子包裹在定子內(nèi)部限位，避免高速旋轉(zhuǎn)故障時轉(zhuǎn)子飛出，外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)內(nèi)線圈定子和外懸浮旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)拓撲，本發(fā)明使用磁懸浮軸承作為支撐的使轉(zhuǎn)子懸空旋轉(zhuǎn)的電機流體泵，位移傳感器檢測實時轉(zhuǎn)子位移，各自由度的徑向磁懸浮軸承定子線圈通過指令電流后產(chǎn)生電磁拉力用來調(diào)整轉(zhuǎn)子的位置使得轉(zhuǎn)子無任何接觸的懸浮，直接解決了流體污染、流體分子破壞和超高清潔問題。

技術領域

本發(fā)明涉及磁懸浮電機泵技術領域，具體為一種磁懸浮電機系統(tǒng)。

背景技術

磁懸浮電機指的是定子和動子無接觸運行的特種電機。按磁場作用力，分為吸引型和推斥型；按磁場耦合程度，分為懸浮力與驅(qū)動力獨立控制型和懸浮力與驅(qū)動力耦合控制型；按定子和動子結(jié)構(gòu)，分為磁懸浮旋轉(zhuǎn)電機和磁懸浮直線電機，用于磁懸浮列車、磁懸浮軸承和磁懸浮人工心臟血泵等場合。

現(xiàn)有技術中，如中國專利號為：CN108288926A的“一種磁懸浮電機”，包括殼體、轉(zhuǎn)子盤、定子盤和轉(zhuǎn)動軸，所述定子盤固定在所述殼體上，所述定子盤和所述轉(zhuǎn)子盤均套設在所述轉(zhuǎn)動軸外并與所述轉(zhuǎn)動軸之間留有間隙，多個所述轉(zhuǎn)子盤和多個所述定子盤軸向間隔布置；所述轉(zhuǎn)子盤上設有n個永磁體，n個所述永磁體沿圓周方向均勻間隔排列，n為偶數(shù)，同一所述轉(zhuǎn)子盤的同一徑向方向上的一對所述永磁體的極性相同，相鄰層所述轉(zhuǎn)子盤沿同一軸線方向上的所述永磁體的極性相反；所述定子盤上設有n個無鐵芯線圈繞組，n個所述無鐵芯線圈繞組沿圓周方向均勻間隔排列；通電時，所述轉(zhuǎn)子盤帶動所述轉(zhuǎn)動軸一起繞中心軸線自轉(zhuǎn)。本發(fā)明能減少摩擦能耗，同時在軸向和徑向上控制轉(zhuǎn)動軸。

但是現(xiàn)有的流體泵體存在體積大、需要滾珠軸承輔助能耗大轉(zhuǎn)速限制等的缺點，滾珠軸承也會對流體造成污染，工作過程中滾珠軸承的滾珠擠壓也會破壞流體分子結(jié)構(gòu)，在血液泵，超高清潔液體泵，超高清潔氣體泵中存在較大的應用壁壘，針對上述問題，提出一種磁懸浮電機系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種磁懸浮電機系統(tǒng)，以解決上述背景技術提出的現(xiàn)有的流體泵體存在體積大、需要滾珠軸承輔助能耗大轉(zhuǎn)速限制等的缺點，滾珠軸承也會對流體造成污染，工作過程中滾珠軸承的滾珠擠壓也會破壞流體分子結(jié)構(gòu)，在血液泵，超高清潔液體泵，超高清潔氣體泵中存在較大的應用壁壘的問題，本發(fā)明的磁懸浮電機中，上下兩層為磁懸浮軸承定子，中間為電機定子結(jié)構(gòu)，三層定子鐵心組合在同一圓柱體內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機結(jié)構(gòu)的線圈定子的結(jié)構(gòu)布局可以將轉(zhuǎn)子包裹在定子內(nèi)部限位，避免高速旋轉(zhuǎn)故障時轉(zhuǎn)子飛出，外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)內(nèi)線圈定子和外懸浮旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)拓撲，本發(fā)明使用磁懸浮軸承作為支撐的使轉(zhuǎn)子懸空旋轉(zhuǎn)的電機流體泵，位移傳感器檢測實時轉(zhuǎn)子位移，各自由度的徑向磁懸浮軸承定子線圈通過指令電流后產(chǎn)生電磁拉力用來調(diào)整轉(zhuǎn)子的位置使得轉(zhuǎn)子無任何接觸的懸浮，直接解決了流體污染、流體分子破壞和超高清潔問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種磁懸浮電機系統(tǒng)，包括內(nèi)轉(zhuǎn)子磁懸浮電機和外轉(zhuǎn)子磁懸浮電機，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子磁懸浮電機包括第一電機定子疊片和第一轉(zhuǎn)子芯軸，所述第一轉(zhuǎn)子芯軸的外側(cè)設置有電機轉(zhuǎn)子，所述電機轉(zhuǎn)子的外側(cè)設置有磁軸承轉(zhuǎn)子組件，所述第一電機定子疊片的兩側(cè)對稱設置有兩個第一磁浮軸承定子疊片，所述第一磁浮軸承定子疊片的內(nèi)側(cè)均勻固定連接有多個第一磁懸浮軸承定子，所述第一電機定子疊片的內(nèi)側(cè)均勻設置有多個第一電機定子，且第一電機定子疊片的內(nèi)側(cè)均勻活動連接有多個第一磁浮軸承位移傳感器，所述外轉(zhuǎn)子磁懸浮電機包括第二電機定子疊片和第二轉(zhuǎn)子芯軸，所述第二電機定子疊片的兩側(cè)對稱設置有兩個第二磁浮軸承定子疊片，所述第二電機定子疊片的內(nèi)側(cè)均勻設置有多個第二電機定子，所述第二磁浮軸承定子疊片的內(nèi)側(cè)均勻設置有多個第二磁懸浮軸承定子。

優(yōu)選的，相鄰兩個所述第二磁懸浮軸承定子之間固定連接有第二磁浮軸承位移傳感器，且第二磁浮軸承位移傳感器的一端與第二磁浮軸承定子疊片的內(nèi)側(cè)活動安裝。