[實用新型]一種同極型磁懸浮電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220910095.0
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN217335226U
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳李成;李大同;劉晉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東華東風機有限公司
• 主分類號: H02K1/17
• 分類號: H02K1/17;H02K1/18;H02K1/2713;H02N15/00
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11810
• 代理人: 周學永

本實用新型提供了一種同極型磁懸浮電機，包括電機殼體，轉(zhuǎn)子主軸、同極型定子，該同極型定子包括定子本體和若干組纏繞有線圈的磁極單元，所述轉(zhuǎn)子主軸上設置有若干組永磁體單元，且永磁體單元與磁極單元相對設置，在通入電流后，該磁極單元與永磁體單元相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子主軸穩(wěn)定懸浮的支承力和轉(zhuǎn)子主軸高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。由此，該同極型磁懸浮電機不需要徑向軸承和徑向位移傳感器，省去了徑向軸承座和徑向位移傳感器的空間，使得轉(zhuǎn)子主軸長度得到減小，剛性增加，動態(tài)性能提高，且還能夠省去復雜的控制器系統(tǒng)，進而大大減小了整體電機體積及提高了電機功率密度的有益效果。

技術領域

本實用新型涉及電動機技術領域，具體涉及一種同極型磁懸浮電機。

背景技術

電動機是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的一種旋轉(zhuǎn)式電動機器設備。按照支承方式分類，主要有滾珠電動機、磁懸浮電動機和空氣懸浮電動機。

首先，結(jié)合圖1所示的現(xiàn)有技術中的主動式磁懸浮電機的結(jié)構(gòu)示意圖，對現(xiàn)有常用的主動式磁懸浮電機進行簡單的介紹，主要包括電機定子5、前徑向磁軸承3、前徑向位移傳感器2、后徑向磁軸承7、后徑向位移傳感器8、左軸向磁軸承9、右軸向磁軸承11、軸向位移傳感器13、轉(zhuǎn)子主軸6、推力盤10。所述前徑向位移傳感器2和所述后徑向位移傳感器8將檢測的轉(zhuǎn)子主軸6位移信號發(fā)送給控制器，控制器再通過調(diào)理接收的位移信號控制前徑向磁軸承3和后徑向磁軸承7的電流大小，從而使轉(zhuǎn)子主軸6能夠懸浮在前徑向磁軸承3和后徑向磁軸承7中間。同理，控制器通過調(diào)理軸向位移傳感器13的信號，控制左軸向磁軸承9和右軸向磁軸承11的電流大小，從而使轉(zhuǎn)子主軸6上的推力盤10能夠懸浮在左軸向磁軸承9和右軸向磁軸承11中間。但是由于前、后徑向磁軸承，前、后徑向位移傳感器的存在，導致轉(zhuǎn)子主軸的軸向尺寸比較大，影響了轉(zhuǎn)子主軸的剛度和動態(tài)性能，再者控制器也需要增加相應的控制通道對前、后徑向磁軸承的電流進行控制，也大大增加了整體電機的體積，導致電機功率密度的減小等一系列問題。

再者，結(jié)合如圖2所示的現(xiàn)有技術中的被動式磁懸浮電機結(jié)構(gòu)示意圖可知，該被動式磁懸浮電機相對于主動式磁懸浮電機，用前、后徑向永磁軸承(30、31)代替了前、后徑向磁軸承，雖然省去了前、后徑向位移傳感器及控制器，但是由于前、后徑向永磁軸承的存在，致使轉(zhuǎn)子主軸的軸向尺寸較大及整體電機體積較大的問題還是難以解決。

最后，結(jié)合如圖3所示的現(xiàn)有技術中的空氣懸浮電機結(jié)構(gòu)示意圖可知，該空氣懸浮電機相對于被動式磁懸浮電機來說，僅僅是通過前、后徑向空氣軸承(32、33)代替了前、后徑向永磁軸承(30、31)而已，還是難以解決轉(zhuǎn)子主軸的軸向尺寸較大及整體電機體積較大的問題。

綜上，對于現(xiàn)有磁懸浮或者空氣懸浮軸承支承的的各種電動機存在缺點如下：

第一是：轉(zhuǎn)子主軸較長，不利于轉(zhuǎn)子剛性的提高，從而限制了電動機的高轉(zhuǎn)速需求；

第二是：電動機體積優(yōu)化較困難，電機功率密度的優(yōu)化受到了限制；

第三是：對于電磁軸承，還需要一套復雜的控制器系統(tǒng)，無疑增加了設備的成本及整體電機的體積。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，為至少解決上述存在的問題之一，本實用新型實施例提供了一種同極型磁懸浮電機，該同極型磁懸浮電機無徑向軸承和無徑向位移傳感器，通過同極型定子的磁極單元及轉(zhuǎn)子主軸上的永磁體單元來實現(xiàn)轉(zhuǎn)子主軸穩(wěn)定懸浮及高速旋轉(zhuǎn)，進而解決轉(zhuǎn)子主軸的軸向尺寸較大及整體電機體積較大的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了一種同極型磁懸浮電機，包括電機殼體，位于所述電機殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子主軸以及套設于所述轉(zhuǎn)子主軸外側(cè)的同極型定子，所述同極型定子固定在所述電機殼體上，所述同極型定子包括與所述電機殼體固定連接的定子本體和沿所述定子本體內(nèi)圓周設置的若干組磁極單元，所述磁極單元上纏繞有線圈；所述轉(zhuǎn)子主軸上設置有若干組永磁體單元，所述永磁體單元與所述磁極單元相對設置。