CN105003438A - 转轴磁悬浮式变频空调压缩机 - Google Patents

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王红胜
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons

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Abstract

本发明涉及空调压缩机技术领域，公开了一种转轴磁悬浮式变频空调压缩机，包括壳体、压缩室、电机、轴承和控制器，所述压缩室由所述电机的转轴带动工作，所述轴承为电磁轴承，所述电磁轴承包括径向电磁轴承和轴向电磁轴承，所述径向电磁轴承套设在所述压缩室靠近所述电机一侧的电机转轴上，所述轴向电磁轴承套设在所述电机转轴的端部，所述控制器向所述电磁轴承输入电流，所述电磁轴承产生磁场使所述电机的转轴实现悬浮式旋转。本发明空调压缩机采用电磁轴承取代传统的机械轴承，利用磁悬浮，使压缩机内没有了机械摩擦，因此压缩机不再需要润滑油和润滑系统，压缩机的效率大大提高。而且制冷系统中没有润滑油，换热器的换热效率也大大提高。

Description

转轴磁悬浮式变频空调压缩机
技术领域
本发明涉及空调压缩机技术领域，特别涉及一种转轴磁悬浮式变频空调压缩机。
背景技术
在家居房间和办公环境中使用的空调器，其压缩机分为转子压缩机和涡旋压缩机两种，压缩机内部都使用机械轴承，需要有润滑油及润滑油循环系统来保证机械轴承工作。
参见附图2、4，现行变频空调压缩机包括壳体1、压缩室2、电机3、转轴4、上轴承10、下轴承11、排气管7、回气管8和接线盒12。上轴承10套在转轴4上，下轴承11套在转轴4端部，壳体1底部存有润滑油13。
机械轴承会产生摩擦损失，大大影响压缩机的效率。而且润滑油随制冷循环而进入到热交换器中，在传热表面形成的油膜成为热阻，影响热交换器的效率。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种转轴磁悬浮式变频空调压缩机，采用电磁轴承取代传统的机械轴承，利用电磁场，使转子悬浮起来，从而在旋转时不会产生机械接触，使压缩机内不会产生机械摩擦，因此压缩机不再需要润滑油和润滑系统，压缩机的效率大大提高。而且制冷系统中没有润滑油，换热器的换热效率也大大提高。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种转轴磁悬浮式变频空调压缩机，包括壳体、压缩室、电机、轴承和控制器，所述压缩室由所述电机的转轴带动工作，其特征是，所述轴承为电磁轴承，所述电磁轴承包括径向电磁轴承和轴向电磁轴承，所述径向电磁轴承套设在所述压缩室靠近所述电机一侧的电机转轴上，所述轴向电磁轴承套设在所述电机转轴的端部，所述控制器向所述电磁轴承输入电流，所述电磁轴承产生磁场使所述电机的转轴实现悬浮式旋转。
进一步，所述控制器为所述电机提供交变电流输入，并通过电机转子产生的交变磁场计算出用于控制所述电磁轴承的输入电流。
进一步，所述压缩机为直流变频涡旋压缩机、直流变频单转子或双转子压缩机。
进一步，所述电磁轴承为由永久磁铁和电磁铁组成。
进一步，所述电磁轴承带有传感器。
进一步，所述电机为永磁体直流无刷电机。
本发明的有益效果是：
采用电磁轴承取代传统的机械轴承，利用磁悬浮，使压缩机内没有了机械摩擦，因此压缩机不再需要润滑油和润滑系统，压缩机的效率大大提高。而且制冷系统中没有润滑油，能提高换热器的换热效率15％以上。
附图说明
图1为本发明转子压缩机结构示意图；
图2为现行转子压缩机结构示意图；
图3为本发明涡旋压缩机结构示意图；
图4为现行涡旋压缩机结构示意图。
图中：1为壳体、2为压缩室、3为电机、4为轴、5为径向电磁轴承、6为轴向电磁轴承、7为排气管、8为回气管、9为控制器、10为上轴承、11为下轴承、12为接线盒、13为润滑油。
具体实施方式
下面结合附图对本发明转轴磁悬浮式变频空调压缩机的具体实施方式作详细说明。
参见附图1、3，转轴磁悬浮式变频空调压缩机包括壳体1、压缩室2、电机3、转轴4、径向电磁轴承5、轴向电磁轴承6、排气管7、回气管8和控制器9。径向电磁轴承5套在转轴4上，轴向电磁轴承6套在转轴4端部。
压缩机可选直流变频涡旋压缩机、直流变频单转子或双转子压缩机，电磁轴承为由永久磁铁和电磁铁组成，电机为永磁体直流无刷电机。
本发明的工作原理如下：电机3通过控制器9产生频率可控的交变电流，将此交变电流输入电机3定子产生交变的磁场，带动转轴4高速旋转，并通过变频调节，从而调节压缩机的输出。根据电磁线圈上的电流和电压信号检测转轴4的位移信号，将得到信号送入控制器9进行调理、运算和放大得到控制电流，再将该控制电流输入径向电磁轴承5和轴向电磁轴承6，通过电流产生磁场，又由磁场产生吸力，从而实现转轴4的悬浮，并确保精确定位。利用电磁场，使转轴4悬浮起来，从而在旋转时不会产生机械接触，不会产生机械摩擦。电机3运转，低温低压的制冷剂气体经回气管8吸入压缩室2，压缩为高温高压的气体，从排气管7排出。依靠低温的制冷剂气体冷却电机3，确保压缩机正常工作。
该发明的实现方式可以有以下改善方式：
可采用带传感器的电磁轴承，同样起到磁悬浮作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种转轴磁悬浮式变频空调压缩机，包括壳体、压缩室、电机、轴承和控制器，所述压缩室由所述电机的转轴带动工作，其特征在于：所述轴承为电磁轴承，所述电磁轴承包括径向电磁轴承和轴向电磁轴承，所述径向电磁轴承套设在所述压缩室靠近所述电机一侧的电机转轴上，所述轴向电磁轴承套设在所述电机转轴的端部，所述控制器向所述电磁轴承输入电流，所述电磁轴承产生磁场使所述电机的转轴实现悬浮式旋转。
2.根据权利要求1所述的转轴磁悬浮式变频空调压缩机，其特征在于：所述控制器为所述电机提供交变电流输入，并通过电机转子产生的交变磁场计算出用于控制所述电磁轴承的输入电流。
3.根据权利要求1所述的转轴磁悬浮式变频空调压缩机，其特征在于：所述压缩机为直流变频涡旋压缩机、直流变频单转子或双转子压缩机。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转轴磁悬浮式变频空调压缩机，其特征在于：所述电磁轴承为由永久磁铁和电磁铁组成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的转轴磁悬浮式变频空调压缩机，其特征在于：所述电磁轴承带有传感器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的转轴磁悬浮式变频空调压缩机，其特征在于：所述电机为永磁体直流无刷电机。
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