CN112383182A - 一种新型磁悬浮高速永磁电机 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种新型磁悬浮高速永磁电机，包括：转子组件和定子，所述定子磁悬浮穿过并且位于所述转子组件的中部；第一止位机构和第二止位结构，所述第一止位机构和第二止位结构固定在所述转子组件的左右两端，并且所述第一止位机构和第二止位结构均位于定子的左右两侧；两个轴承总成组件，所述轴承总成组件位于远离所述定子一侧的所述第一止位机构和第二止位结构的一侧端。本发明的磁悬浮高速永磁电机的结构简单合理，能够精准快速地提高电机的结构稳定性，避免转子组件部分轴向发生形变位移，使得定子转子轴向产生错位导致工作磁场产生错位、温升提高、功率下降。

Description

一种新型磁悬浮高速永磁电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种新型磁悬浮高速永磁电机。

背景技术

磁悬浮电机是利用磁悬浮轴承是的电磁力作用，将电机转子悬浮于空中，使电机转子与电机定子之间没有机械接触，没有机械摩擦，是一种低损耗、高性能电机；要分为主动式磁悬浮轴承与被动式磁悬浮轴承、混合式磁悬浮轴承，目前采用较多的为主动式磁悬浮轴承、混合式磁悬浮轴承。磁悬浮电机与普通的永磁电机的区别为轴承，由于转子转速提高，对轴承的支撑要求也相应有更高的要求普通的机械轴承消耗大、噪音大无法满足工况要求，因此采用磁悬浮轴承作为转子支撑轴承。

但是，现有的大多数磁悬浮高速永磁电机在转子高速运动时由于左右不平衡，会产生较大转子的轴向振动，容易使得定子转子轴向产生错位，从而导致工作磁场产生错位、温升提高、功率下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新型磁悬浮高速永磁电机。该磁悬浮高速永磁电机能够精准快速地提高电机的结构稳定性，避免转子组件部分轴向发生形变位移，提高运行的可靠性。

本发明所要解决的上述问题通过以下技术方案以实现：

一种新型磁悬浮高速永磁电机，包括：转子组件和定子，所述定子磁悬浮穿过并且位于所述转子组件的中部；第一止位机构和第二止位结构，所述第一止位机构和第二止位结构固定在所述转子组件的左右两端，并且所述第一止位机构和第二止位结构均位于定子的左右两侧；两个轴承总成组件，所述轴承总成组件位于远离所述定子一侧的所述第一止位机构和第二止位结构的一侧端。

优选的，所述第一止位机构包括第一止位推盘和第一止推挡板，所述第一止位推盘固定在所述转子组件的一端并且靠近定子，所述第一止推挡板固定在所述转子组件上，并且所述第一止推挡板紧贴着不同于所述定子一侧的第一止位推盘的侧壁。

优选的，所述第二止位结构包括第二止位推盘和第二止推挡板，所述第二止位推盘固定在所述转子组件的另一端并且所述定子，所述第二止推挡板固定在所述转子组件上，并且所述第二止推挡板紧贴着不同于所述定子一侧的第二止位推盘的侧壁。

优选的，所述第一止位机构和第二止位结构对称分布在所述转子组件上。

优选的，所述转子组件包括主转子和两个轴承转子，所述轴承转子连接在所述主转子的左右两端，所述第一止位机构和第二止位结构位于两两所述轴承转子之间，所述定子位于主转子的中部。

优选的，两两所述轴承转子对称排布在所述主转子的左右两端。

优选的，所述轴承总成组件包括壳体、轴向轴承组件和径向轴承组件，所述壳体中部的第一转子安装孔穿过所述主转子的端部，所述轴向轴承组件连接在所述壳体内侧面的轴向安装面上并且所述轴向轴承组件侧面紧贴着第一止位机构或第二止位结构，所述径向轴承组件连接在所述壳体外侧内底部的径向安装面,并且所述径向轴承组件的底部靠近所述轴承转子。

优选的，所述轴向轴承组件包括轴向铁芯和轴向线圈，所述轴向铁芯中部的第二安装孔卡紧连接在轴向安装面上，所述轴向线圈缠绕连接在所述轴向铁芯侧表面的环状轴向线圈安装槽的内壁。

优选的，所述径向轴承组件包括径向铁芯和径向线圈，所述径向铁芯上端连接在所述径向安装面上并且所述径向铁芯中部的第三安装孔穿过所述轴承转子，所述径向线圈缠绕连接在所述径向铁芯的置放槽内。

优选的，所述径向铁芯由至少五片硅钢片叠片组成。

有益效果：采用本发明所述的结构后，通过第一止位机构和第二止位结构的限位安装，可以精准快速地提高电机的结构稳定性，避免转子组件部分轴向发生形变位移，使得定子转子轴向产生错位，进而会导致工作磁场产生错位、温升提高、功率下降；又通过轴承总成组件简化了轴向轴承的结构的同时还避免了不必要的漏磁。

附图说明

图1是本发明所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机的主视结构示意图。

图2是本发明所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机的转子组件的结构示意图。

图3是本发明所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机的轴承总成组件的结构示意图。

图4是本发明所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机的壳体的剖视示意图。

图5是本发明所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机的轴向轴承的结构示意图。

图1-5:1-转子组件；2-定子；3-第一止位机构；4-第二止位结构；5-轴承总成组件；6-主转子；7-轴承转子；8-第一止位推盘；9-第一止推挡板；10-第二止位推盘；11-第二止推挡板；12-壳体；13-轴向轴承组件；14-径向轴承组件；15-轴向铁芯；16-轴向线圈；17-径向铁芯；18-径向线圈；19-轴向安装面；20-径向安装面；21-第一子安装孔；22-轴向线圈安装槽；23-第二安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。

实施例1：

如图1所示的一种新型磁悬浮高速永磁电机，包括：转子组件1和定子2，所述定子2磁悬浮穿过并且位于所述转子组件1的中部；第一止位机构3和第二止位结构4，所述第一止位机构3和第二止位结构4固定在所述转子组件1的左右两端并且均位于定子2的左右两侧；两个轴承总成组件5，所述轴承总成组件5位于远离所述定子2一侧的所述第一止位机构3和第二止位结构4的一侧端。

在本实施例中，通过第一止位机构和第二止位结构的限位安装，可以精准快速地提高电机的结构稳定性，避免转子组件部分轴向发生形变位移，使得定子转子轴向产生错位导致工作磁场产生错位、温升提高、功率下降；又通过轴承总成组件简化了轴向轴承的结构的同时还避免了不必要的漏磁，同时在装配过程减少、零件通用性好。

在本实施例中的其它结构与实施例1的相同，不同的地方在于：如图1-2，所述第一止位机构3包括第一止位推盘8和第一止推挡板9，所述第一止位推盘8固定在所述转子组件1的一端并且靠近定子2，所述第一止推挡板9固定在所述转子组件1上，并且所述第一止推挡板9紧贴着不同于所述定子2一侧的第一止位推盘8的侧壁，通过第一止推板对第一止位推盘的限位固定以及第一止位推盘的对转子的限位固定，避免定子转子产生轴向错位，影响工作磁场的错位。

在本实施例中的其它结构与上述实施例的相同，不同的地方在于：如图1-2，所述第二止位结构4包括第二止位推盘10和第二止推挡板11，所述第二止位推盘10固定在所述转子组件1的另一端并且所述定子2，所述第二止推挡板11固定在所述转子组件1上，并且所述第二止推挡板11紧贴着不同于所述定子一侧的第二止位推盘10的侧壁，通过第二止推板对第二止位推盘的限位固定以及第二止位推盘的对转子的限位固定，同时配合上第一止位机构的第一止位推盘和第一止推挡板实现双向固定支撑，保证装配强度和运行稳定性。

在本实施例中的其它结构与上述实施例的相同，不同的地方在于：如图1-2，所述第一止位机构3和第二止位结构4对称分布在所述转子组件1上，通过对称排布的第一、二止位机构可以更好地缓冲转子组件的工作端所受到压力，避免转子组件轴向产生过大形变位移。

在本实施例中的其它结构与上述实施例的相同，不同的地方在于：如图1-2，所述转子组件1包括主转子6和两个轴承转子7，所述轴承转子7连接在所述主转子6的左右两端，所述第一止位机构3和第二止位结构4位于两两所述轴承转子7之间，所述定子2位于主转子6的中部。

具体地，两两所述轴承转子7对称排布在所述主转子6的左右两端。

在本实施例中的其它结构与上述实施例的相同，不同的地方在于：如图1、3-5所示，所述轴承总成组件5包括壳体12、轴向轴承组件13和径向轴承组件14，所述壳体12中部的第一转子安装孔21穿过所述主转子6的端部，所述轴向轴承组件13连接在所述壳体12内侧面的轴向安装面19上并且所述轴向轴承组件13侧面紧贴着第一止位机构3或第二止位结构4，所述径向轴承组件14连接在所述壳体12外侧内底部的径向安装面20,并且所述径向轴承组件14的底部靠近所述轴承转子7，通过壳体、轴向轴承组件和径向轴承组件整合组成成为一个整体进一步地提高了整体装配的强度，使得轴向轴承无需为装配设计多余尺寸减少漏磁，同时还可以提高了壳体与机箱的装配灵活性和便捷性。

在本实施例中的其它结构与上述实施例的相同，不同的地方在于：如图1、3、5所示，所述轴向轴承组件13包括轴向铁芯15和轴向线圈16，所述轴向铁芯15中部的第二安装孔23卡紧连接在轴向安装面19上，所述轴向线圈16缠绕连接在所述轴向铁芯15侧表面的环状轴向线圈安装槽22的内壁，通过轴向铁芯和轴向线圈的配合可以再进一步地使得轴向轴承无需为装配设计多余尺寸减少漏磁。

在本实施例中的其它结构与上述实施例的相同，不同的地方在于：如图1、3所示，所述径向轴承组件14包括径向铁芯17和径向线圈18，所述径向铁芯17上端连接在所述径向安装面20上并且所述径向铁芯17中部的第三安装孔穿过所述轴承转子7，所述径向线圈18缠绕连接在所述径向铁芯17的置放槽内。

具体地，所述径向铁芯17由至少五片硅钢片叠片组成，通过叠片方式有利减少涡流损耗、提高效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系以及术语“第一”、“第二”，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，包括：

转子组件和定子，所述定子磁悬浮穿过并且位于所述转子组件的中部；

第一止位机构和第二止位结构，所述第一止位机构和第二止位结构固定在所述转子组件的左右两端，并且所述第一止位机构和第二止位结构均位于定子的左右两侧；

两个轴承总成组件，所述轴承总成组件位于远离所述定子一侧的所述第一止位机构和第二止位结构的一侧端。

2.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述第一止位机构包括第一止位推盘和第一止推挡板，所述第一止位推盘固定在所述转子组件的一端并且靠近定子，所述第一止推挡板固定在所述转子组件上，并且所述第一止推挡板紧贴着不同于所述定子一侧的第一止位推盘的侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述第二止位结构包括第二止位推盘和第二止推挡板，所述第二止位推盘固定在所述转子组件的另一端并且所述定子，所述第二止推挡板固定在所述转子组件上，并且所述第二止推挡板紧贴着不同于所述定子一侧的第二止位推盘的侧壁。

4.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述第一止位机构和第二止位结构对称分布在所述转子组件上。

5.根据权利要求1所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述转子组件包括主转子和两个轴承转子，所述轴承转子连接在所述主转子的左右两端，所述第一止位机构和第二止位结构位于两两所述轴承转子之间，所述定子位于主转子的中部。

6.根据权利要求5所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，两两所述轴承转子对称排布在所述主转子的左右两端。

7.根据权利要求5所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述轴承总成组件包括壳体、轴向轴承组件和径向轴承组件，所述壳体中部的第一转子安装孔穿过所述主转子的端部，所述轴向轴承组件连接在所述壳体内侧面的轴向安装面上并且所述轴向轴承组件侧面紧贴着第一止位机构或第二止位结构，所述径向轴承组件连接在所述壳体外侧内底部的径向安装面,并且所述径向轴承组件的底部靠近所述轴承转子。

8.根据权利要求7所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述轴向轴承组件包括轴向铁芯和轴向线圈，所述轴向铁芯中部的第二安装孔卡紧连接在轴向安装面上，所述轴向线圈缠绕连接在所述轴向铁芯侧表面的环状轴向线圈安装槽的内壁。

9.根据权利要求8所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述径向轴承组件包括径向铁芯和径向线圈，所述径向铁芯上端连接在所述径向安装面上并且所述径向铁芯中部的第三安装孔穿过所述轴承转子，所述径向线圈缠绕连接在所述径向铁芯的置放槽内。

10.根据权利要求9所述的一种新型磁悬浮高速永磁电机，其特征在于，所述径向铁芯由至少五片硅钢片叠片组成。

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