CN115149669A - 一种高速非晶合金电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速非晶合金电机，属于电动机技术领域，其包括机体，机体内安装有转子，机体内设有用于使转子悬浮的磁轴承系统，机体内安装有两个对称设置并且由非晶合金带材卷绕制成的环形定子铁芯，转子穿过环形定子铁芯的内孔，两个环形定子铁芯的外侧各有一个与之靠近的转子盘，转子盘固定在转子上，环形定子铁芯靠近转子盘的一侧环布有多个齿块，齿块上绕有励磁线圈，转子盘靠近环形定子铁芯的一侧环布有多个磁块。本发明在工作时转子处于磁悬浮状态，无接触、无摩擦，能实现高速转动，定子的铁芯采用非晶合金带材卷绕制成，能显著降低电能损耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速非晶合金电机，属于电动机技术领域。
背景技术
随着人们环保意识的不断增强，节能降耗越来越受到重视，而电动机作为工业生产中的主要动力装备，每年会消耗大量的电能，因此人们特别重视在降低能耗、提高效率方面的研究。高速电机由于具有较高的转速，可以直连负载，无需传动装置，因而具有高效节能的特点，近年来得以迅速发展。
非晶合金作为新近出现的一种软磁材料，具有高磁导率和低损耗的特性，如果能够替代常规的硅钢片材料，则能够显著的提高电机效率，降低电机铁耗。然而受到生产工艺的限制，目前非晶合金只能加工成较薄的带材，因此不能像传统的硅钢材料一样制作成叠片结构，在电机上的应用受到较大限制。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题提供一种高速非晶合金电机，实现了非晶合金材料在高速电机上的应用，可较大幅度的降低能耗。
为达到上述目的，本发明公开了一种高速非晶合金电机，包括机体，机体内安装有转子，机体内设有用于使转子悬浮的磁轴承系统，其结构特点是：所述机体内安装有两个对称设置并且由非晶合金带材卷绕制成的环形定子铁芯，转子穿过环形定子铁芯的内孔，两个环形定子铁芯的外侧各有一个与之靠近的转子盘，转子盘固定在转子上，环形定子铁芯靠近转子盘的一侧环布有多个齿块，齿块上绕有励磁线圈，转子盘靠近环形定子铁芯的一侧环布有多个磁块。采用上述结构后，电机工作时转子可处于悬浮状态，无接触摩擦，能实现高速转动，环形定子铁芯4采用非晶合金带材卷绕制成，能显著降低电能损耗。
所述机体内安装有定子套筒，所述定子套筒内设有能隔磁的环形挡片，两个环形定子铁芯均安装在定子套筒内并且分别位于环形挡片的两侧。定子套筒能够固定环形定子铁芯的安装位置，方便装配。
所述定子套筒的外周面上设有环形散热槽，机体上的外壁上设有连通环形散热槽的散热孔，有利于电机散热。
所述磁轴承系统包括两个径向磁轴承、两个轴向磁轴承，径向磁轴承和轴向磁轴承均与机体固定，两个径向向磁轴承用于提供使转子两端部悬浮的磁力，转子上安装有推力盘，两个轴向磁轴承分别位于推力盘的两侧，两个轴向磁轴承用于提供保持推力盘轴向位置从而使转子轴向悬浮的磁力。两个轴向磁轴承对转子具有轴向磁力作用，用于使转子轴向悬浮，两个径向磁轴承对推力盘具有径向磁力作用，用于使转子径向悬浮，
所述机体内安装有两个保护轴承，转子的两端分别穿过两个保护轴承。保护轴承用于保护转子，防止转子跌落时造成损伤。
综上所述，本发明的有益效果在于：电机在工作时转子处于磁悬浮状态，无接触摩擦，能实现高速转动，定子的铁芯采用非晶合金带材卷绕制成，能显著降低电能损耗。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施中定子套筒、环形定子铁芯、转子盘以及转子的装配示意图；
图3是本发明中环形定子铁芯的结构示意图；
图4是本发明中转子盘的结构示意图；
图中：1、机体，2、转子，3、磁轴承系统，301、径向磁轴承，302、轴向磁轴承，303、推力盘，4、环形定子铁芯，5、转子盘，6、齿块，7、励磁线圈，8、磁块，9、定子套筒，10、环形挡片，11、环形散热槽，12、散热孔，13、保护轴承。
具体实施方式
参照图1，在本发明的一种实施例中，高速非晶合金电机包括机体1，机体1内安装有转子2，机体1内设有磁轴承系统3，磁轴承系统3用于使转子2悬浮，转子2与机体1之间无接触摩擦，能降低摩擦损耗，且能实现高速运转。
在图1所示的实施例中，磁轴承系统3包括两个径向磁轴承301、两个轴向磁轴承302，径向磁轴承301和轴向磁轴承302均与机体1固定，两个径向向磁轴承用于提供使转子2两端部悬浮的磁力，转子2上安装有推力盘303，两个轴向磁轴承302分别位于推力盘303的两侧，两个轴向磁轴承302用于提供保持推力盘303轴向位置从而使转子2轴向悬浮的磁力。径向磁轴承301、轴向磁轴承302通常采用永磁偏置磁轴承或电磁轴承，径向磁轴承301、轴向磁轴承302的具体结构为现有技术，在此不做赘述。机体1内安装有两个保护轴承13，转子2的两端分别穿过两个保护轴承13。
参照图1至图4，机体1内安装有定子套筒9，定子套筒9内设有能隔磁的环形挡片10，环形挡片10可采用跟定子套筒9一体的结构，也可以单独制作，定子套筒9内安装有两个对称设置并且由非晶合金带材卷绕制成的环形定子铁芯4，两个环形定子铁芯4分别位于环形挡片10的两侧，转子2穿过环形定子铁芯4的内孔，两个环形定子铁芯4的外侧各有一个与之靠近的转子盘5，转子盘5固定在转子2上，环形定子铁芯4靠近转子盘5的一侧环布有多个齿块6，齿块6上绕有励磁线圈7，转子盘5靠近环形定子铁芯4的一侧环布有多个磁块8。
参照图1、图2，定子套筒9的外周面上设有环形散热槽11，机体1上的外壁上设有连通环形散热槽11的散热孔12。
本发明的工作原理如下：两个轴向磁轴承302对转子2具有轴向磁力作用，用于使转子2轴向悬浮，两个径向磁轴承301对推力盘303具有径向磁力作用，用于使转子2径向悬浮，保护轴承13用于保护转子2，防止转子2跌落时造成损伤。环形定子铁芯4上的励磁线圈7通电后产生磁场，对转子盘5上的磁块8产生磁力作用，励磁线圈7的磁场随通入电流的变化而变化，从而驱使转子盘5不断转动，转子2随之转动。由于环形定子铁芯4采用非晶合金带材卷绕制成，较传统的硅钢结构，能显著降低电能损耗，另外转子2采用磁悬浮结构，运行时摩擦较小，不仅能实现高速运转，而且能降低摩擦损耗。
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来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高速非晶合金电机，包括机体（1），机体（1）内安装有转子（2），机体（1）内设有用于使转子（2）悬浮的磁轴承系统（3），其特征在于，所述机体（1）内安装有两个对称设置并且由非晶合金带材卷绕制成的环形定子铁芯（4），转子（2）穿过环形定子铁芯（4）的内孔，两个环形定子铁芯（4）的外侧各有一个与之靠近的转子盘（5），转子盘（5）固定在转子（2）上，环形定子铁芯（4）靠近转子盘（5）的一侧环布有多个齿块（6），齿块（6）上绕有励磁线圈（7），转子盘（5）靠近环形定子铁芯（4）的一侧环布有多个磁块（8）。
2.如权利要求1所述的高速非晶合金电机，其特征在于，所述机体（1）内安装有定子套筒（9），所述定子套筒（9）内设有能隔磁的环形挡片（10），两个环形定子铁芯（4）均安装在定子套筒（9）内并且分别位于环形挡片（10）的两侧。
3.如权利要求2所述的高速非晶合金电机，其特征在于，所述定子套筒（9）的外周面上设有环形散热槽（11），机体（1）上的外壁上设有连通环形散热槽（11）的散热孔（12）。
4.如权利要求1所述的高速非晶合金电机，其特征在于，所述磁轴承系统（3）包括两个径向磁轴承（301）、两个轴向磁轴承（302），径向磁轴承（301）和轴向磁轴承（302）均与机体（1）固定，两个径向向磁轴承用于提供使转子（2）两端部悬浮的磁力，转子（2）上安装有推力盘（303），两个轴向磁轴承（302）分别位于推力盘（303）的两侧，两个轴向磁轴承（302）用于提供保持推力盘（303）轴向位置从而使转子（2）轴向悬浮的磁力。
5.如权利要求4所述的高速非晶合金电机，其特征在于，所述机体（1）内安装有两个保护轴承（13），转子（2）的两端分别穿过两个保护轴承（13）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115360880A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-11-18 | 山东天瑞重工有限公司 | 一种卷绕铁芯推力磁轴承 |
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2022
- 2022-08-19 CN CN202210996737.8A patent/CN115149669A/zh active Pending
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