CN202260821U

CN202260821U - 轴向力平衡装置及应用其的高速电机

Info

Publication number: CN202260821U
Application number: CN2011204023184U
Authority: CN
Inventors: 方曼荻
Original assignee: SHENZHEN FEINENG POWER CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN FEINENG POWER CO Ltd
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-10-20

Abstract

本实用新型提供了一种轴向力平衡装置及应用其的高速电机，该轴向力平衡装置：包括控制模块、电磁铁及传感器，所述的传感器用于测量受力信息，且将受力信息传输给所述的控制模块，由所述的控制模块控制所述的电磁铁的电流大小来控制电磁铁的力。使用时，传感器实时检测主轴的轴向推力情况，控制模块调整电磁铁的线圈电流从而控制电磁铁的力，电磁力平衡叶轮产生的主轴轴向推力，使电机轴承上的受力均匀并减小轴承的受力。因此，与现有技术相比，本实用新型，其使电机轴承上的受力均匀，减小电机的振动，使高速电机运行稳定，同时也提高了高速电机轴承的使用寿命。

Description

轴向力平衡装置及应用其的高速电机

技术领域

本实用新型属于电机的技术领域，尤其涉及一种轴向力平衡装置及应用其的高速电机。

背景技术

鼓风机转速较高，传统的鼓风机一般采用电机和与之连接的增速齿轮箱驱动。为提高鼓风机的效率，减少能量损耗，电机直连式鼓风机开始被采用。电机直连式鼓风机采用高速电机直接连接叶轮，其省去了增速齿轮箱、联轴器等系统，这种方式，提高了效率，提升了产品的工艺性能以及运行的可靠性。但是，由于叶轮直接连接在高速电机的主轴上，叶轮工作时会对电机主轴产生以轴向的推力，且轴向推力随风速的变化而变化，对于大功率的风机，轴向推力可达5000-6000N，变化的轴向推力通过电机主轴作用在高速电机的轴承上，给高速电机的运行带来不稳定因素，加大电机系统的振动，同时也会降低高速电机轴承的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴向力平衡装置，其可克服上述缺陷，使电机轴承上的受力均匀，减小电机的振动。

本实用新型的另一目的在于提供一种高速电机，其轴承受力均匀，振动小，运行稳定，也提高了高速电机轴承的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种轴向力平衡装置，其包括控制模块、电磁铁及传感器，所述的传感器用于测量受力信息，且将受力信息传输给所述的控制模块，由所述的控制模块控制所述的电磁铁的电流大小来控制电磁铁的力。

优选地，上述的控制模块，其包括依次连接的控制器、差分器及功率放大器。

优选地，上述的功率放大器为两个，且并联设置。

一种高速电机，其包括主轴、壳体组件、定子、转子和轴承组件，所述的转子和定子套设在所述的主轴上，所述的轴承组件设于所述的壳体组件与主轴间，其中：其还进一步包括有上述的轴向力平衡装置，所述的传感器设于所述的主轴的非输出端，所述的电磁铁设于所述的壳体组件内，所述的传感器测量所述的主轴的受力信息，通过所述的控制模块，对所述的电磁铁的力进行控制，使所述的轴承组件上的力保持稳定。

优选地，上述的高速电机，其还进一步包括有密封组件，所述的壳体组件包括外壳、左电机端盖及右电机端盖，所述的左右电机端盖分别设于所述的外壳的左右侧，且与所述的外壳相连；所述的轴承组件包括左轴承及右轴承，所述的左轴承设于所述的左电机端盖与所述的主轴间，所述的右轴承设于所述的右电机端盖与所述的主轴间；所述的密封组件设于所述的左电机端盖与主轴间，且所述的密封组件位于所述的左轴承的右侧，使所述的密封组件、左电机端盖、右轴承、转子和定子的间隙为真空空间。

优选地，上述的电磁铁为两个，第一个电磁铁设于所述的左电机端盖内壁上；第二个电磁铁设于所述的右电机端盖的内壁上，所述的两个电磁铁都位于真空空间内。

优选地，上述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的右轴承端盖设于所述的右轴承的右侧，与所述的右电机端盖相连；所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。

优选地，上述的右电机端盖与所述的主轴间，还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧，使所述的右轴承端盖与右轴承间，成形有真空空间，所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。

优选地，上述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的高速电机还进一步包括有调节轴承及调节座，所述的调节轴承套设在所述的主轴上，所述的调节座套设在所述的调节轴承上，且卡设在所述的右轴承端盖内，所述的传感器位于所述的调节座与所述的右轴承端盖间；所述的两个电磁铁，其中一个设于所述的右电机端盖的内壁上，另一个设于所述的右轴承端盖的内壁上。

优选地，上所述的右电机端盖与所述的主轴间，还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧。

采用上述技术方案后，本实用新型主要具有以下有益效果：

1、传感器实时检测主轴的轴向推力情况，控制模块调整电磁铁的线圈电流从而控制电磁铁的力，电磁力平衡叶轮产生的主轴轴向推力，使电机轴承上的受力均匀并减小轴承的受力；

2、采用单定子双转子模式，定子为无铁芯结构，转子位于定子两侧，使电机轴承受力均匀，减小了电机的振动，使高速电机的运行更加稳定；

3、有效提高轴承的使用寿命，保证高速电机运行的稳定性，提高电机的使用寿命，降低与电机相连的风机的维护成本。

4、在传感器与轴之间设调节轴承和调节座，使轴的轴向力作用在调节座上，调节座再与传感器连接，提高了传感器的寿命。

附图说明

图1是本实用新型轴向力平衡装置的工作原理图；

图2是本实用新型高速电机实施例一的结构示意图；

图3是本实用新型高速电机实施例二的结构示意图；

图4是本实用新型高速电机实施例三的结构示意图；

图5是本实用新型高速电机实施例四的结构示意图；

图6是本实用新型高速电机实施例五的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1所示，本实用新型提供了一种轴向力平衡装置1，其包括控制模块11、传感器12及电磁铁13，其中：

控制模块11，其包括依次连接的控制器111、差分器112及功率放大器113。

传感器12用于测量主轴轴向力的信息，且将该信息传输给控制模块11的控制器111，控制器111接收到信号后，与参考信号进行比较，再通过差分器112及功率放大器113传输给电磁铁13，从而控制电磁铁13的电流大小，进一步控制电磁铁13的力，使轴向力平衡。

在本实施例中，功率放大器113为两个，且并联设置。

本实用新型在使用时，传感器12实时检测主轴的轴向推力情况，控制模块11调整电磁铁13的线圈电流从而控制电磁铁13的力，电磁力平衡叶轮产生的主轴轴向推力，使电机轴承上的受力均匀并减小轴承的受力。

实施例一

参考图2所示，本实用新型还公开了一种高速电机，其包括主轴2、壳体组件3、定子4、转子5、轴承组件6及密封组件，其中：

壳体组件3包括外壳31、左电机端盖32及右电机端盖33，左右电机端盖32、33分别设于外壳31的左右侧，且与外壳31相连；

定子4为无铁芯结构，成形为盘状，其套设在主轴2上，其位于主轴2的中间位置；

转子5设有两个，其成形为盘状，且套设在主轴2上，且两个转子5分别设于定子4的两侧；

轴承组件6包括左轴承61及右轴承62，左轴承61设于左电机端盖31与主轴2间，右轴承62设于右电机端盖32与主轴2间；

密封组件71，设于左电机端盖31与主轴2间，且密封组件71位于左轴承61的右侧，使密封组件71、左电机端盖31、右轴承62、转子5和定子4的间隙为真空空间。

传感器12设于主轴2的非输出端；

电磁铁13为两个，第一个电磁铁131设于左电机端盖31内壁上；第二个电磁铁132设于右电机端盖32的内壁上，所述的两个电磁铁都位于真空空间内。

使用时，叶轮组件A直接连接在主轴2上，通过传感器12实时检测主轴2的轴向推力情况，控制模块11调整电磁铁13的线圈电流从而控制电磁铁13的力，电磁力平衡叶轮组件A产生的主轴轴向推力，使电机轴承组件6上的受力均匀并减小轴承组件6的受力。另外，真空空间的设置，减少了工作时的阻力。

实施例二：

参考图3所示，与实施例一相比，其不同之处在于：

轴承组件6还进一步包括有右轴承端盖63，右轴承端盖63设于右轴承62的右侧，与右电机端盖32相连；

电磁铁13为一个，其设于右轴承端盖63的内壁上。在往外引线时，要保证真空空间的密封。

实施例三：

参考图4所示，与实施例二相比，其不同之处在于：

右电机端盖32与主轴2间，还设有一个密封组件72，该密封组件72位于右轴承62的左侧，使右轴承端盖63与右轴承62间，成形有真空空间，密封组件72的设置，充分保证了真空空间的真空度，其减少了工作阻力，更好的保证工作的顺利进行。

实施例四：

参考图5所示，与实施例三相比，其不同之处在于：

其还进一步包括有调节组件8，所述的调节组件8包括调节轴承81及调节座82，调节轴承81套设在主轴2上，调节座82套设在调节轴承81上，且卡设在右轴承端盖63内。

传感器12位于调节座82与右轴承端盖63间；

两个电磁铁131、132，其中一个电磁铁131设于右电机端盖32的内壁上，另一个电磁铁132设于右轴承端盖63的内壁上。且这两个电磁铁131、132是装设在真空空间外的。

使用时，调节组件8的设置，使主轴2的轴向力在传输时，通过调节轴承81和调节座82的传输到达传感器12，可以有效的保护传感器12，提高了传感器12的寿命。

实施例五：

参考图6所示，与实施例四相比，其不同之处在于；

其没有设置密封组件71、72，即在本实施例中，本实用新型高速电机不抽真空。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种轴向力平衡装置，其特征在于：其包括控制模块、电磁铁及传感器，所述的传感器用于测量受力信息，且将受力信息传输给所述的控制模块，由所述的控制模块控制所述的电磁铁的电流大小来控制电磁铁的力。

2.如权利要求1所述的轴向力平衡装置，其特征在于：所述的控制模块，其包括依次连接的控制器、差分器及功率放大器。

3.如权利要求2所述的轴向力平衡装置，其特征在于：所述的功率放大器为两个，且并联设置。

4.一种高速电机，其包括主轴、壳体组件、定子、转子和轴承组件，所述的转子和定子套设在所述的主轴上，所述的轴承组件设于所述的壳体组件与主轴间，其特征在于：其还进一步包括有权利要求1～3任一所述的轴向力平衡装置，所述的传感器设于所述的主轴的非输出端，所述的电磁铁设于所述的壳体组件内，所述的传感器测量所述的主轴的受力信息，通过所述的控制模块，对所述的电磁铁的力进行控制，使所述的轴承组件上的力保持稳定。

5.如权利要求4所述的高速电机，其特征在于：其还进一步包括有密封组件，所述的壳体组件包括外壳、左电机端盖及右电机端盖，所述的左右电机端盖分别设于所述的外壳的左右侧，且与所述的外壳相连；所述的轴承组件包括左轴承及右轴承，所述的左轴承设于所述的左电机端盖与所述的主轴间，所述的右轴承设于所述的右电机端盖与所述的主轴间；所述的密封组件设于所述的左电机端盖与主轴间，且所述的密封组件位于所述的左轴承的右侧，使所述的密封组件、左电机端盖、右轴承、转子和定子的间隙为真空空间。

6.如权利要求5所述的高速电机，其特征在于：所述的电磁铁为两个，第一个电磁铁设于所述的左电机端盖内壁上；第二个电磁铁设于所述的右电机端盖的内壁上，所述的两个电磁铁都位于真空空间内。

7.如权利要求5所述的高速电机，其特征在于：所述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的右轴承端盖设于所述的右轴承的右侧，与所述的右电机端盖相连；所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。

8.如权利要求7所述的高速电机，其特征在于：在所述的右电机端盖与所述的主轴间，还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧，使所述的右轴承端盖与右轴承间，成形有真空空间，所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。

9.如权利要求5所述的高速电机，其特征在于：所述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的高速电机还进一步包括有调节轴承及调节座，所述的调节轴承套设在所述的主轴上，所述的调节座套设在所述的调节轴承上，且卡设在所述的右轴承端盖内，所述的传感器位于所述的调节座与所述的右轴承端盖间；所述的两个电磁铁，其中一个设于所述的右电机端盖的内壁上，另一个设于所述的右轴承端盖的内壁上。

10.如权利要求9所述的高速电机，其特征在于：在所述的右电机端盖与所述的主轴间，还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧。