CN209313620U - 一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，包括支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有动力结构，所述动力结构的顶部安装有控制结构，所述支撑板的底部固定连接有散热结构，所述支撑板的底部固定连接有减震结构。本实用新型通过支撑板、动力结构、控制结构、散热结构和减震结构的设置，使磁悬浮转子的同轴度得到提升，并可以对磁悬浮转子的同轴度进行监控和纠正，提升了转子的稳定性，同时解决了现有的转子控制装置无法对转子的同轴度进行监控和纠正的问题，通过外壳、定子、转子、径向磁轴承、轴向磁轴承、第一位移传感器和第二位移传感器的配合使用，可以对转子进行同轴度监控。

Description

一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，具体为一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置。

背景技术

磁悬浮是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术，目前的悬浮技术主要包括磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、电悬浮、粒子束悬浮等，其中磁悬浮技术比较成熟，磁悬浮技术实现形式比较多，主要可以分为系统自稳的被动悬浮和系统不能自稳的主动悬浮等。

磁悬浮是利用悬浮磁力使物体处于一个无摩擦、无接触悬浮的平衡状态，磁悬浮看起来简单，但是具体磁悬浮悬浮特性的实现却经历了一个漫长的岁月，由于磁悬浮技术原理是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学为一体的典型的机电一体化高新技术，而在磁悬浮转子在进行旋转的过程中，其同轴度可能会发生偏移，需要控制装置对其进行控制，中国专利网公开了“一种能够保证磁悬浮卧螺机两端轴承座内孔同轴度的装置”，专利号为：CN207641668U，该专利通过“包括轴承座和工装，轴承座包括上轴承座和下轴承座，上、下轴承座相互配合形成轴承腔，工装包括主轴和安装在主轴两端的轴承套……操作方便，采用普通标准机床即可满足磁悬浮卧螺机轴承座内孔同轴度的精度要求，不需要特殊非标准高精度加工设备”，但是该专利无法对转子的同轴度进行监控和纠正。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，具备可以对转子的同轴度进行监控和纠正的优点，解决了现有的转子控制装置无法对转子的同轴度进行监控和纠正的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，包括支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有动力结构，所述动力结构的顶部安装有控制结构，所述支撑板的底部固定连接有散热结构，所述支撑板的底部固定连接有减震结构。

优选的，所述动力结构包括外壳，所述外壳的底部通过螺丝与支撑板的顶部螺纹连接，所述外壳的内部固定连接有定子，所述定子的内部活动连接有转子，所述转子的两端均贯穿外壳并延伸至外壳的外部。

优选的，所述外壳内部的两侧均固定连接有径向磁轴承，所述径向磁轴承的内部与转子的表面活动连接，所述转子并未与径向磁轴承相接触，所述外壳的右侧固定连接有轴向磁轴承，所述轴向磁轴承的内部与转子的表面活动连接，所述转子并未与轴向磁轴承相接触，所述径向磁轴承的表面安装有第一位移传感器，所述轴向磁轴承的右侧安装有第二位移传感器。

优选的，所述外壳为铜铝合金，所述外壳的表面涂有防腐类油漆。

优选的，所述第一位移传感器和第二位移传感器均可同时监控x，y，z三方向位移，精度达到1um。

优选的，所述定子为紧凑型定子，所述转子为灌装式永磁转子，绝缘等级为c级，防护等级IP55，效率最高可达97％。

优选的，所述径向磁轴承和轴向磁轴承均采用主动磁悬浮轴承形式，无需润滑，使用寿命不低于10万小时。

优选的，所述控制结构包括磁轴承控制器，所述磁轴承控制器的右侧安装有磁极控制器。

优选的，所述磁轴承控制器可实现5轴位移控制和10轴电流控制，所述磁极控制器采用德国西门子256位LCD-TFT触摸屏，800*480dpi高分辨率宽屏，为用户提供多种通讯接口。

优选的，所述散热结构包括散热孔，所述散热孔开设于支撑板的表面，所述支撑板的底部固定连接有散热箱，所述散热箱底部的两侧均开设有流通孔，所述散热箱的内部活动连接有扇叶，所述散热箱的底部固定连接有电机，所述电机的输出轴贯穿散热箱并延伸至散热箱的内部与扇叶的内部固定连接。

优选的，所述减震结构包括支撑腿，所述支撑腿的数量为四个，所述支撑腿的顶部与支撑板的底部固定连接，所述支撑腿的内部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有支撑杆，所述支撑杆的底部固定连接有底板，所述支撑杆的表面套设有弹簧。

优选的，所述磁极控制器与电源图中未画出双向电性连接，所述磁极控制器的输出端与磁轴承控制器的输入端单向电性连接，所述第一位移传感器的输出端与磁轴承控制器的输入端单向电性连接。

优选的，所述第二位移传感器的输出端与磁轴承控制器的输入端单向电性连接，所述磁极控制器的输出端与定子的输入端单向电性连接，所述磁极控制器的输出端与电机的输入端单向电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过支撑板、动力结构、控制结构、散热结构和减震结构的设置，使磁悬浮转子的同轴度得到提升，并可以对磁悬浮转子的同轴度进行监控和纠正，提升了转子的稳定性，同时解决了现有的转子控制装置无法对转子的同轴度进行监控和纠正的问题。

2、本实用新型通过外壳、定子、转子、径向磁轴承、轴向磁轴承、第一位移传感器和第二位移传感器的配合使用，可以对转子进行同轴度监控。

3、本实用新型通过磁轴承控制器和磁极控制器的配合使用，可以对转子的同轴度进行监控和纠正，通过散热孔、散热箱、流通孔、扇叶和电机的配合使用，可以对装置进行散热处理，延长装置的使用寿命，通过支撑腿、滑槽、支撑杆和弹簧的配合使用，可以对装置进行减震处理，对装置进行减震保护。

附图说明

图1为本实用新型结构剖视示意图；

图2为本实用新型图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型局部结构剖视示意图；

图4为本实用新型系统示意图。

图中：1支撑板、2动力结构、3控制结构、4散热结构、5减震结构、6外壳、7定子、8转子、9径向磁轴承、10轴向磁轴承、11第一位移传感器、12第二位移传感器、13磁轴承控制器、14磁极控制器、15散热孔、16散热箱、17流通孔、18扇叶、19电机、20支撑腿、21滑槽、22支撑杆、23底板、24弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，包括支撑板1，所述支撑板1的顶部固定连接有动力结构2，所述动力结构2的顶部安装有控制结构3，所述支撑板1的底部固定连接有散热结构4，所述支撑板1的底部固定连接有减震结构5，动力结构2包括外壳6，所述外壳6的底部通过螺丝与支撑板1的顶部螺纹连接，所述外壳6的内部固定连接有定子7，所述定子7的内部活动连接有转子8，所述转子8的两端均贯穿外壳6并延伸至外壳6的外部，所述外壳6内部的两侧均固定连接有径向磁轴承9。

所述径向磁轴承9的内部与转子8的表面活动连接，所述转子8并未与径向磁轴承9相接触，所述外壳6的右侧固定连接有轴向磁轴承10，所述轴向磁轴承10的内部与转子8的表面活动连接，所述转子8并未与轴向磁轴承10相接触，所述径向磁轴承9的表面安装有第一位移传感器11，所述轴向磁轴承10的右侧安装有第二位移传感器12，外壳6为铜铝合金，所述外壳6的表面涂有防腐类油漆，第一位移传感器11和第二位移传感器12均可同时监控x，y，z三方向位移，精度达到1um，定子7为紧凑型定子，所述转子8为灌装式永磁转子，绝缘等级为c级，防护等级IP55，效率最高可达97％。

径向磁轴承9和轴向磁轴承10均采用主动磁悬浮轴承形式，无需润滑，使用寿命不低于10万小时，控制结构3包括磁轴承控制器13，所述磁轴承控制器13的右侧安装有磁极控制器14，磁轴承控制器13可实现5轴位移控制和10轴电流控制，所述磁极控制器14采用德国西门子256位LCD-TFT触摸屏，800*480dpi高分辨率宽屏，为用户提供多种通讯接口，散热结构4包括散热孔15，所述散热孔15开设于支撑板1的表面，所述支撑板1的底部固定连接有散热箱16，所述散热箱16底部的两侧均开设有流通孔17。

所述散热箱16的内部活动连接有扇叶18，所述散热箱16的底部固定连接有电机19，所述电机19的输出轴贯穿散热箱16并延伸至散热箱16的内部与扇叶18的内部固定连接，减震结构5包括支撑腿20，所述支撑腿20的数量为四个，所述支撑腿20的顶部与支撑板1的底部固定连接，所述支撑腿20的内部开设有滑槽21，所述滑槽21的内部滑动连接有支撑杆22，所述支撑杆22的底部固定连接有底板23，所述支撑杆22的表面套设有弹簧24。

磁极控制器14与电源图中未画出双向电性连接，所述磁极控制器14的输出端与磁轴承控制器13的输入端单向电性连接，所述第一位移传感器11的输出端与磁轴承控制器13的输入端单向电性连接，所述第二位移传感器12的输出端与磁轴承控制器13的输入端单向电性连接，所述磁极控制器14的输出端与定子7的输入端单向电性连接，磁极控制器14的输出端与电机19的输入端单向电性连接。

通过外壳6、定子7、转子8、径向磁轴承9、轴向磁轴承10、第一位移传感器11和第二位移传感器12的配合使用，可以对转子8进行同轴度监控，通过磁轴承控制器13和磁极控制器14的配合使用，可以对转子8的同轴度进行监控和纠正，通过散热孔15、散热箱16、流通孔17、扇叶18和电机19的配合使用，可以对装置进行散热处理，延长装置的使用寿命。

通过支撑腿20、滑槽21、支撑杆22和弹簧24的配合使用，可以对装置进行减震处理，对装置进行减震保护，通过支撑板1、动力结构2、控制结构3、散热结构4和减震结构5的设置，使磁悬浮转子的同轴度得到提升，并可以对磁悬浮转子的同轴度进行监控和纠正，提升了转子的稳定性，同时解决了现有的转子控制装置无法对转子的同轴度进行监控和纠正的问题。

使用时，开启电源，通过磁极控制器14将定子7连通电源，随后，转子8开始进行旋转，通过磁轴承控制器13依次开启第一位移传感器11和第二位移传感器12，随后转子8在径向磁轴承9和轴向磁轴承10内进行旋转，此时，第一位移传感器11和第二位移传感器12对转子8的同轴度进行监控，若转子8发生同轴度偏移时，第一位移传感器11和第二位移传感器12将数据反馈给磁极控制器14，磁极控制器14给磁轴承控制器13下达纠正命令，磁轴承控制器13对径向磁轴承9和轴向磁轴承10进行电流控制，对转子8的同轴度进行纠正，此时通过磁极控制器14启动电机19，电机19带动扇叶18进行旋转，对装置进行散热处理，而弹簧24对装置的震动进行缓冲减震。

综上所述：该提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，通过支撑板1、动力结构2、控制结构3、散热结构4和减震结构5的配合使用，解决了现有的转子控制装置无法对转子的同轴度进行监控和纠正的问题。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，包括支撑板（1），其特征在于：所述支撑板（1）的顶部固定连接有动力结构（2），所述动力结构（2）的顶部安装有控制结构（3），所述支撑板（1）的底部固定连接有散热结构（4），所述支撑板（1）的底部固定连接有减震结构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，其特征在于：所述动力结构（2）包括外壳（6），所述外壳（6）的底部通过螺丝与支撑板（1）的顶部螺纹连接，所述外壳（6）的内部固定连接有定子（7），所述定子（7）的内部活动连接有转子（8），所述转子（8）的两端均贯穿外壳（6）并延伸至外壳（6）的外部；所述外壳（6）内部的两侧均连接有径向磁轴承，所述外壳（6）的右侧连接有轴向磁轴承，所述径向磁轴承的表面安装有第一位移传感器（11），所述轴向磁轴承的右侧安装有第二位移传感器（12）。

3.根据权利要求1所述的一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，其特征在于：所述控制结构（3）包括磁轴承控制器（13），所述磁轴承控制器（13）的右侧安装有磁极控制器（14）。

4.根据权利要求2所述的一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，其特征在于：所述外壳（6）为铜铝合金，所述外壳（6）的表面涂有防腐类油漆。

5.根据权利要求2所述的一种提高磁悬浮转子同轴度的磁极装置，其特征在于：所述第一位移传感器（11）和第二位移传感器（12）均可同时监控x，y，z三方向位移。