CN210167904U - 磁悬浮无轴承电机、制冷设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电机技术领域，公开一种磁悬浮无轴承电机，包括：机壳，设有穿孔；主轴，包括转子和止推盘，且穿过穿孔设置于机壳内；环形定子，设置有绕组，并被设置于机壳内，环绕在转子外侧，且被配置为可驱动转子并使转子悬浮；止推气悬浮轴承，设置于止推盘外侧，且与机壳连接。在本申请中，在磁悬浮无轴承电机的基础上止推盘位置的止推轴承采用气悬浮轴承，由于气悬浮轴承体积较小，可降低磁悬浮无轴承电机的体积，使磁悬浮无轴承电机结构紧凑，并且可使磁悬浮无轴承电机的主轴长度缩短，提高了主轴的临界转速。本申请还公开一种制冷设备。

Description

磁悬浮无轴承电机、制冷设备

技术领域

本申请涉及电机技术领域，例如涉及一种磁悬浮无轴承电机、制冷设备。

背景技术

目前，磁悬浮轴承通过磁场力来支撑转子，轴承和转子之间没有接触。为此可以无需进行润滑，也没有机械磨损，此外它还有一个非同寻常的优点，就是转子的运行状态可以通过轴承来进行主动控制。

磁悬浮无轴承电机也称为自轴承电机，是根据磁轴承与电机产生电磁力原理的相似性，把磁轴承中产生径向力的绕组安装在电机定子上，通过解耦控制实现对电机转矩和径向悬浮力的独立控制。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

无轴承电机虽然具有磁悬浮磁轴承的优点，但是需要安装两个轴向轴承铁芯及止推盘才能实现轴向悬浮，导致磁悬浮无轴承电机的体积过大。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种磁悬浮无轴承电机、制冷设备，以解决磁悬浮无轴承电机的体积过大的技术问题。

在一些实施例中，电机包括：机壳，设有穿孔；主轴，包括转子和止推盘，且穿过穿孔设置于机壳内；环形定子，设置有绕组，并被设置于机壳内，环绕在转子外侧，且被配置为可驱动转子并使转子悬浮；止推气悬浮轴承，设置于止推盘外侧，且与机壳连接。

在一些实施例中，制冷设备包括：上述任一实施例的磁悬浮无轴承电机。

本公开实施例提供的一种磁悬浮无轴承电机、制冷设备，可以实现以下技术效果：

在磁悬浮无轴承电机的基础上止推盘位置的止推轴承采用气悬浮轴承，由于气悬浮轴承体积较小，可降低磁悬浮无轴承电机的体积，使磁悬浮无轴承电机结构紧凑，并且可使磁悬浮无轴承电机的主轴长度缩短，提高了主轴的临界转速。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的磁悬浮无轴承电机的一个结构示意图；

图2是本公开实施例提供的环形定子的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的磁悬浮无轴承电机的另一个结构示意图；

图4是本公开实施例提供的保护轴承的安装位置的结构示意图。

附图标记：

100、机壳；101、穿孔；200、主轴；201、转子；202、止推盘；300、环形定子；301、绕组；302、定子槽；400、止推气悬浮轴承；500、保护轴承；501、设定间隙。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例提供了一种磁悬浮无轴承电机。

图1示出了本公开实施例提供的磁悬浮无轴承电机的一个结构、图2示出了本公开实施例提供的环形定子的结构。

在一些实施例中，磁悬浮无轴承电机包括：机壳100，设有穿孔101；主轴200，包括转子201和止推盘202，且穿过穿孔101设置于机壳100内；环形定子300，设置有绕组301，并被设置于机壳100内，环绕在转子201外侧，且被配置为可驱动转子201并使转子201悬浮；止推气悬浮轴承400，设置于止推盘202外侧，且与机壳100连接。

采用该可选实施例，在磁悬浮无轴承电机的基础上止推盘202位置的止推轴承采用气悬浮轴承，由于气悬浮轴承体积较小，可降低磁悬浮无轴承电机的体积，使磁悬浮无轴承电机结构紧凑，并且可使磁悬浮无轴承电机的主轴200长度缩短，提高了主轴200的临界转速。

可选地，机壳100为铝或铁压铸成型。采用该可选实施例，提高机壳100整体的坚固性，并且具有较好的散热效果。

可选地，主轴200为合金钢材质的一体成型结构。采用该可选实施例，提高主轴200的坚固性。

可选地，环形定子300为硅钢片叠压成型。采用该可选实施例，防止定子形成涡轮效应，导致环形定子300发热。

可选地，硅钢片的厚度为0.2-0.5mm。采用该可选实施例，将硅钢片的厚度控制在一定的范围内，保证磁导效果同时可使铁损降低。

可选地，止推气悬浮轴承400为动压气悬浮轴承。采用该可选实施例，动压气悬浮轴承不需复杂的供气结构，体积更小，在此使用可降低磁悬浮无轴承电机的体积，使磁悬浮无轴承电机结构紧凑。

可选地，止推气悬浮轴承400为止推盘202两侧起到限制主轴200在轴向移动的气悬浮轴承。

可选地，止推气悬浮轴承400紧贴环形定子300的一侧设置。采用该可选实施例，降低止推气悬浮轴承400与环形定子300之间的距离，降低磁悬浮无轴承电机的体积，使磁悬浮无轴承电机结构紧凑。

可选地，环形定子300内径开有定子槽302，定子槽302内嵌有铜线，铜线构成绕组301。采用该可选实施例，使绕组301能够更好的与环形定子300结合，使环形定子300可对转子201驱动并使转子201在环形定子300内悬浮。

可选地，绕组301包括产生径向力的绕组和产生旋转力的绕组。采用该可选实施例，径向力使转子201悬浮，旋转力驱动转子201转动。

可选地，环形定子300内径均匀开有定子槽302。采用该可选实施例，使绕组301能够更均匀排布在环形定子300内，从而磁悬浮无轴承电机运行更稳定。

图3示出了本公开实施例提供的磁悬浮无轴承电机的另一个结构；图4示出了本公开实施例提供的保护轴承的安装位置的结构。

在一些实施例中，穿孔101内设有保护轴承500。采用该可选实施例，利用保护轴承500对穿过穿孔101的主轴200形成保护，防止磁悬浮不稳定时主轴200上下晃动与穿孔101之间碰撞，造成的主轴200和机壳100的损坏。

可选地，保护轴承500可拆卸的固定在穿孔101内。采用该可选实施例，可对保护轴承500进行拆卸更换。

可选地，机壳100两侧均设有穿孔101。采用该可选实施例，使主轴200两端均穿过机壳100，保持主轴200两端的平衡，使主轴200转动更稳定。

可选地，保护轴承500与主轴200之间具有设定间隙。采用该可选实施例，使主轴200可在一定范围内产生上下晃动，在晃动范围不超过设定间隙的距离时不会与保护轴承500接触，减少主轴200与保护轴承500的接触次数和时间，增加保护轴承500的使用寿命。

可选地，保护轴承500与主轴200之间设定间隙501为0.1-0.3mm。采用该可选实施例，将保护轴承500与主轴200之间的设定间隙501宽度控制在一定的范围内，控制主轴200可晃动的距离。例如，保护轴承500与主轴200之间设定间隙501为0.1mm时，则主轴200晃动不足0.1mm时不会和保护轴承500接触，主轴200晃动幅度大的时候会被保护轴承500限定，使主轴200晃动的幅度限定在0.1mm内。

可选地，保护轴承500为滚珠轴承。采用该可选实施例，结构简单成本较低。

可选地，保护轴承500的外径周圈嵌入式固定在穿孔101内。采用该可选实施例，使保护轴承500与机壳100整体形成整体，对保护轴承500的固定更加稳固。

可选地，保护轴承500的内径周圈设有耐磨层。采用该可选实施例，可提高保护轴承500的耐磨性，提高使用寿命。

可选地，主轴200上与保护轴承500对应的部位设有轴套。采用该可选实施例，对主轴200形成保护，降低主轴200的磨损，提高主轴200使用寿命。

可选地，轴套安装在主轴200上凹陷部位，使轴套外侧与主轴200外侧平齐。采用该可选实施例，使轴套与主轴200一体化，外侧保持平齐，防止主轴200在轴向上偏转之后造成轴套与保护轴承500位置不对应。

可选地，保护轴承500为气悬浮轴承。采用该可选实施例，使主轴200与保护轴承500之间不产生直接接触，降低对主轴200的磨损。

可选地，保护轴承500为动压气悬浮轴承。采用该可选实施例，利用主轴200自身的旋转力即可对主轴200形成保护，结构简单保护效果更好。

本公开实施例提供了一种制冷设备。

在一些实施例中，制冷设备包括：上述任一实施例的磁悬浮无轴承电机。

采用该可选实施例，缩减动力部分的体积，并且使制冷设备的运行更加稳定，提高制冷效率。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本申请的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本文和简化描述，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申请的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

Claims (10)

1.一种磁悬浮无轴承电机，其特征在于，包括：

机壳，设有穿孔；

主轴，包括转子和止推盘，且穿过所述穿孔设置于所述机壳内；

环形定子，设置有绕组，并被设置于所述机壳内，环绕在所述转子外侧，且被配置为可驱动所述转子并使所述转子悬浮；

止推气悬浮轴承，设置于所述止推盘外侧，且与所述机壳连接。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述止推气悬浮轴承为动压气悬浮轴承。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述环形定子内径开有定子槽，所述定子槽内嵌有铜线，铜线构成所述绕组。

4.根据权利要求1至3任一项所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述穿孔内设有保护轴承。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述保护轴承与所述主轴之间具有设定间隙。

6.根据权利要求4所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述保护轴承为滚珠轴承。

7.根据权利要求6所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述主轴上与所述保护轴承对应的部位设有轴套。

8.根据权利要求4所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述保护轴承为气悬浮轴承。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮无轴承电机，其特征在于，所述保护轴承为动压气悬浮轴承。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的磁悬浮无轴承电机。

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