CN215486667U - 高速离心式磁悬浮鼓风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速离心式磁悬浮鼓风机，包括柜体、风机本体、变频功率模块和标准模块组，柜体的内腔通过第一纵隔板分隔为主机室和电控室；电控室的内腔通过第二纵隔板分隔为定制容纳腔室和位于定制容纳腔室后侧的标准容纳腔室；风机本体设置于主机室内；变频功率模块设置于定制容纳腔室内；标准模块组设置于标准容纳腔室内，并且与变频功率模块电性连接；标准模块组包括上下间隔设置的多个标准子模块；其中，变频功率模块和标准模块组分别用于和外部的供电网电性连接，还分别与风机本体电性连接。本实用新型提供的高速离心式磁悬浮鼓风机，将各个零部件按功能集成为多个定制或标准化的模块，方便组装和维修。

Description

高速离心式磁悬浮鼓风机

技术领域

本实用新型属于风机技术领域，更具体地说，是涉及一种高速离心式磁悬浮鼓风机。

背景技术

磁悬浮鼓风机是一种输送气体的机械设备，其采用磁悬浮轴承、三元流叶轮、高速永磁同步电机、高效变频器调速、智能化监测控制等核心技术，启动时先悬浮后旋转，无摩擦且无需润滑，三元流叶轮与转子直联，传动零损失，具有效率高、噪音低、故障少、不需润滑系统等优点。

磁悬浮鼓风机主要包括主机部分和控制主机部分工作的电控部分，现有技术中，组成磁悬浮风机的电控部分的各零部件以及连接线通常零散的安装在一个整体的电气柜内，由于各电控部分的零部件数量多且连接线交错分布，存在各零部件组装困难，且维修保养不便的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高速离心式磁悬浮鼓风机，旨在解决磁悬浮风机内部零部件分散设置，组装或维修保养不便的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种高速离心式磁悬浮鼓风机，包括：

柜体，所述柜体的内腔通过第一纵隔板分隔为主机室和电控室；所述电控室的内腔通过第二纵隔板分隔为定制容纳腔室和位于所述定制容纳腔室后侧的标准容纳腔室；

风机本体，设置于所述主机室内；

变频功率模块，设置于所述定制容纳腔室内；以及

标准模块组，设置于所述标准容纳腔室内，并且与所述变频功率模块电性连接；所述标准模块组包括上下间隔设置的多个标准子模块；

其中，所述变频功率模块和所述标准模块组分别用于和外部的供电网电性连接，还分别与所述风机本体电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述变频功率模块上设有：

进线电抗器，输出端与所述变频功率模块连接，输入端通过交流进线母线与所述供电网连接；

高频输出电抗器，输入端与所述变频功率模块连接，输出端通过高频交流出线母线与所述风机本体连接。

一些实施例中，所述定制容纳腔室内设有与所述第二纵隔板平行的多个第三纵隔板，多个所述第三纵隔板将所述定制容纳腔室分隔成多个子容纳腔室；

所述变频功率模块包括多组串联的变频功率子模块；且位于串联电路输入端的所述变频功率子模块上设置有所述交流进线母线，位于串联电路输出端的所述变频功率子模块上设置有所述高频交流出线母线；

其中，每个所述子容纳腔室内设置有一组所述变频功率子模块。

在一种可能的实现方式中，多个所述标准子模块分别为磁轴承控制器模块、主机电池模块、控制系统模块和隔离变压器模块。

一些实施例中，所述隔离变压器模块的输入端与所述供电网连接，输出端分别与所述磁轴承控制器模块、所述主机电池模块和所述控制系统模块的输入端连接。

示例性的，所述风机本体的转子上设置有第一传感器，所述磁轴承控制器模块的信号接收端与所述第一传感器连接，且所述磁轴承控制器模块的控制端与所述风机本体的磁轴承连接。

一些实施例中，所述风机本体的转子上还设置有第二传感器，所述控制系统模块的信号接收端与所述第二传感器连接，且所述控制系统模块的控制端分别与所述磁轴承控制器模块、所述变频功率模块和所述风机本体电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述主机电池模块包括：

电池模块，输入端与所述隔离变压器模块的输出端连接，输出端分别与所述磁轴承控制器模块、所述控制系统模块和所述变频功率模块连接；

主机模块，输入端与所述电池模块的输出端连接，所述主机模块的输出端与所述风机本体连接。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过将风机本体的电控部分设置成定制的变频功率模块和标准模块组，便于根据需要定制不同功率的变频功率模块，同时使独立的标准模块组单独进行生产测试，从而适应不同功率组的风机本体；另外，将标准模块组具体细化为多个标准子模块，便于将各类功能相同或相似的单元分离开来，并分别集中在对应模块内，通过采用标准化原理进行统一、归并和简化，以实现电控部分零部件和连接线的整理，使组装过程更简单有序，且方便后续的维修与保养，节省人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高速离心式磁悬浮鼓风机的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的高速离心式磁悬浮鼓风机的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的各模块的连接结构示意图。

图中：1、柜体；11、第一纵隔板；12、主机室；13、电控室；131、第二纵隔板；132、定制容纳腔室；1321、第三纵隔板；1322、子容纳腔室；133、标准容纳腔室；2、风机本体；21、第一传感器；22、第二传感器；3、变频功率模块；31、进线电抗器；32、高频输出电抗器；33、变频功率子模块；34、交流进线母线；35、高频交流出线母线；4、标准模块组；41、磁轴承控制器模块；42、主机电池模块；421、电池模块；422、主机模块；43、控制系统模块；44、隔离变压器模块；5、供电网。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的高速离心式磁悬浮鼓风机进行说明。高速离心式磁悬浮鼓风机包括柜体1、风机本体2、变频功率模块3和标准模块组4，柜体1的内腔通过第一纵隔板11分隔为主机室12和电控室13；电控室13的内腔通过第二纵隔板131分隔为定制容纳腔室132和位于定制容纳腔室132后侧的标准容纳腔室133；风机本体2设置于主机室12内；变频功率模块3设置于定制容纳腔室132内；标准模块组4设置于标准容纳腔室133内，并且与变频功率模块3电性连接；标准模块组4包括上下间隔设置的多个标准子模块；其中，变频功率模块3和标准模块组4分别用于和外部的供电网5电性连接，还分别与风机本体2电性连接。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过将风机本体2的电控部分设置成定制的变频功率模块3和标准模块组4，便于根据需要定制不同功率的变频功率模块3，同时使标准模块组4单独进行生产测试，从而适应不同功率组的风机本体2；另外，将标准模块组4具体细化为多个标准子模块，便于将各类功能相同或相似的单元分离开来，并分别集中在对应模块内，通过采用标准化原理进行统一、归并和简化，以实现电控部分零部件和连接线的整理，使组装过程更简单有序，且方便后续的维修与保养，节省人力物力。

对多个标准子模块进行单独的生产测试后，根据客户的订单需求，定制合适的风机本体2、柜体1以及变频功率模块3，并直接进行整机的组装测试，可大大缩短产品的开发周期，提高新产品的上市时间。

需要说明的是，本申请中涉及到各个模块之间的连接均为电性连接，并且各模块与风机本体2之间的连接也是电性连接，即通过电线将两个对应模块连接在一起。

请参阅图1，在一些可能的实施例中，变频功率模块3上设有进线电抗器31和高频输出电抗器32；进线电抗器31的输出端与变频功率模块3连接，输入端通过交流进线母线34与供电网5连接；高频输出电抗器32的输入端与变频功率模块3连接，输出端通过高频交流出线母线35与风机本体2连接。

通过设置交流进线母线34和高频交流出线母线35实现电流的输入和输出，并通过在变频功率模块3上设置进线电抗器31，方便有效的抑制浪涌电流，便于保持从供电网5进入到变频功率模块3的电流稳定；同时，通过设置高频输出电抗器32，能有效抑制谐波，使进入到风机本体2内的电流稳定可靠。

请参阅图1及图2，一些实施例中，定制容纳腔室132内设有与第二纵隔板131平行的多个第三纵隔板1321，多个第三纵隔板1321将定制容纳腔室132分隔成多个子容纳腔室1322；变频功率模块3包括多组串联的变频功率子模块33；且位于串联电路输入端的变频功率子模块33上设置有交流进线母线34，位于串联电路输出端的变频功率子模块33上设置有高频交流出线母线35；其中，每个子容纳腔室1322内设置有一组变频功率子模块33。

需要说明的是，用户需要定制的风机本体2的功率不同，因而变频功率模块3需要根据用户需要进行设置，本申请中通过设置多组串联的变频功率子模块33，来实现变频功率模块3的功率改变；具体的，当所需的功率较小时，如100kW及以下，仅需要设置一个变频功率子模块33即可；当所需的功率较大时，例如200kW,可采用两个变频功率子模块33；需要说明的是，考虑到机械损失，多个串联的变频功率子模块33的功率之和要大于所需的实际功率。

请参阅图1及图3，在一些可能的实施例中，多个标准子模块分别为磁轴承控制器模块41、主机电池模块42、控制系统模块43和隔离变压器模块44。将可进行标准化的各零部件通过功能进行分类，并将功能相同或相近的各零部件集成在一个模块上，实现零部件的集成化和标准化，优选的，将本装置中的各零部件集成为用于控制风机本体2内部磁轴承控制的磁轴承控制器模块41，用于紧急供电主机电池模块42，用于整机控制的控制系统模块43和用于电压等级变换的隔离变压器模块44。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，隔离变压器模块44的输入端与供电网5连接，输出端分别与磁轴承控制器模块41、主机电池模块42和控制系统模块43的输入端连接。

隔离变压器模块44用于将来自供电网5的380VAC-415VAC/50Hz的电源变换为230VAC/50Hz的电源，以供给控制系统模块43、主机电池模块42和磁轴承控制器模块41，同时，将隔离变压器模块44的前后级隔离开，以降低隔离变压器模块44的供电网5侧对后级系统的电磁干扰。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，风机本体2的转子上设置有第一传感器21，磁轴承控制器模块41的信号接收端与第一传感器21连接，且磁轴承控制器模块41的控制端与风机本体2的磁轴承连接。

该第一传感器21可以是设置在风机本体2的转子上的位置传感器，通过实时监测转子的位置，并将转子的位置信号传递给磁轴承控制器模块41，从而方便使磁轴承控制器模块41控制转子的位置调整；具体的，磁轴承控制器模块41通过改变自身输出电流的大小，调整该磁悬浮鼓风机的风机本体2内转子的位置，使转子被约束在要求范围内。

需要理解的是，本申请中的第一传感器21可以是多个位置传感器组成的传感器组，用于多方位监测转子的位置。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，风机本体2的转子上还设置有第二传感器22，控制系统模块43的信号接收端与第二传感器22连接，且控制系统模块43的控制端分别与磁轴承控制器模块41、变频功率模块3和风机本体2电性连接。

具体的，第二传感器22为电机专用传感器，主要安装在风机本体2的电机上，用于监测电机的温度和振动等级，以确保电机的长时间稳定运行。

控制系统模块43通过设置在风机本体2上的第二传感器22，监测风机本体2的电机的温度和振动等级，并在接收到第二传感器22传递的信号后进行分析处理，以便对磁轴承控制器模块41、变频功率模块3和风机本体2进行控制，以实现电机的温度和震动情况地调节，从而实现对整个系统的控制，以及对关键模块进行保护。

需要说明的是，该控制系统模块43对各个模块的控制是通过单独的控制元件进行的，并将多个控制元件集成在同一控制系统模块43上，因而，可以实现对各个模块的单独控制。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，主机电池模块42包括电池模块421和主机模块422；电池模块421的输入端与隔离变压器模块44的输出端连接，输出端分别与磁轴承控制器模块41、控制系统模块43和变频功率模块3连接；主机模块422的输入端与电池模块421的输出端连接，主机模块422的输出端与风机本体2连接。

需要理解的是，本申请中设置有主机电池模块42，当供电网5出现暂时性停电或断电时，主机电池模块42可对磁轴承控制器模块41、控制系统模块43和变频功率模块3，以及风机本体2进行紧急供电，以便在供电网5停电时，使风机本体2内的转子能够稳定的着陆在着陆轴承上，避免转子因突然断电而直接着陆造成损伤。另外，为方便对风机本体2进行紧急供电，在主机电池模块42中单独设置主机模块422，以实现对风机本体2的稳定供电。

需要说明的是，本申请中所采用的变频功率模块3为根据功率需要定制的模块，可满足客户的个性化需求；而磁轴承控制器模块41、主机电池模块42、控制系统模块43和隔离变压器模块44均属于标准化的模块，可直接与变频功率模块3和风机本体2进行组装。并且上述变频功率模块3、磁轴承控制器模块41、主机电池模块42、控制系统模块43和隔离变压器模块44，分别由多个控制元件通过编程的方式集成在一个对应的功能模块上，其具体的控制原理和各个控制元件的结构均属于现有技术，在此不再赘述。

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 (8)

1.高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体的内腔通过第一纵隔板分隔为主机室和电控室；所述电控室的内腔通过第二纵隔板分隔为定制容纳腔室和位于所述定制容纳腔室后侧的标准容纳腔室；

风机本体，设置于所述主机室内；

变频功率模块，设置于所述定制容纳腔室内；以及

标准模块组，设置于所述标准容纳腔室内，并且与所述变频功率模块电性连接；所述标准模块组包括上下间隔设置的多个标准子模块；

其中，所述变频功率模块和所述标准模块组分别用于和外部的供电网电性连接，还分别与所述风机本体电性连接。

2.如权利要求1所述的高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述变频功率模块上设有：

进线电抗器，输出端与所述变频功率模块连接，输入端通过交流进线母线与所述供电网连接；

高频输出电抗器，输入端与所述变频功率模块连接，输出端通过高频交流出线母线与所述风机本体连接。

3.如权利要求2所述的高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述定制容纳腔室内设有与所述第二纵隔板平行的多个第三纵隔板，多个所述第三纵隔板将所述定制容纳腔室分隔成多个子容纳腔室；

所述变频功率模块包括多组串联的变频功率子模块；且位于串联电路输入端的所述变频功率子模块上设置有所述交流进线母线，位于串联电路输出端的所述变频功率子模块上设置有所述高频交流出线母线；

其中，每个所述子容纳腔室内设置有一组所述变频功率子模块。

4.如权利要求1所述的高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，多个所述标准子模块分别为磁轴承控制器模块、主机电池模块、控制系统模块和隔离变压器模块。

5.如权利要求4所述的高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述隔离变压器模块的输入端与所述供电网连接，输出端分别与所述磁轴承控制器模块、所述主机电池模块和所述控制系统模块的输入端连接。

6.如权利要求5所述的高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述风机本体的转子上设置有第一传感器，所述磁轴承控制器模块的信号接收端与所述第一传感器连接，且所述磁轴承控制器模块的控制端与所述风机本体的磁轴承电性连接。

7.如权利要求6所述的高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述风机本体的转子上还设置有第二传感器，所述控制系统模块的信号接收端与所述第二传感器连接，且所述控制系统模块的控制端分别与所述磁轴承控制器模块、所述变频功率模块和所述风机本体电性连接。

8.如权利要求4所述的高速离心式磁悬浮鼓风机，其特征在于，所述主机电池模块包括：

电池模块，输入端与所述隔离变压器模块的输出端连接，输出端分别与所述磁轴承控制器模块、所述控制系统模块和所述变频功率模块连接；

主机模块，输入端与所述电池模块的输出端连接，输出端与所述风机本体连接。

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