CN217036954U - 一种采用磁悬浮轴承支撑的高速电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用磁悬浮轴承支撑的高速电机，所述高速电机包括高速电机定子、旋转轴、第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承，所述高速电机定子安装在旋转轴的中间，所述第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承均穿套设置在旋转轴上，并以高速电机定子为对称中心对称分布于高速电机定子两边；所述第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承均包括径向轴承、轴向轴承和保护轴承；轴向轴承和保护轴承同圆心穿套在所述旋转轴上，且轴向轴承套设在保护轴承的外部，并设置在远离所述高速电机定子一侧设置，所述径向轴承穿套在旋转轴上，并设置在靠近高速电机定子一侧。该高速电机优化后节省了磁悬浮系统的轴向空间，缩小了电机的轴向长度、有利于提高运行稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于高速电机领域，涉及一种采用磁悬浮轴承支撑的高速电机。
背景技术
目前高速电机普遍采用机械轴承支撑。对于高速运转的电机，普通的机械轴承支承的转子会与轴承产生剧烈摩擦，轴承发热严重，会缩短轴承寿命。高速电机转子采用磁悬浮轴承支撑，通过可控电磁力来支撑转子，消除定转子之间的机械接触和机械摩擦。该电机具有高速、无机械摩擦、无需润滑、低功耗以及转子运行状态可监控等诸多优越性。
目前磁悬浮轴承支撑的电机转子系统使用多自由度轴承来支承转子，由原先的“一个轴向轴承+一个径向轴承”的方式，再到“一个轴向-一个径向+一个径向轴承”或“两个轴向-径向轴承”的方式，但是这些多自由度的磁轴承不利于控制，维修性差。
磁悬浮轴承支撑的高速电机在轴向空间上是径向磁轴承、轴向磁轴承及保护轴承同轴依次穿套在旋转轴上，在连接的高速电机转子的两侧，电机的轴向空间增加，电机的空间利用率降低，因此需要对磁轴承排列组合方式进行优化。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，提出了一种采用磁悬浮轴承支撑的高速电机，所述高速电机包括高速电机转子1、旋转轴2、支撑高速电机转子的第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承，所述高速电机转子安装在旋转轴2的中间位置，所述第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承均穿套设置在旋转轴上，并以高速电机转子为对称中心对称分布于高速电机转子1两边；
所述第一磁悬浮轴承包括第一径向轴承31、第一轴向轴承41和第一保护轴承51，第二磁悬浮轴承包括第二径向轴承32、第二轴向轴承42和第二保护轴承52；
所述第一轴向轴承41和所述第一保护轴承51同圆心穿套在所述旋转轴2上，且第一轴向轴承41套设在第一保护轴承51的外部，并设置在远离所述高速电机转子1一侧设置，所述第一径向轴承31穿套在所述旋转轴2上，并设置在靠近高速电机转子1一侧；
所述第二轴向轴承42和所述第二保护轴承52同圆心穿套在所述旋转轴2上，且第二轴向轴承42套设在第二保护轴承52的外部，并设置在远离所述高速电机转子1一侧设置，所述第二径向轴承32穿套在所述旋转轴2上，并设置在靠近高速电机转子1一侧。
进一步的，所述第一轴向轴承41和所述第一保护轴承51为一体设计，第一保护轴承51和第一轴向轴承41共用一个安装端盖，所述第二轴向轴承42 和所述第二保护轴承52为一体设计，第二保护轴承52和第二轴向轴承42共用一个安装端盖。
进一步的，所述第一轴向轴承41和第二轴向轴承42均包括轴向轴承定子铁芯，轴向轴承转子推力盘，轴向轴承定子线圈，所述轴向轴承线圈置于所述轴向轴承定子铁芯的环形凹槽内，所述轴向轴承转子推力盘与所述轴向轴承定子铁芯之间形成不超过2mm的轴向轴承工作气隙。所述第一轴向轴承41和所述第一保护轴承51同圆心穿套在所述旋转轴2上，具体为，所述第一轴向轴承的定子铁芯与第一保护轴承同圆心穿套在所述旋转轴2上；所述第二轴向轴承42和所述第二保护轴承52同圆心穿套在所述旋转轴2上，具体为，所述第二轴向轴承的定子铁芯与第二保护轴承同圆心穿套在所述旋转轴2上。
进一步的，所述第一保护轴承51和第二保护轴承52均为滚动轴承或无油滑动轴承。
进一步的，所述旋转轴2为根据所述径向轴承和所述轴向轴承的电磁需求确定的导磁特性的高强度合金钢制成，所述第一径向轴承31和第二径向轴承 32联合一起控制所述旋转轴2沿径向方向的运动，所述第一轴向轴承41和第二轴向轴承42一起控制所述旋转轴2沿轴向方向的运动，所述第一保护轴承51 和第二保护轴承52一起对所述旋转轴2跌落进行保护。
本实用新型的有益效果为：该实用新型将径向磁轴承、轴向磁轴承以及保护轴承在转轴上连接的磁悬浮支撑对象的两侧的分布位置进行了重新设置，径向磁轴承与轴向磁轴承依次穿套在旋转轴上，保护轴承与轴向磁轴承同心安装。优化后节省了磁悬浮系统的轴向空间，缩小电机的轴向长度、有利于电机转子模态的提高，便于磁轴承线圈等重要部件的维修与更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为高速电机的结构示意图。
其中，1.高速电机转子、2.旋转轴、31.第一径向轴承、41.第一轴向轴承、 51.第一保护轴承、32.第二径向轴承、42.第二轴向轴承、52.第二保护轴承。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。
图1为的高速电机的结构示意图。图1中的高速电机包括高速电机转子1、旋转轴2、支撑高速电机转子的第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承，高速电机转子1安装在旋转轴2的中间位置，所述第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承均穿套设置在旋转轴2上，并以高速电机转子1为对称中心对称分布于高速电机转子1 两边；所述第一磁悬浮轴承包括第一径向轴承31、第一轴向轴承41和第一保护轴承51，第二磁悬浮轴承包括第二径向轴承32、第二轴向轴承42和第二保护轴承52。
所述第一轴向轴承41和所述第一保护轴承51同圆心穿套在所述旋转轴2 上，且第一轴向轴承41套设在第一保护轴承51的外部，并设置在远离所述高速电机转子1一侧设置，所述第一径向轴承31穿套在所述旋转轴2上，并设置在靠近高速电机转子1一侧；所述第二轴向轴承42和所述第二保护轴承52同圆心穿套在所述旋转轴2上，且第二轴向轴承42套设在第二保护轴承52的外部，并设置在远离所述高速电机转子1一侧设置，所述第二径向轴承32穿套在所述旋转轴2上，并设置在靠近高速电机转子1一侧。
本实用新型的径向磁轴承与轴向磁轴承依次穿套在旋转轴上，保护轴承与轴向磁轴承同心安装，优化后节省了磁悬浮系统的轴向空间，缩小电机的轴向长度、有利于电机转子模态的提高，便于磁轴承线圈等重要部件的维修与更换。
所述第一轴向轴承41和所述第一保护轴承51为一体设计，第一保护轴承51和第一轴向轴承41共用一个安装端盖，所述第二轴向轴承42和所述第二保护轴承52为一体设计，第二保护轴承52和第二轴向轴承42共用一个安装端盖，便于安装与维修。
第一保护轴承和第二保护轴承均为滚动轴承。
所述旋转轴2为根据所述径向轴承和所述轴向轴承的电磁需求确定的导磁特性的高强度合金钢制成，所述第一径向轴承31和第二径向轴承32联合通过电磁力一起控制所述旋转轴2在水平、垂直方向的运动，所述第一轴向轴承41 和第二轴向轴承42通过电磁力一起控制所述旋转轴2沿轴向方向做有限的运动，在磁悬浮轴承突然断电、或承受冲击时，所述第一保护轴承51和第二保护轴承 52一起对所述旋转轴2进行支撑保护，防止第一径向轴承31、第一轴向轴承41、第二径向轴承32、第二轴向轴承42与旋转轴碰撞。
在另一个实施例中，所述第一轴向轴承41和第二轴向轴承42均包括轴向轴承定子铁芯，轴向轴承转子推力盘，轴向轴承定子线圈，所述轴向轴承线圈置于所述轴向轴承定子铁芯的环形凹槽内，所述轴向轴承转子推力盘与所述轴向轴承定子铁芯之间形成不超过2mm的轴向轴承工作气隙。所述第一轴向轴承的定子铁芯与第一保护轴承同圆心穿套在所述旋转轴2上；所述第二轴向轴承的定子铁芯与第二保护轴承同圆心穿套在所述旋转轴2上。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种采用磁悬浮轴承支撑的高速电机，所述高速电机包括高速电机转子(1)、旋转轴(2)、支撑高速电机转子的第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承，其特征在于，
所述高速电机转子安装在旋转轴(2)的中间位置，所述第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承均穿套设置在旋转轴上，并以高速电机转子为对称中心对称分布于高速电机转子(1)两边；
所述第一磁悬浮轴承包括第一径向轴承(31)、第一轴向轴承(41)和第一保护轴承(51)，第二磁悬浮轴承包括第二径向轴承(32)、第二轴向轴承(42)和第二保护轴承(52)；
所述第一轴向轴承(41)和所述第一保护轴承(51)同圆心穿套在所述旋转轴(2)上，且第一轴向轴承(41)套设在第一保护轴承(51)的外部，并设置在远离所述高速电机转子(1)一侧设置，所述第一径向轴承(31)穿套在所述旋转轴(2)上，并设置在靠近高速电机转子(1)一侧；
所述第二轴向轴承(42)和所述第二保护轴承(52)同圆心穿套在所述旋转轴(2)上，且第二轴向轴承(42)套设在第二保护轴承(52)的外部，并设置在远离所述高速电机转子(1)一侧设置，所述第二径向轴承(32)穿套在所述旋转轴(2)上，并设置在靠近高速电机转子(1)一侧。
2.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于，所述第一轴向轴承(41)和所述第一保护轴承(51)为一体设计，第一保护轴承(51)和第一轴向轴承(41)共用一个安装端盖，所述第二轴向轴承(42)和所述第二保护轴承(52)为一体设计，第二保护轴承(52)和第二轴向轴承(42)共用一个安装端盖。
3.根据权利要求2所述的高速电机，其特征在于，所述第一轴向轴承(41)和第二轴向轴承(42)均包括轴向轴承定子铁芯，轴向轴承转子推力盘，轴向轴承定子线圈，所述轴向轴承线圈置于所述轴向轴承定子铁芯的环形凹槽内，所述轴向轴承转子推力盘与所述轴向轴承定子铁芯之间形成不超过2mm的轴向轴承工作气隙。
4.根据权利要求3所述的高速电机，其特征在于，所述第一轴向轴承(41)和所述第一保护轴承(51)同圆心穿套在所述旋转轴(2)上，具体为，所述第一轴向轴承的定子铁芯与第一保护轴承同圆心穿套在所述旋转轴(2)上；所述第二轴向轴承(42)和所述第二保护轴承(52)同圆心穿套在所述旋转轴(2)上，具体为，所述第二轴向轴承的定子铁芯与第二保护轴承同圆心穿套在所述旋转轴(2)上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高速电机，其特征在于，所述第一保护轴承(51)和第二保护轴承(52)均为滚动轴承或无油滑动轴承。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202220152478.6U CN217036954U (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种采用磁悬浮轴承支撑的高速电机 |
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Publications (1)
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| CN217036954U true CN217036954U (zh) | 2022-07-22 |
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ID=82450092
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| CN202220152478.6U Active CN217036954U (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种采用磁悬浮轴承支撑的高速电机 |
Country Status (1)
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2022
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