CN217502023U - 一种磁悬浮真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于磁悬浮轴承应用领域，具体涉及一种磁悬浮真空泵；包括机柜、永磁同步电机、叶轮、叶轮盖、蜗壳、变频器、控制系统、磁轴承控制器、进气管和出气管，所述永磁同步电机安装于机柜内，并与所述叶轮驱动连接，所述叶轮盖、蜗壳安装在所述永磁同步电机上；所述变频器、控制系统、磁轴承控制器安装在机柜内部；所述进气管安装在所述机柜上，其输出端与所述叶轮相对；所述出气管安装在所述机柜上，其输入端与所述蜗壳的导出气腔相对，其输出端与外界连通。与现有技术相比，本实用新型：（1）采用磁悬浮轴承技术，工作中转子直连叶轮，无传动损失，依靠磁力悬浮无能量损失；（2）真空泵集成在机柜内，一体化设计，撬装结构，安装简便。

Description

一种磁悬浮真空泵

技术领域

本实用新型属于磁悬浮轴承的应用领域，具体涉及一种磁悬浮真空泵。

背景技术

随着节能减排的观念逐渐深入人心，高效节能的机械设备将逐渐成为主流。在真空泵领域，应用最广的是水环真空泵，后来出现了齿轮箱增速的透平真空泵，其采用三元流叶轮，效率有了很大提高。但其采用齿轮箱增速，传动效率较低，轴承采用可倾瓦，存在摩擦损失；随着技术的发展，磁悬浮轴承技术应运而生，磁悬浮轴承技术依托航天卫星领域的磁悬浮飞轮技术成果的转换，在航天卫星领域磁悬浮飞轮实现了卫星高性能姿态控制和高效能量转换，大幅提升了卫星的姿控和运行水平；采用磁悬浮轴承的磁悬浮鼓风机已在污水处理、脱硫等领域广泛应用，磁悬浮真空泵是磁悬浮轴承技术的最新应用，具有广泛的应用前景。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述中所存在的问题，针对性地设计一种磁悬浮真空泵，使其解决了摩擦损失、传动效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种磁悬浮真空泵，包括：机柜、永磁同步电机、叶轮、叶轮盖、蜗壳、位移传感器、变频器、控制系统、磁轴承控制器、进气管和出气管；

所述永磁同步电机安装在机柜内部，包括磁轴承线圈、转子和定子；所述转子与所述叶轮驱动连接；所述蜗壳安装在所述永磁同步电机上，所述叶轮盖安装在所述蜗壳上；

所述位移传感器支撑安装于所述转子两端，所述变频器、所述磁轴承控制器和所述控制系统安装在所述机柜内部；

所述位移传感器与所述磁轴承控制器通信连接；所述磁轴承控制器与所述变频器、所述磁轴承线圈通信连接；所述变频器与所述定子通信连接；

所述控制系统与所述变频器、磁轴承控制器通信连接；

所述变频器、磁轴承控制器外接电源；

所述进气管安装在所述机柜的一面上，其输出端与所述叶轮相对，其输入端连接真空工艺点；所述出气管安装在所述机柜的另一面，其输入端与所述蜗壳的导出气腔相对，其输出端与外界连通。

进一步的，所述进气管的输入端和真空工艺点之间设有篮式过滤器，包括盖板和压杆，所述盖板通过所述压杆固定在所述篮式过滤器上，所述盖板为透明材质。

进一步的，所述永磁同步电机还设有散热系统，包括散热叶轮、散热管道、抱箍、机柜门、滤网和散热排气口；

所述散热叶轮与所述永磁同步电机的尾部驱动连接，所述散热管道安装于所述永磁同步电机上，所述散热管道通过所述抱箍与所述机柜门相连；所述滤网安装在所述机柜门上，且与所述散热管道相对，所述散热排气口设于所述永磁同步电机的下部，并与所述散热管道相连通。

进一步的，所述机柜的柜顶处还设有风扇；所述机柜的上方设有防雨帽，所述防雨帽罩在所述风扇的上方。

进一步的，所述控制系统为PLC控制系统。

作为优选，所述叶轮为三元流离心叶轮。

综上所述，本实用新型具有如下的优点和有益技术效果：

1.本实用新型的磁悬浮真空泵，应用磁悬浮轴承技术，采用永磁同步电机与三元流叶轮直接驱动连接，工作过程中零传动损失；

2.本实用新型的磁悬浮真空泵，转子依靠磁力悬浮，不与磁轴承接触，解决了摩擦导致能量损失的问题，在节能方面拥有得天独厚的优势。相比较水环真空泵节能30%以上，比齿轮箱增速的透平真空泵节能10%以上；

3.本实用新型的磁悬浮真空泵集成在机柜内，一体化设计，撬装结构，安装简便，无需专门的基础，大大降低了基建的投入；

4.机柜兼做隔声罩，风机产生的噪音很小，低于85分贝，维护简便，无需润滑油，仅需定期更换过滤棉，节省维护成本。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的一种磁悬浮真空泵的主视装配结构示意图；

图2是本实用新型的一种磁悬浮真空泵的后视结构示意图；

图3是本实用新型的一种磁悬浮真空泵的右视结构示意图；

图4是本实用新型的一种磁悬浮真空泵的图1中Ⅰ处的局部放大图；

图5是本实用新型的一种磁悬浮真空泵的图1中Ⅱ处的局部放大图；

图6是本实用新型的一种磁悬浮真空泵的永磁同步电机的内部示意图；

图7是本实用新型的一种磁悬浮真空泵的立体示意图。

附图中的附图标记为：

A-散热空气进气方向；Ⅰ-散热系统局部；Ⅱ-叶轮、蜗壳和叶轮盖的装配局部；

1-机柜；101-风扇；102-防雨帽；

2-永磁同步电机；21-磁轴承线圈；22-转子；23-定子；

3-叶轮；4-叶轮盖；5-蜗壳；6-位移传感器；7-变频器；8-控制系统；9-磁轴承控制器；10-进气管；11-出气管；

12-篮式过滤器；121-盖板；122-压杆；

13-散热系统；131-散热叶轮；132-散热管道；133-抱箍；134-机柜门；135-滤网；136-散热排气口。

具体实施方式

以下结合附图1-图7对本实用新型作进一步详细说明:

如图1所示，包括机柜1、永磁同步电机2、叶轮3、叶轮盖4、蜗壳5、位移传感器6、变频器7、控制系统8、磁轴承控制器9、进气管10和出气管11；

如图1和图6所示，永磁同步电机2安装在机柜1内部，包括磁轴承线圈21、转子22和定子23；转子22与叶轮3驱动连接；蜗壳5安装在永磁同步电机2上，叶轮盖4安装在蜗壳5上；

如图2和图6所示，位移传感器6支撑安装于转子22两端，变频器7、磁轴承控制器9和控制系统8安装在机柜1内部；位移传感器6与磁轴承控制器9通信连接；磁轴承控制器9与变频器7、磁轴承线圈21通信连接；变频器7与定子23通信连接；

如图2所示，控制系统8与变频器7、磁轴承控制器9通信连接；变频器7、磁轴承控制器9外接电源；

如图1所示，进气管10安装在机柜1的一面上，其输出端与叶轮3相对，其输入端连接真空工艺点；出气管11安装在机柜1的另一面，其输入端与蜗壳5的导出气腔相对，其输出端与外界连通；

如图1所示，进气管10的输入端和真空工艺点之间设有篮式过滤器12，包括盖板121和压杆122，盖板121通过压杆122固定在篮式过滤器12上，压杆122可手动打开或者关闭，盖板121为透明材质，可实时观察内部堵塞情况；

如图1和图4所示，永磁同步电机2还设有散热系统13，包括散热叶轮131、散热管道132、抱箍133、机柜门134、滤网135和散热排气口136；散热叶轮131与永磁同步电机2的尾部驱动连接，散热管道132安装于永磁同步电机2上，散热管道132通过抱箍133与机柜门134相连；滤网135安装在机柜门134上，且与散热管道132相对，散热排气口136设于永磁同步电机2的下部，并与散热管道132相连通；

如图2、图3和图7所示，机柜1的柜顶处还设有风扇101；机柜1的上方设有防雨帽102，防雨帽102罩在风扇101的上方；

如图2所示，作为优选，控制系统为PLC控制系统；

如图1和图5所示，叶轮3为三元流离心叶轮；

如图2所示，作为优选，磁轴承控制器9为GFMCE；

作为优选，永磁同步电机2为GFM系列变频调速超高效三相永磁同步电动机，产品型号为：GFM150-0000；

如图2所示，作为优选，变频器7的产品型号为台达VFD1600C43A-HS。

本实用新型的一种磁悬浮真空泵的工作原理为：

1、变频器7和磁轴承控制器9接通电源，通过PLC控制器8控制磁轴承控制器9向磁轴承线圈21通电，产生磁场，在磁场吸力的作用下，转子22悬浮，位移传感器6实时检测转子22的位置信息，并反馈至磁轴承控制器9，当转子22发生偏移时，磁轴承控制器9会根据偏移量调节磁轴承线圈21的磁场力，让转子22回到正确位置；

2、由PLC控制器将控制参数输入磁轴承控制器9，由磁轴承控制器9控制变频器7向定子23输入预设电流，定子23产生交变磁场，驱动转子22高速旋转，转子22带动叶轮3同步旋转，空气经过进气管10进入叶轮3经蜗壳5压缩后从出气管11输出；

3、与转子22同轴驱动连接的还有散热叶轮131，散热叶轮131随着转子的高速旋转而旋转，空气通过滤网135后再通过散热管道132进入散热叶轮131，经过散热叶轮131加压后进入永磁同步电机2内部，最终从电机下部排出，带走电机内部的热量；

4、本实用新型的磁悬浮真空泵工作时，机柜1的内部温度会升高，机柜1顶部安装的风扇101，持续旋转抽风，将机柜内热空气排出。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种磁悬浮真空泵，其特征在于：包括机柜（1）、永磁同步电机（2）、叶轮（3）、叶轮盖（4）、蜗壳（5）、位移传感器（6）、变频器（7）、控制系统（8）、磁轴承控制器（9）、进气管（10）和出气管（11）；

所述永磁同步电机（2）安装在机柜（1）内部，包括磁轴承线圈（21）、转子（22）和定子（23）；所述转子（22）与所述叶轮（3）驱动连接；所述蜗壳（5）安装在所述永磁同步电机（2）上，所述叶轮盖（4）安装在所述蜗壳（5）上；

所述位移传感器（6）支撑安装于所述转子（22）两端，所述变频器（7）、所述磁轴承控制器（9）和控制系统（8）安装在所述机柜（1）内部；

所述位移传感器（6）与所述磁轴承控制器（9）通信连接；所述磁轴承控制器（9）与所述变频器（7）、所述磁轴承线圈（21）通信连接；所述变频器（7）与所述定子（23）通信连接；

所述控制系统（8）与所述变频器（7）、磁轴承控制器（9）通信连接；

所述变频器（7）、磁轴承控制器（9）外接电源；

所述进气管（10）安装在所述机柜（1）的一面上，其输出端与所述叶轮（3）相对，其输入端连接真空工艺点；所述出气管（11）安装在所述机柜（1）的另一面，其输入端与所述蜗壳（5）的导出气腔相对，其输出端与外界连通。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮真空泵，其特征在于：所述进气管（10）的输入端和真空工艺点之间设有篮式过滤器（12），包括盖板（121）和压杆（122），所述盖板（121）通过所述压杆（122）固定在所述篮式过滤器（12）上，所述盖板（121）为透明材质。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮真空泵，其特征在于：所述永磁同步电机（2）还设有散热系统（13），包括散热叶轮（131）、散热管道（132）、抱箍（133）、机柜门（134）、滤网（135）和散热排气口（136）；

所述散热叶轮（131）与所述永磁同步电机（2）的尾部驱动连接，所述散热管道（132）安装于所述永磁同步电机（2）上，所述散热管道（132）通过所述抱箍（133）与所述机柜门（134）相连；所述滤网（135）安装在所述机柜门（134）上，且与所述散热管道（132）相对，所述散热排气口（136）设于所述永磁同步电机（2）的下部，并与所述散热管道（132）相连通。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮真空泵，其特征在于：所述机柜（1）的柜顶处还设有风扇（101）；所述机柜（1）的上方设有防雨帽（102），所述防雨帽（102）罩在所述风扇（101）的上方。

5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮真空泵，其特征在于：所述控制系统（8）为PLC控制系统。

6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮真空泵，其特征在于：所述叶轮（3）为三元流离心叶轮。

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