CN220401624U - 一种无轴承高速电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无轴承高速电机，属于高速电机技术领域，包括缸筒，所述缸筒内设置有转轴，所述转轴上套接有电机转子，所述电机转子的外侧套设有电机定子；所述缸筒内还设置有磁轴承组件，所述磁轴承组件包括磁轴承转子和磁轴承定子，所述磁轴承转子套设在转轴上，位于电机转子一侧，所述磁轴承定子套设在磁轴承转子外部，所述磁轴承定子通过磁轴承外圈用于缸筒内表面固定连接。本实用新型能够适应高速超高速场景的工作要求，在同等功率下体积比磁悬浮高速电机小，同体积下功率比磁悬浮高速电机大，且成本低、结构简单。

Description

一种无轴承高速电机

技术领域

本实用新型属于高速电机技术领域，尤其涉及一种无轴承高速电机。

背景技术

高速电机发展带来的首要问题，是在有限的体积下，实现对电机转子的径向以及轴向支撑，且具备高功率、低成本、低功耗、转速高、长寿命等特点。传统的机械轴承支撑的高速电机，难适应超高速应用场合，且整个产品寿命期短。磁悬浮轴承支撑的高速电机则存在着电机的转速和输出功率难以进一步提高，磁悬浮轴承控制需要高性能的控制器、功率放大器和多个高成本的精密位移传感器等，使得磁悬浮轴承结构复杂、体积较大以及成本很高，制约了由磁悬浮轴承支承的高速电机的应用。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷或不足，本实用新型提供了一种无轴承高速电机，能够适应高速超高速场景的工作要求，在同等功率下体积比磁悬浮高速电机小，同体积下功率比磁悬浮高速电机大，且成本低、结构简单。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的实施例提供了一种无轴承高速电机，包括缸筒，所述缸筒内设置有转轴，所述转轴上套接有电机转子，所述电机转子的外侧套设有电机定子；

所述缸筒内还设置有磁轴承组件，所述磁轴承组件包括磁轴承转子和磁轴承定子，所述磁轴承转子套设在转轴上，位于电机转子一侧，所述磁轴承定子套设在磁轴承转子外部，所述磁轴承定子通过磁轴承外圈用于缸筒内表面固定连接。

进一步地，所述电机定子通过电机定子外圈固定在缸筒内壁上。

进一步地，所述磁轴承外圈与磁轴承定子之间设置有永磁体。

进一步地，所述磁轴承外圈两端设置有磁轴承端盖，所述磁轴承端盖的轴线处开设有轴孔。

进一步地，所述永磁体与磁轴承定子两侧设置有铝圈，通过铝圈将永磁体和磁轴承定子固定在两磁轴承端盖之间。

进一步地，所述磁轴承组件远离电机定子一端，以及电机定子远离磁轴承组件一端均设置有径向位移传感器，所述径向位移传感器通过径向位移传感器支架固定在缸筒内壁上。

进一步地，所述转轴上与径向位移传感器相对位置处设置有基准环。

进一步地，所述缸筒两端分别设置有前端盖和后端盖，所述前端盖的轴线处开设有供转轴穿过的轴孔，所述后端盖的轴线处设置有轴向位移传感器。

进一步地，所述轴向位移传感器通过轴向位移传感器支架固定在后端盖上。

进一步地，所述转轴的两端均套接有深沟球轴承，所述深沟球轴承的固定在前端盖与后端盖上设置的轴承座内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过将磁轴承组件设置在电机定子与电机转子一侧，降低了传统高速电机磁轴承的使用数量，减小了高速电机的体积，进一步提高了轴向空间利用率，临界转速高，易于实现大功率超高速运转。

附图说明

图1为本实用新型实施例中高速电机外部结构示意图；

图2为本实用新型实施例中高速电机内部结构示意图；

其中，1、缸筒；2、转轴；3、电机转子；4、电机定子；5、电机定子外圈；6、磁轴承外圈；7、磁轴承端盖；8、永磁体；9、磁轴承定子；10、磁轴承转子；11、铝圈；12、径向位移传感器；13、径向位移传感器支架；14、基准环；15、前端盖；16、后端盖；17、轴向位移传感器；18、轴向位移传感器支架；19、深沟球轴承。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型进一步说明。

术语解释部分：本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，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在本实用新型的具体含义。

本实用新型的一种典型的实施方式，如图1所示，一种无轴承高速电机，包括缸筒1，缸筒1内设置有转轴2，所述转轴2上套接有电机转子3，所述电机转子3外侧套设有电机定子4，所述电机定子4通过电机定子外圈5固定在缸筒1内壁上。

所述缸筒1内还设置有磁轴承组件，所述磁轴承组件位于电机定子4与电机转子3一侧，所述磁轴承组件包括磁轴承外圈6，所述磁轴承外圈6为筒状结构，其外表面固定在缸筒1内壁上，其两端设置有磁轴承端盖7，所述磁轴承端盖7的轴线处开设有轴孔，所述轴孔用于转轴2穿过，所述磁轴承外圈6内部设置有永磁体8、磁轴承定子9和磁轴承转子10，所述磁轴承转子10套设在转轴2上，所述磁轴承定子9套设在磁轴承转子10外部，所述永磁体8设置在磁轴承外圈6和磁轴承定子9之间，所述永磁体8外表面与磁轴承外圈6固定连接，永磁体8的内表面与磁轴承定子9固定连接，所述永磁体8与磁轴承定子9两侧设置有铝圈11，通过铝圈11将永磁体8和磁轴承定子9固定在两磁轴承端盖7之间，当转轴2转动时，所述磁轴承转子10与磁轴承定子9之间发生相对转动。

所述磁轴承组件远离电机定子4一端，以及电机定子4远离磁轴承组件一端均设置有径向位移传感器12，所述径向位移传感器12通过径向位移传感器支架13固定在缸筒1内壁上，所述转轴2上与径向位移传感器12相对的位置设置有基准环14，通过径向位移传感器12与基准环14对转轴2的径向位移进行检测。

所述缸筒1两端分别设置有前端盖15和后端盖16，所述前端盖15的轴线处开设有轴孔，所述转轴2的一段从轴孔内伸出，用于连接其他传动设备，所述后端盖16的轴线处设置有轴向位移传感器17，所述轴向位移传感器17通过轴向位移传感器支架18固定在后端盖16上，用于检测转轴2的轴向位移。

为了防止突然断电或磁轴承组件失控时，电机转子和电机及磁轴承定子相碰撞，损坏转子，所述转轴2的两端均套接有深沟球轴承19，所述深沟球轴承19的固定在前端盖15与后端盖16上设置的轴承座内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无轴承高速电机，包括缸筒，其特征在于，所述缸筒内设置有转轴，所述转轴上套接有电机转子，所述电机转子的外侧套设有电机定子；

所述缸筒内还设置有磁轴承组件，所述磁轴承组件包括磁轴承转子和磁轴承定子，所述磁轴承转子套设在转轴上，位于电机转子一侧，所述磁轴承定子套设在磁轴承转子外部，所述磁轴承定子通过磁轴承外圈用于缸筒内表面固定连接。

2.如权利要求1所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述电机定子通过电机定子外圈固定在缸筒内壁上。

3.如权利要求1所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述磁轴承外圈与磁轴承定子之间设置有永磁体。

4.如权利要求3所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述磁轴承外圈两端设置有磁轴承端盖，所述磁轴承端盖的轴线处开设有轴孔。

5.如权利要求4所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述永磁体与磁轴承定子两侧设置有铝圈，通过铝圈将永磁体和磁轴承定子固定在两磁轴承端盖之间。

6.如权利要求1所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述磁轴承组件远离电机定子一端，以及电机定子远离磁轴承组件一端均设置有径向位移传感器，所述径向位移传感器通过径向位移传感器支架固定在缸筒内壁上。

7.如权利要求6所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述转轴上与径向位移传感器相对位置处设置有基准环。

8.如权利要求1所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述缸筒两端分别设置有前端盖和后端盖，所述前端盖的轴线处开设有供转轴穿过的轴孔，所述后端盖的轴线处设置有轴向位移传感器。

9.如权利要求8所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述轴向位移传感器通过轴向位移传感器支架固定在后端盖上。

10.如权利要求8所述的一种无轴承高速电机，其特征在于，所述转轴的两端均套接有深沟球轴承，所述深沟球轴承的固定在前端盖与后端盖上设置的轴承座内。