磁悬浮电动机和泵制造技术

本发明专利技术提供一种磁悬浮电动机和泵，定子在两个磁力轴承部之间夹设电动机部，构成磁力轴承部的磁力轴承磁轭在转子的侧面以设置预定间隔的方式呈圆周状等间距地配置，磁力轴承磁轭具有与转子的侧面相对的两个凸极，在一个凸极上卷绕磁力轴承用线圈，在另一个凸极上设置第一永磁体，在设于电动机部侧的凸极和电动机部的电动机磁轭之间设置第二永磁体，一个磁力轴承部的设在电动机部侧的所有凸极是卷绕有磁力轴承用线圈的凸极，或者是设有第一永磁体的凸极，另一个磁力轴承部的设上述电动机部侧的所有凸极，是卷绕有磁力轴承用线圈的凸极，或者是设有第一永磁体的凸极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁悬浮电动机的制造和控制，特别是涉及双偏置永磁体式的混合型磁悬浮电动机的技术。
技术介绍
近年来，作为磁悬浮电动机，提出了双偏置永磁体式的混合型磁悬浮电动机。专利文献1的5自由度式混合磁力轴承是这样的装置采用偏置磁通发生用永磁体，使得用于形成泵叶轮等的长轴转子以5自由度高效地磁悬浮并旋转。对偏置磁通的磁路进行改进就能够产生比只采用电磁石的磁悬浮系统要高的磁悬浮力。根据专利文献2，双偏置式磁力轴承(支承控制)，通过准备多个以往的混合型磁力轴承的偏置磁体就能够进一步产生磁悬浮力。此外，用初级偏置永磁体感应次级偏置永磁体的磁通流量，以实现更强力的混合型磁力轴承。但是，当将专利文献1的技术用于泵的情况下，由于在转子两端面具有用于控制轴向位置的凸极，因此泵的入口和出口结构变得复杂，从而不容易组装。而且，由于液体的流路变得复杂，所以存在吸入和排出损失变大的问题。此外，根据专利文献2，由于是将配置在磁力轴承的圆周方向上的凸极的极性交替变换为NSNS的结构，所以存在当转子旋转时产生涡电流，从而转子的旋转损失变大的问题。专利文献1 日本特开2006-145 号公报。专利文献2 日本特开2007-120635号公报。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种结构简单且能够抑制在磁力轴承部产生涡电流以降低转子的旋转损失的磁悬浮电动机和使用了该磁悬浮电动机的泵。 本专利技术是一种磁悬浮电动机，该磁悬浮电动机具有由磁力轴承部和电动机部构成的定子和设置于上述定子中的转子。 上述定子在上述两个磁力轴承部之间夹设上述电动机部。构成上述磁力轴承部的磁力轴承磁轭，在上述转子的侧面以设置预定间隔的方式呈圆周状等间距地配置。上述磁力轴承磁轭具有与上述转子的侧面相对的两个凸极，在上述一个凸极上卷绕磁力轴承用线圈，在上述另一个凸极上设置第一永磁体，在设于上述电动机部侧的上述凸极和上述电动机部的电动机磁轭之间设置第二永磁体。上述一个磁力轴承部的设在上述电动机部侧的所有上述凸极，是卷绕有上述磁力轴承用线圈的凸极，或者是设有上述第一永磁体的凸极。上述另一个磁力轴承部的设在上述电动机部侧的所有上述凸极，是卷绕有上述磁力轴承用线圈的凸极，或者是设有上述第一永磁体的凸极。上述一个磁力轴承部的与上述转子相对设置的上述凸极上的上述第一永磁体的磁极，在上述转子侧相同，隔着上述电动机部而设置的上述另一个磁力轴承部的与上述转子相对设置的上述凸极的上述第一永磁体的磁极，在上述转子侧与上述一个磁力轴承部的上述第一永磁体的上述转子侧的磁极相反，上述第二永磁体的上述电动机部侧的磁极，与设置在上述相同磁力轴承磁轭上的上述第一永磁体的上述转子侧的磁极相同。或者，上述一个磁力轴承部的与上述转子相对设置的上述凸极的上述第一永磁体的磁极，在上述转子侧相同。隔着上述电动机部而设置的上述另一个磁力轴承部的与上述转子相对设置的上述凸极的上述第一永磁体的磁极，在上述转子侧与上述一个磁力轴承部的上述第一永磁体的上述转子侧的磁极相同。上述第二永磁体的上述电动机部侧的磁极， 与设置在上述相同磁力轴承磁轭上的上述第一永磁体的上述转子侧的磁极相同。通过上述构成，虽然是简单的结构，但是能够抑制在磁力轴承部产生的涡电流，从而能够降低转子的旋转损耗。优选的是，上述电动机部具有电动机磁轭凸极，该电动机磁轭凸极从上述电动机磁轭沿上述转子的径向突出并与上述转子之间设有预定间隔，在上述电动机磁轭凸极上卷绕电动机用线圈。在上述转子的表面设置电动机用永磁体。此外，在上述磁力轴承部设置用于检测上述转子的位置的传感器，根据上述传感器的测量值向上述磁力轴承用线圈供给控制电流。优选的是，一种磁悬浮电动机，该磁悬浮电动机具有由磁力轴承部和电动机部构成的定子和设置于上述定子中的转子，上述定子在上述两个磁力轴承部之间夹设上述电动机部，构成上述磁力轴承部的磁力轴承磁轭，在上述转子的侧面以设置预定间隔的方式呈圆周状等间距地配置，上述磁力轴承磁轭具有与上述转子的侧面相对的两个凸极，在上述两个凸极上均设置第一永磁体，在设于上述电动机部侧的上述凸极和上述电动机部的电动机磁轭之间设置第二永磁体，在上述一个磁力轴承部的设在上述电动机部侧的所有上述凸极上卷绕有上述磁力轴承用线圈，在上述另一个磁力轴承部的设在上述电动机部侧的所有上述凸极上卷绕有上述磁力轴承用线圈。此外，上述的磁悬浮电动机可以用于泵。附图说明图1是示出了实施例1的结构的立体图。图2是示出了第一永磁体8 (8a 8d)的位于转子2侧的磁极与第一永磁体 8 (Se 8h)的位于转子2侧的磁极相反的情况下所产生的磁力线方向的立体剖视图。图3是示出了朝向第一永磁体8 (8a 8d)的转子2的磁极与第一永磁体8 (Se 8h)的转子2侧的磁极相同的情况下所产生的磁力线方向的立体剖视图。图4是转子的结构为表面磁体型的情况下的X-Y平面剖面的立体图。图5是转子的结构为交替型的情况下的用X-Y平面、Z-X平面剖切而成的剖面的立体图。图6是实施例1的变形例的图。图7是实施例1的变形例的图。图8是示出了磁力轴承部的控制部的框图。图9是表示使用了实施例1的磁悬浮电动机的泵的剖面图的图。具体实施例方式(原理说明)本专利技术的磁悬浮电动机由定子和圆柱状或圆筒状的转子构成，上述定子由配置在转子的侧面(内表面或外表面)的磁力轴承部和电动机部构成，且磁力轴承与电动机成为一体。磁力轴承部构成为凸极朝着转子侧面的电磁体等间隔地配置成圆周状。电磁体由具有永磁体(第一永磁体)的凸极(第二凸极)和卷绕有磁力轴承用线圈的凸极(第一凸极)构成。电动机部由具有朝向转子侧面的凸极的电动机磁轭和在这些凸极上卷绕了电动机线圈的电磁体构成。在磁力轴承部的电磁体和电动机部的电磁体之间配置第二永磁体。这里，磁力轴承部的第一凸极和第二凸极在轴向上并列配置，配置成圆周状的磁力轴承部的第一凸极的第一永磁体的磁极(N极、S极)，采用使相同的磁极(N极或S极) 朝向转子的方式配置。磁力轴承部和电动机部之间的第二永磁体采用使与第一永磁体的朝向转子的磁极相同的磁极朝向电动机部的方式设置。由此，能够成为向磁力轴承部供给更多的偏置磁通的双偏置结构，从而能够实现小型化、高效率化，而且还由于磁力轴承部的凸极的磁极在圆周方向上相同而能够实现涡电流损耗的降低。此外，通过位于转子的径向的凸极上的永磁体的偏置磁通产生的吸力，来抑制转子在轴向上的变动，并且将转子限定在预定位置。即，通过在轴向被动地处于稳定(被动稳定性)来实现控制的简化。下面根据附图来说明本专利技术的实施方式。(实施例1)图1是示出了本专利技术的实施例1的结构的图。实施例1的磁悬浮电动机由定子1 和转子2构成。定子1由磁力轴承部和电动机部构成。另外，方便起见，将定子的标号“1”标注在后述的磁力轴承磁轭3d上。磁力轴承部以在圆筒状结构的转子2的侧面(曲面)的两端(5ajb)具有预定间隔的方式进行配置。磁力轴承部具有各磁力轴承磁轭3 (3a 池。)在本例中，磁力轴承磁轭3a和；^ 隔着电动机磁轭4进行设置，同样地，磁力轴承磁轭北和3f、磁力轴承磁轭3c和3g、磁力轴承磁轭3d和池隔着电动机磁轭4进行设置。在各磁力轴承磁轭3 (3a 3h)上具有第一凸极6 (6a Μι)，并且第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种磁悬浮电动机，其特征在于，该悬浮电动机具有由磁力轴承部构成的定子和设置于上述定子中的转子，构成上述磁力轴承部的磁力轴承磁轭，在上述转子的侧面以设置预定间隔的方式呈圆周状等间距地配置，上述磁力轴承磁轭具有与上述转子的侧面相对的两个凸极，在上述一个凸极上卷绕磁力轴承用线圈，在上述另一个凸极上设置第一永磁体，在上述一个磁力轴承部和上述另一个磁力轴承部之间设置第二永磁体，上述一个磁力轴承部的设在上述第二永磁体侧的所有上述凸极，是卷绕有上述磁力轴承用线圈的凸极，或者是设有上述第一永磁体的凸极，上述另一个磁力轴承部的设在上述第二永磁体侧的所有上述凸极，是卷绕有上述磁力轴承用线圈的凸极，或者是设有上述第一永磁体的凸极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：小沼弘幸，
申请(专利权)人：株式会社易威奇，
类型：发明
国别省市：JP