混合式磁悬浮轴承、电机、空调器制造技术

本发明专利技术提供一种混合式磁悬浮轴承、电机、空调器，其中的混合式磁悬浮轴承，包括轴承转子组件以及环绕所述轴承转子组件的周向外侧间隔设置的多个轴承定子组件，所述轴承转子组件包括转子铁芯，所述轴承定子组件包括定子铁芯，在所述转子铁芯的轴向断面上，所述转子铁芯呈U形，在所述定子铁芯的轴向断面上，所述定子铁芯呈U形，U形的所述转子铁芯的开口与U形的所述定子铁芯的开口相对设置。根据本发明专利技术，磁悬浮轴承中的各磁极之间不存在磁通耦合能够简化控制，无需单独设置轴向磁悬浮轴承，降低设计成本，利于缩短电机的轴向长度进而利于电机转速的提升。电机转速的提升。电机转速的提升。

【技术实现步骤摘要】
混合式磁悬浮轴承、电机、空调器


[0001]本专利技术属于电机制造
，具体涉及一种混合式磁悬浮轴承、电机、空调器。

技术介绍

[0002]磁悬浮电机是利用磁悬浮轴承的电磁力作用，将电机转子悬浮于空中，使电机转子与电机定子之间没有机械接触及机械摩擦，是一种低损耗、高性能电机。在实现电机转子高转速的同时，还具有无机械磨损、能耗低、噪声小、寿命长，无需润滑和密封、无油污染等优点、磁悬浮电机转子转速只受转子材料抗拉强度的限制，因此磁悬浮电机转子的圆周速度可以很高，在高速设备中的应用越来越广泛。
[0003]传统的磁悬浮电机基本包括电机定子、电机转子、2个径向磁轴承和1个轴向磁轴承，由于轴向磁轴承的存在会造成转子轴长度较长，一方面导致电机整体轴向尺寸偏大，另一方面较长的转子轴挠度越大，抗形变能力较差，限制了电机转速的提升；再者，过多磁轴承的组装导致装配效率较低。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种混合式磁悬浮轴承、电机、空调器，磁悬浮轴承中的各磁极之间不存在磁通耦合能够简化控制，无需单独设置轴向磁悬浮轴承，降低设计成本，利于缩短电机的轴向长度进而利于电机转速的提升。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种混合式磁悬浮轴承，包括轴承转子组件以及环绕所述轴承转子组件的周向外侧间隔设置的多个轴承定子组件，所述轴承转子组件包括转子铁芯，所述轴承定子组件包括定子铁芯，在所述转子铁芯的轴向断面上，所述转子铁芯呈U形，在所述定子铁芯的轴向断面上，所述定子铁芯呈U形，U形的所述转子铁芯的开口与U形的所述定子铁芯的开口相对设置。
[0006]优选地，在所述定子铁芯的轴向断面上，所述定子铁芯包括第一定子齿、第二定子齿，所述第一定子齿与所述第二定子齿彼此间隔相对设置，所述第一定子齿与所述第二定子齿之间通过导磁件连接。
[0007]优选地，所述导磁件的相对两侧分别与所述第一定子齿、第二定子齿粘接。
[0008]优选地，所述导磁件为第一磁钢。
[0009]优选地，所述磁悬浮混合轴承还包括轴承外壳，所述轴承定子组件连接于所述轴承外壳的内周壁上。
[0010]优选地，所述轴承外壳采用非导磁材料制作。
[0011]优选地，所述定子铁芯采用45号钢制作；和/或，所述转子铁芯采用45号钢制作。
[0012]本专利技术还提供一种电机，包括磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承为上述的混合式磁悬浮轴承。
[0013]本专利技术还提供一种空调器，包括上述的电机。
[0014]本专利技术提供的一种混合式磁悬浮轴承、电机、空调器，一方面，所述多个轴承定子
组件在所述轴承转子组件的周向上间隔设置，能够使其上、下、左、右各个轴承定子组件之间相互独立，不形成周向磁通回路，磁路更集中、漏磁更少、各磁极不存在耦合；另一方面，设计成为U形的定子铁芯以及转子铁芯的开口彼此相对设置，从而在两者之间形成磁通回路，这在实现磁悬浮轴承的径向悬浮的同时，还能够实现磁悬浮轴承的轴向悬浮，使相应的电机中无需单独设置轴向磁悬浮轴承，从而能够使转子轴的长度更短，更短的转子轴将具有更小的挠度，这有利于转子提高其动力学性能，提高一阶固频，利于转子高速旋转稳定性及进行越阶超高速运行；同时，减少轴向磁悬浮轴承节约了成本，提高了加工、装配效率，并减少轴承控制器制作难度。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一种实施例的混合式磁悬浮轴承的结构示意图(轴向视图)；
[0016]图2为图1的剖面结构示意图(径向断面)；
[0017]图3为本专利技术的混合式磁悬浮轴承的磁通示意；
[0018]图4为本专利技术的混合式磁悬浮轴承的转子组件产生轴向向左窜动时的受力示意；
[0019]图5为本专利技术另一种实施例的电机的内部结构示意图。
[0020]附图标记表示为：
[0021]1、轴承转子组件；11、转子铁芯；2、轴承定子组件；21、定子铁芯；211、第一定子齿；212、第二定子齿；213、导磁件；22、定子绕组；100、磁悬浮轴承；101、转子轴；102、电机定子铁芯；103、电机定子绕组；104、电机转子磁钢；105、电机转子铁芯；106、轴端定位件。
具体实施方式
[0022]结合参见图1至图5所示，根据本专利技术的实施例，提供一种混合式磁悬浮轴承，包括轴承转子组件1以及环绕所述轴承转子组件1的周向外侧间隔设置的多个轴承定子组件2(如图1所示，作为一种具体实施方式，具有4个轴承定子组件2)，所述轴承转子组件1包括转子铁芯11，所述轴承定子组件2包括定子铁芯21以及对应绕设于每个定子铁芯21上的定子绕组22，在所述转子铁芯11的轴向断面上，所述转子铁芯11呈U形，在所述定子铁芯21的轴向断面上，所述定子铁芯21呈U形，U形的所述转子铁芯11的开口与U形的所述定子铁芯21的开口相对设置，可以理解的，通过控制所述定子绕组22中的电流的大小以及通断实现对所述混合式磁悬浮轴承的磁通控制。该技术方案中，一方面，所述多个轴承定子组件2在所述轴承转子组件1的周向上间隔设置，能够使其上、下、左、右各个轴承定子组件2之间相互独立，不形成周向磁通回路，磁路更集中、漏磁更少、各磁极不存在耦合；另一方面，设计成为U形的定子铁芯21以及转子铁芯11的开口彼此相对设置，从而在两者之间形成磁通回路，这在实现磁悬浮轴承的径向悬浮的同时，还能够实现磁悬浮轴承的轴向悬浮，使相应的电机中无需单独设置轴向磁悬浮轴承，从而能够使转子轴101的长度更短，更短的转子轴101将具有更小的挠度，这有利于转子提高其动力学性能，提高一阶固频，利于转子高速旋转稳定性(提高五阶固频)及进行越阶超高速运行；同时，减少轴向磁悬浮轴承节约了成本，提高了加工、装配效率，并减少轴承控制器制作难度(无需针对轴向磁悬浮轴承进行控制设计)。
[0023]具体的，在所述定子铁芯21的轴向断面上，所述定子铁芯21包括第一定子齿211、第二定子齿212，所述第一定子齿211与所述第二定子齿212彼此间隔相对设置，所述第一定
子齿211与所述第二定子齿212之间通过导磁件213连接，采用所述第一定子齿211、第二定子齿212以及导磁件213共同构成所述定子铁芯21，能够简化所述定子铁芯21的制作难度。由于所述定子铁芯21在使用过程中位置固定，因此，所述导磁件213的相对两侧分别与所述第一定子齿211、第二定子齿212粘接即可，进一步简化所述定子铁芯21的生产制造过程。最好的，所述导磁件213采用第一磁钢(具体可以采用永磁体)，从而能够产生相应的偏置磁通，能够减小所述定子绕组22中控制电流，更利于所述磁悬浮轴承控制。具体如图3所示，所述第一定子齿211上的定子绕组与所述第二定子齿212上的定子绕组在电流的引入方向上恰好相反，以保证所述磁通能够经由第一定子齿211、导磁件213、第二定子齿212与所述转子铁芯11形成磁通闭环。
[0024]具体的，本专利技术中的混合式磁悬浮轴承一种混合式差动磁轴承，其上方控制磁通与偏置磁通方向相同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合式磁悬浮轴承，其特征在于，包括轴承转子组件(1)以及环绕所述轴承转子组件(1)的周向外侧间隔设置的多个轴承定子组件(2)，所述轴承转子组件(1)包括转子铁芯(11)，所述轴承定子组件(2)包括定子铁芯(21)，在所述转子铁芯(11)的轴向断面上，所述转子铁芯(11)呈U形，在所述定子铁芯(21)的轴向断面上，所述定子铁芯(21)呈U形，U形的所述转子铁芯(11)的开口与U形的所述定子铁芯(21)的开口相对设置。2.根据权利要求1所述的混合式磁悬浮轴承，其特征在于，在所述定子铁芯(21)的轴向断面上，所述定子铁芯(21)包括第一定子齿(211)、第二定子齿(212)，所述第一定子齿(211)与所述第二定子齿(212)彼此间隔相对设置，所述第一定子齿(211)与所述第二定子齿(212)之间通过导磁件(213)连接。3.根据权利要求2所述的混合式...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍尚权，王周叶，林学明，曹俊辉，
申请(专利权)人：珠海凯邦电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：