一种自然磁悬浮压缩机制造技术

本发明专利技术涉及旋转型精密机械技术领域，更具体的说是一种自然磁悬浮压缩机，包括泵体，所述泵体内部的上下两侧均设置有定子驱动控制器，泵体内固定连接有蜗壳，蜗壳内设置有叶轮；所述定子驱动控制器包括定子和设置在定子上的三相绕组；所述叶轮包括磁钢和连接在磁钢上的涡叶；所述三相绕组构成12个磁极，三相绕组之间相互串并联，位于上侧两侧的两个三相绕组按镜像并联；所述磁钢为10极永磁转子体；所述蜗壳上设置有进液口和出液口；可以利用自然电磁磁悬浮实现无损高速叶轮的电磁支撑，其叶轮在高速旋转同时与电机定子绕组中的电流互相作用，产生有效的径向电磁磁悬浮和轴向电磁磁悬浮。悬浮。悬浮。

【技术实现步骤摘要】
一种自然磁悬浮压缩机


[0001]本专利技术涉及旋转型精密机械
，更具体地说是一种自然磁悬浮压缩机。

技术介绍

[0002]通常有往复式和离心式两大类压缩机，应用都极其广泛，本专利技术涉及离心式压缩机。压缩机用于提升其输入和输出端口气体或液体的压力差。离心式压缩机的转子连续高速旋转，流通截面的面积较大，叶轮转速很高，故气体或液体的流量很大。离心式压缩机转子高速旋转，其转子的惯性质量存在周期性变化(例如涡旋泵压缩机)，因此振动与噪声比较大。因此离心式压缩机的轴承所受冲击振动比较大。压缩机的输出功率与效率均与转速成正比。而转速越高，转子与定子部件之间的间隙被迫需要更大，而间隙大又导致效率变低。所以一般离心式压缩机的转速为3000至5000r/min，效率也稍低于复式压缩机。在实际应用中离心式压缩机的轴承常常成为影响其提高转速、扩展功率容量、提高其效率和寿命的瓶颈。所以离心式压缩机的单级压力比不可能做得比较高，大功率离心式压缩机只能采用多级叶轮来增加压力比和扩展功率容量。多级叶轮在民用和工业中小空调系统中难以采用，它结构太复杂成本也太高。
[0003]通常离心式压缩机(水泵或气泵)的输入输出接口正交布置，流体在涡腔内呈涡旋流动，产生液体或气体高压。对于功率2w至20Kw的离心式压缩机电机，若要解决其：高速、高效率、低噪音、叶轮(1至2万r/min)旋转的难题，实现低成本磁悬浮，可称其为世界级难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种自然磁悬浮压缩机，可以利用自然电磁磁悬浮实现无损高速叶轮的电磁支撑，其叶轮在高速旋转同时与电机定子绕组中的电流互相作用，产生有效的径向电磁磁悬浮和轴向电磁磁悬浮。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0006]一种自然磁悬浮压缩机，包括泵体，所述泵体内部的上下两侧均设置有定子驱动控制器，泵体内固定连接有蜗壳，蜗壳内设置有叶轮；
[0007]所述定子驱动控制器包括定子和设置在定子上的三相绕组；
[0008]所述叶轮包括磁钢和连接在磁钢上的涡叶；
[0009]所述三相绕组构成12个磁极，三相绕组之间相互串并联，位于上下侧两侧的两个三相绕组按镜像并联；
[0010]所述磁钢为10极永磁转子体；
[0011]所述蜗壳上设置有流体进口和流体出口；
[0012]所述蜗壳的底部为圆弧形状，蜗壳的内部设置有匀压层，匀压层的侧边上均匀设置有多个溢流孔，多个溢流孔均和流体出口连通；
[0013]所述三相绕组构成6个磁极，三相绕组之间相互串并联，位于上侧两侧的两个三相绕组按镜像并联；
[0014]所述磁钢为4极永磁转子体；
[0015]所述涡叶均匀分布在磁钢的上下两侧。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]径向主动自然磁悬浮技术、轴向主动自然磁悬浮技术、径向被动磁悬浮技术、径向和轴向液体悬浮技术或气体悬浮技术。完整的自然悬浮技术，兼有优良的电机同步驱动的功能。本专利技术磁悬浮压缩机装置，结构空间利用率高，轴向尺寸小，有利于构成扁平的整体结构，而扁平状压缩机装置更加在工作场景中使用。本专利技术磁悬浮压缩机装置内含驱动与电脑控制电路，结构紧凑和简单，具有可靠性高、控制性能高和智能诊断等功能；
[0018]传统离心压缩机叶轮高速旋转时，除了产生大量摩擦损耗和噪声，还存在原理性的轴承摩擦损耗、活塞或叶轮原理性偏载引起的动不平衡问题，这些问题产生原理性振动、噪声和附加损耗，严重影响压缩机、水泵、气泵的使用寿命。采用本专利技术自然悬浮技术，使得有可能通过提高叶轮转速，来提高泵的功率密度，极大地简化泵的结构、降低生产成本、降低振动噪声和附加损耗、提高整体性能；
[0019]与传统压缩机相比，本专利技术可以提高将转速提高3倍，实现功率提高3倍、体积、成本下降3倍；
[0020]本专利技术不需要额外附件任何传感器和控制器，自然含有：径向主动自然磁悬浮技术、轴向主动自然磁悬浮技术、径向被动磁悬浮技术和轴向被动磁悬浮技术、径向和轴向液体或气体悬浮技术。具有最完整的涡叶悬浮功能，兼有优良的无位置传感器电机驱动控制的功能。
附图说明
[0021]下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细的说明。
[0022]图1是本专利技术的自然磁悬浮压缩机结构示意图；
[0023]图2是本专利技术的蜗壳结构示意图；
[0024]图3是本专利技术的定子结构示意图；
[0025]图4是本专利技术的叶轮结构示意图；
[0026]图5是本专利技术的磁钢结构示意图；
[0027]图6是本专利技术的定子结构示意图；
[0028]图7是本专利技术的三相绕组接线示意图；
[0029]图8是本专利技术的三相绕组接线结构示意图；
[0030]图9是本专利技术的三相绕组等效电路图；
[0031]图10是本专利技术的三相绕组接线示意图；
[0032]图11是本专利技术的三相绕组接线示意图；
[0033]图12是本专利技术的磁钢结构示意图；
[0034]图13是本专利技术的定子结构示意图；
[0035]图14是本专利技术的三相绕组接线示意图；
[0036]图15是本专利技术的泵体结构示意图。
[0037]图中：泵体1；定子驱动控制器2；定子21；三相绕组22；绝缘槽楔23；叶轮3；流体进口31；匀压层32；溢流孔33；流体出口34；磁钢35；涡叶36；蜗壳4。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
[0039]如图1至11所示，下面对本专利技术的第一实施例进行详细的说明；
[0040]一种磁悬浮压缩机装置，该装置包括泵体1和设置在泵体1内部上下两侧的定子驱动控制器2，泵体1为独立部件，泵体1内固定连接有蜗壳4，蜗壳4内设置有叶轮3，蜗壳4上设置有流体进口31和流体出口34，蜗壳4的内部设置有匀压层32，匀压层32的侧边上均匀设置有多个溢流孔33，多个溢流孔33均和流体出口34连通，定子驱动控制器2包括定子21和设置在定子21上的三相绕组22，叶轮3包括磁钢35和连接在磁钢35上的涡叶36；
[0041]蜗壳4的底部呈下凸圆弧形状，既可以方便地嵌入位移下侧定子驱动控制器2上部的呈下凹弧状圆形槽部，又为上下叶轮3提供了平衡腔；
[0042]泵体1和两个定子驱动控制器2上均设置有旋转锁紧结构，用来通过旋转的方式完成两个定子驱动控制器2和泵体1之间的连接，也可以反旋转分离两个定子驱动控制器2和泵体1；
[0043]三相绕组22构成12个磁极，三相绕组22之间相互串并联，位于上侧两侧的两个三相绕组22按镜像并联，磁钢35为2P＝10极永磁转子体，位于上下两侧的定子驱动控制器2之间，如图5所示，三相绕组22构成12个磁极均匀分布，10极永磁转子体均匀分布，而且均布圆周的直径重合，定子21与叶轮3之间的径向被动磁悬浮，也就是定子21与叶轮3之间拥有保持同心的恢复能力；
[0044]位于上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自然磁悬浮压缩机，包括泵体(1)，其特征在于：所述泵体(1)内部的上下两侧均设置有定子驱动控制器(2)，泵体(1)内固定连接有蜗壳(4)，蜗壳(4)内设置有叶轮(3)。2.根据权利要求1所述的一种自然磁悬浮压缩机，其特征在于：所述定子驱动控制器(2)包括定子(21)和设置在定子(21)上的三相绕组(22)。3.根据权利要求2所述的一种自然磁悬浮压缩机，其特征在于：所述叶轮(3)包括磁钢(35)和连接在磁钢(35)上的涡叶(36)。4.根据权利要求3所述的一种自然磁悬浮压缩机，其特征在于：所述三相绕组(22)构成12个磁极，三相绕组(22)之间相互串并联，位于上下侧两侧的两个三相绕组(22)按镜像并联。5.根据权利要求4所述的一种自然磁悬浮压缩机，其特征在于：所述磁钢(35)为10极永磁转子体。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建军，李长林，雷中舵，李洁，李铁才，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：