本发明专利技术公开提供了一种磁悬浮高速轴流风机装置，包括磁悬浮高速轴流风机，磁悬浮高速轴流风机包括磁悬浮壳体、定子驱动控制器和叶轮，磁悬浮壳体内设置有环状腔体，叶轮设置于环状腔体内，叶轮的外侧固定连接有永磁体，定子驱动控制器包括上定子和下定子，上定子和下定子分别设置于磁悬浮壳体内侧位于叶轮两侧的位置，通过永磁体、上定子和下定子组成双定子单转子永磁电机。本发明专利技术通过上定子和下定子镜像并联设置，配合永磁体组成双定子单转子永磁电机，上定子和下定子在相同的电流作用下，产生的切向力矩相同，轴向自然磁悬浮力则相反，所以叶轮可以在自然磁悬浮与磁悬浮壳体的中心，本发明专利技术结构简单，成本低。成本低。成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮高速轴流风机装置
[0001]本公开涉及旋转型精密机械
，尤其是涉及一种磁悬浮高速轴流风机装置。
技术介绍
[0002]轴流风机应用极其广泛，本专利技术涉及磁悬浮高速轴流风机。轴流风机用于提升其输入和输出端口气体的压力差。轴流风机的转子连续高速旋转，通常希望其流量大，风压大。由于转子高速旋转，其转子叶轮与空气高速摩擦，因此振动与噪声比较大。特别是叶轮的刚度和动平衡精度有限，因此高速轴流风机的轴承所受冲击振动比较大。风机的转速越高其输出功率越高、体积越小。而转速越高，振动与噪声也会越大，轴承寿命也会越低。小型风机的转速为5000～12000r/min。在实际应用中风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。轴流风机的单级风压比不可能做得比较高，大功率风机只能采用多级叶轮来增加风压力比和扩展功率容量。
[0003]风机的振动与噪声与转子的转速和转子的固有频率有关，当转子的转速和转子的固有频率相近或相等，系统将发生共振而出现剧烈的振动现象。发生共振现象时的转速称为轴的临界转速。对于多级叶轮的风机，由于结构复杂，其共振现象的仿真分析非常困难，因此高速风机的设计也有瓶颈。
[0004]采用传统空气轴承或液体悬浮技术，可以极大改善风机的振动与噪声指标，提高其效率和寿命。但是，传统空气轴承或液体悬浮轴承体积大，还需要附加轴承专用气泵或液压泵，控制器系统体积大复杂，可靠性差，有附加功率损耗，生产成本非常高。而且绝大多数环境或应用场景无法采用传统空气轴承或液体悬浮技术。例如：化工、医疗、航空航天、许多工业场景都无法采用。民用由于成本太高根本不可取。此外，空气轴承或液体悬浮技术，仍然存在金属与空气或液体的摩擦，并非彻底悬浮技术。
[0005]如果采用传统磁悬浮轴承技术，同样传统磁悬浮轴承体积大，其控制器的体积也大，附加功率损耗大，生产成本很高。一般来说，要将一台电机的转子磁悬浮起来，需要与该电机体积相当的传统磁悬浮轴承。除了价格昂贵，体积大也是传统磁悬浮轴承技术无法普及的原因。
技术实现思路
[0006]本公开提供了一种磁悬浮高速轴流风机装置，以解决专利技术人认识到的技术问题之一。
[0007]本公开提供了一种磁悬浮高速轴流风机装置，包括磁悬浮高速轴流风机，所述磁悬浮高速轴流风机包括磁悬浮壳体、定子驱动控制器和叶轮，所述磁悬浮壳体内设置有环状腔体，所述磁悬浮壳体的两端开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口与所述环状腔体贯通连接，所述叶轮设置于所述环状腔体内，所述叶轮的外侧固定连接有永磁体，所述定子驱动控制器包括上定子和下定子，所述上定子和下定子分别设置于所述磁悬浮壳体内
侧位于所述叶轮两侧的位置，所述永磁体为4极扇形永磁转子体，所述上定子和下定子为6极扇形电机定子，通过所述永磁体、上定子和下定子组成双定子单转子永磁电机。
[0008]优选的，还包括有6个副翅叶，所述副翅叶均布于所述叶轮的中部和永磁体的轴向端面。
[0009]优选的，所述上定子和下定子的结构相同，所述上定子和下定子镜像对称设置。
[0010]优选的，所述上定子包括定子铁芯和多个绕组，多个所述绕组串联连接，所述定子铁芯为圆环形结构，所述定子铁芯分为6个磁极，每个磁极上均设置有一个所述绕组，所述绕组包括U1、U2、V3、V4、W5和W6，其中所述绕组U1和U2、V3和V4、W5和W6对称设置，且所述绕组U1和U2并联组成U相，所述绕组V3和V4并联组成V相，所述绕组W5和W6并联组成W相，所述上定子和下定子对应的U相、V相和W相绕组并联形成双定子三相绕组。
[0011]优选的，设所述定子铁芯的极槽数为Z，Z＝6，其每个定子齿和绕组槽所占扇形区域的角度为(0.9～0.75)360
°
/Z＝(0.9～0.75)360
°
/6＝(0.9～0.75)60
°
，所述永磁体的磁极对数为P，2P＝4，其每极永磁体所占扇形区域的角度为(1.0～0.85)360
°
/2P＝(1.0～0.85)360
°
/4＝(1.0～0.85)90
°
，相邻的所述上定子和下定子的极槽之间和相邻的永磁体的磁极之间存在间隙，所述间隙中填充绝缘材料。
[0012]优选的，所述进风口和出风口连接有进风管道和出风管道，所述磁悬浮壳体、叶轮、进风管道和出风管道由工程塑料或非导磁金属材料的中一种或者两种结合组成。
[0013]优选的，所述工程塑料为改性聚四氟乙烯、聚酰亚胺、硅基高分子聚合物材料中的一种或多种组合。
[0014]优选的，所述永磁体由烧结钕铁硼或粘接钕铁硼材料制成。
[0015]优选的，所述定子驱动控制器内设置有电机驱动电路模块和控制模块，所述电机驱动电路模块与所述上定子和下定子电连接，所述控制模块与所述电机驱动电路模块电连接。
[0016]优选的，包括至少一个磁悬浮高速轴流风机，至少一个的所述磁悬浮高速轴流风机并列设置。
[0017]本公开的有益效果主要在于：本专利技术通过上定子和下定子镜像并联设置，配合永磁体组成双定子单转子永磁电机，上定子和下定子在相同的电流作用下，产生的切向力矩相同，轴向自然磁悬浮力则相反，所以叶轮可以在自然磁悬浮与磁悬浮壳体的中心，本专利技术结构简单，成本低。
[0018]应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本公开实施例的磁悬浮高速轴流风机结构示意图；
[0021]图2为本公开实施例的叶轮结构正视图；
[0022]图3为本公开实施例的叶轮结构侧视图；
[0023]图4为本公开实施例的上定子和下定子绕线示意图；
[0024]图5为本公开实施例的模块化串联结构示意图；
[0025]图标：100
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磁悬浮高速轴流风机；1
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磁悬浮壳体；11
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环状腔体；2
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叶轮；21
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副翅叶；31
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上定子；32
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下定子；311
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定子铁芯；312
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绕组；313
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绝缘材料；4
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永磁体。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮高速轴流风机装置，其特征在于，包括磁悬浮高速轴流风机，所述磁悬浮高速轴流风机包括磁悬浮壳体、定子驱动控制器和叶轮，所述磁悬浮壳体内设置有环状腔体，所述磁悬浮壳体的两端开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口与所述环状腔体贯通连接，所述叶轮设置于所述环状腔体内，所述叶轮的外侧固定连接有永磁体，所述定子驱动控制器包括上定子和下定子，所述上定子和下定子分别设置于所述磁悬浮壳体内侧位于所述叶轮两侧的位置，所述永磁体为4极扇形永磁转子体，所述上定子和下定子为6槽扇形电机定子，通过所述永磁体、上定子和下定子组成双定子单转子永磁电机。2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮高速轴流风机装置，其特征在于，还包括有6个副翅叶，所述副翅叶均布于所述叶轮的中部和永磁体的轴向端面。3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮高速轴流风机装置，其特征在于，所述上定子和下定子的结构相同，所述上定子和下定子镜像对称设置。4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮高速轴流风机装置，其特征在于，所述上定子包括定子铁芯和多个绕组，多个所述绕组串联连接，所述定子铁芯为圆环形结构，所述定子铁芯分为6个磁极，每个磁极上均设置有一个所述绕组，所述绕组包括U1、U2、V3、V4、W5和W6，其中所述绕组U1和U2、V3和V4、W5和W6对称设置，且所述绕组U1和U2并联组成U相，所述绕组V3和V4并联组成V相，所述绕组W5和W6并联组成W相，所述上定子和下定子对应的U相、V相和W相绕组并联形成双定子三相绕组。5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮高速轴流风机装置，其特征在于，设所述定子铁芯的槽数为Z，Z＝6，其每个定子齿和绕组槽所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王孝伟，
申请(专利权)人：佛山鸿威技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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