一種微型電機機械泵的電機轉(zhuǎn)子懸浮方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微型機械泵電機的轉(zhuǎn)子懸浮方法，包括一級定子線圈、二級定子線圈、一級永磁轉(zhuǎn)子、二級永磁轉(zhuǎn)子、永磁軸承、錐度滑動軸承，第一階段啟動一級定子線圈驅(qū)動轉(zhuǎn)子，賦予轉(zhuǎn)子組件穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動慣量。第二階段啟動二級定子線圈，依靠二級定子線圈與二級永磁轉(zhuǎn)子磁力中心線錯位產(chǎn)生的磁吸力，將轉(zhuǎn)子組件從錐度滑動軸承上脫離，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子組件的懸浮運轉(zhuǎn)，技術(shù)效果是電磁懸浮控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，無復(fù)雜的反饋控制，降低了軸承的摩擦損耗，降低了電機運行時的振動及噪音，增加了軸承的運行可靠性，從而大大延長了微型電機使用壽命。
【專利說明】一種微型電機機械泵的電機轉(zhuǎn)子懸浮方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種微型電機機械泵，特別涉及一種微型電機機械泵的電機轉(zhuǎn)子懸浮方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著微通道液冷技術(shù)、微流控技術(shù)、特種泵送技術(shù)的發(fā)展，微型機械泵作為其流體系統(tǒng)的動力源擁有廣泛的應(yīng)用空間及前景。其中，微型電機是微型機械泵的驅(qū)動元件，其可靠性是整泵運行穩(wěn)定性的保證。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)解決微型機械泵電機轉(zhuǎn)子的支承問題主要分為無軸承和有軸承兩種，無軸承微型機械泵依靠水力效果實現(xiàn)轉(zhuǎn)子自對中，由于缺乏硬性支承，轉(zhuǎn)子裝配精度低，且在振動環(huán)境下轉(zhuǎn)子的中心定位效果差，帶軸承類微型機械泵主要分為接觸式軸承和磁懸浮軸承。接觸式軸承在微型電機中的應(yīng)用受到尺寸、強度等因素的限制，且受到?jīng)_擊和磨損的破壞造成軸承失效。至于磁懸浮軸承，由于必須進行反饋控制，因而系統(tǒng)復(fù)雜造價高昂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出的一種應(yīng)用于微型機械泵電機的轉(zhuǎn)子懸浮方法，它一方面能為轉(zhuǎn)子提供有效的支承，另一方面避免電機高速運行過程中的軸承損耗，因而運行平穩(wěn)，低噪音。具體技術(shù)方案是，
本發(fā)明技術(shù)效果是電磁懸浮控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，無復(fù)雜的反饋控制，降低了軸承的摩擦損耗，降低了電機運行時的振動及噪音，增加了軸承的運行可靠性，從而大大延長了微型電機使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0006]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0007]參見圖1，本發(fā)明包括永磁軸承1、定子組件3、轉(zhuǎn)子組件4、錐度滑動軸承13。永磁軸承I包含內(nèi)磁鋼圈1-1，外磁鋼圈1-2,其磁極方向相同、表現(xiàn)為斥力，定子組件3包含二級定子線圈2、一級定子線圈5,轉(zhuǎn)子組件4包含二級永磁轉(zhuǎn)子11、一級永磁轉(zhuǎn)子12、電機軸7、轉(zhuǎn)子保護套8。二級定子線圈2、一級定子線圈5及永磁軸承外磁鋼圈1-2使用環(huán)氧樹脂灌封固定于電機外殼14上，二級永磁轉(zhuǎn)子11、一級永磁轉(zhuǎn)子12使用厭氧膠固定于電機軸7上，兩級永磁轉(zhuǎn)子及永磁軸承內(nèi)圈1-1外圍由非導(dǎo)磁性金屬材質(zhì)的轉(zhuǎn)子保護套8包覆，用以加固永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)強度，錐度軸承13內(nèi)圈固定于電機軸7上，葉輪6輪轂與電機軸7直聯(lián)，由電機驅(qū)動葉輪7旋轉(zhuǎn)完成泵功。
[0008]兩級線圈電機在非工作狀態(tài)時，二級定子線圈2的磁力中心線9與二級永磁轉(zhuǎn)子11的磁力中心線10并不重合，其中，二級定子線圈2的磁力中心線9距離錐度滑動軸承13的距離較遠(yuǎn)，同時，兩者磁力中心線的偏離距離應(yīng)小于葉輪7的葉頂間隙，錐度滑動軸承13的內(nèi)外圈為貼合狀態(tài)。
[0009]兩級線圈電機在工作狀態(tài)時，定子組件3與轉(zhuǎn)子組件4之間充斥滿泵送工質(zhì)，第一階段啟動一級定子線圈5驅(qū)動轉(zhuǎn)子4低速啟動，賦予轉(zhuǎn)子組件4穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動慣量。第二階段啟動二級定子線圈2逐步將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提升至額定轉(zhuǎn)速，由于磁吸力的作用二級定子線圈2與二級永磁轉(zhuǎn)子11的磁力中心線重合，并拉拽轉(zhuǎn)子組件4及滑動軸承13的內(nèi)圈從錐度滑動軸承13的外圈貼合面分離，轉(zhuǎn)子組件4依靠永磁軸承I的支承力以及轉(zhuǎn)子周圍工質(zhì)的液壓力實現(xiàn)懸浮運轉(zhuǎn)。
[0010]本發(fā)明主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點:
1、電機在啟動階段使用一級線圈驅(qū)動，轉(zhuǎn)速較低，對軸承沖擊較小。同時，電機由二級線圈驅(qū)動高速運轉(zhuǎn)的過程中錐度軸承內(nèi)外圈完全脫離，消除了高速電機的軸承磨損，增加了軸承的運行可靠性，從而大大延長了微型電機使用壽命。
[0011]2、電機轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮運轉(zhuǎn)依靠轉(zhuǎn)子組件自身的轉(zhuǎn)動慣量、永磁軸承內(nèi)外圈斥力、轉(zhuǎn)子周圍工質(zhì)的液壓力來實現(xiàn)，從而省去了電磁懸浮控制系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種微型機械泵電機的轉(zhuǎn)子懸浮方法，其特征在于:包括永磁軸承(I)、定子組件(3)、轉(zhuǎn)子組件(4)、錐度滑動軸承(13)，所述永磁軸承(I)包含內(nèi)磁鋼圈(1-1)、外磁鋼圈(1-2)，其磁極方向相同、表現(xiàn)為斥力，所述定子組件(3)包含二級定子線圈(2)、一級定子線圈(5)，所述轉(zhuǎn)子組件(4)包含二級永磁轉(zhuǎn)子(11)、一級永磁轉(zhuǎn)子(12)、電機軸(7)、轉(zhuǎn)子保護套(8)，永磁軸承(I)的外磁鋼圈(1-2)分別置于定子組件(3)的兩端，并一起灌封固定于電機外殼14上，兩組永磁軸承(I)的內(nèi)磁鋼圈(1-1)分別置于轉(zhuǎn)子組件(4)的二級永磁轉(zhuǎn)子(11)、一級永磁轉(zhuǎn)子(12)兩端并一起灌封固定于電機軸(7)上、外圍由非導(dǎo)磁性金屬材質(zhì)的轉(zhuǎn)子保護套(8)包覆，所述錐度軸承(13)內(nèi)圈固定于電機軸(7) —端、外圈固定于電機外殼(14)內(nèi)壁,葉輪(6)輪轂與電機軸(7)直聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微型機械泵電機的轉(zhuǎn)子懸浮方法，其特征在于:具有兩級線圈的微型機械泵電機在非工作狀態(tài)時，二級定子線圈(2)的磁力中心線(9)與二級永磁轉(zhuǎn)子(11)的磁力中心線(10)并不重合，其中，二級定子線圈(2)的磁力中心線(9)距離錐度滑動軸承(13)的距離較遠(yuǎn)，錐度滑動軸承(13)的內(nèi)外圈為貼合狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種微型機械泵電機的轉(zhuǎn)子懸浮方法，其特征在于:微型機械泵電機在工作狀態(tài)時，第一階段啟動一級定子線圈(5)驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件(4)，賦予轉(zhuǎn)子組件(4)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動慣量。
4.第二階段啟動二級定子線圈(2)，由于磁吸力的作用二級定子線圈(2)與二級永磁轉(zhuǎn)子(11)的磁力中心線重合，并拉拽轉(zhuǎn)子組件(4)及滑動軸承(13)的內(nèi)圈從錐度滑動軸承(13)的外圈貼合面分離，轉(zhuǎn)子組件(4)依靠永磁軸承(I)的支承力以及轉(zhuǎn)子周圍工質(zhì)的液壓力實現(xiàn)懸浮運轉(zhuǎn)。
【文檔編號】H02K7/09GK104184249SQ201410426838
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】李春峰, 羅小兵, 段斌 申請人:天津中環(huán)電子照明科技有限公司