本申请提供一种电机转轴和磁悬浮电机。该电机转轴包括前短轴、后短轴、芯轴、前磁悬浮轴承、后磁悬浮轴承、磁钢环、第一隔磁环和第二隔磁环，芯轴设置在前短轴和后短轴之间，前磁悬浮轴承套设在前短轴上，后磁悬浮轴承套设在后短轴上，磁钢环套设在芯轴外，第一隔磁环和第二隔磁环套设在芯轴外，磁钢环位于第一隔磁环和第二隔磁环之间，前短轴和/或后短轴采用导磁材料，第一隔磁环和第二隔磁环的外径与磁钢环的外径相同，第一隔磁环和/或第二隔磁环的内径小于磁钢环的内径。根据本申请的电机转轴，能够在有效避免磁钢环磁场对磁悬浮轴承磁场的干扰的同时，加大磁悬浮轴承出力。
Motor shaft and maglev motor
【技术实现步骤摘要】
电机转轴和磁悬浮电机
本申请涉及电机
，具体涉及一种电机转轴和磁悬浮电机。
技术介绍
高速永磁同步电机具有功率密度大、动态响应好以及结构简单等多种优点，已成为国际电工领域的研究热点之一。但是，其转子中的永磁体一般采用烧结钕铁硼永磁材料，由于这种永磁材料抗压不抗拉，为了保证永磁体在高速下有足够的强度，一般在永磁体外包裹一层高强度转子护套，转子护套和永磁体采用过盈配合以保证永磁体在工作时依然承受一定的压应力，从而保证高速电机的安全运行。现有技术中提供了一种表贴式高速永磁电机转子结构，该高速永磁电机转子采用三段式环形磁钢环的结构设计，其中导磁芯采用导磁材料，而两端的转轴端件与转轴端件采用非导磁材料，目的是阻断轴向磁路，降低轴向漏磁。这类三段轴设计的弊端在于其前、后短轴只能使用非导磁材料，因为如果使用导磁材料环形磁钢环会在轴向形成漏磁磁路，导致对转轴两端磁悬浮轴承的磁场的干扰，增加磁悬浮轴承控制难度，降低磁悬浮轴承控制精度；而前、后短轴使用非导磁材料则会限制磁悬浮轴承的磁路，使磁悬浮轴承转子磁路更容易达到饱和，降低轴承出力。
技术实现思路
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机转轴和磁悬浮电机，能够在有效避免磁钢环磁场对磁悬浮轴承磁场的干扰的同时，加大磁悬浮轴承出力。为了解决上述问题，本申请提供一种电机转轴，包括前短轴、后短轴、芯轴、前磁悬浮轴承、后磁悬浮轴承、磁钢环、第一隔磁环和第二隔磁环，芯轴设置在前短轴和后短轴之间，前磁悬浮轴承套设在前短轴上，后磁悬浮轴承套设在后短轴上，磁钢环套设在芯轴外，第一隔磁环和第二隔磁环套设在芯轴外，磁钢环位于第一隔磁环和第二隔磁环之间，前短轴和/或后短轴采用导磁材料，第一隔磁环和第二隔磁环的外径与磁钢环的外径相同，第一隔磁环和/或第二隔磁环的内径小于磁钢环的内径。优选地，芯轴与前短轴或后短轴一体成型。优选地，芯轴与后短轴一体成型，第二隔磁环的内径小于磁钢环的内径，芯轴与后短轴的连接位置处设置有环形卡槽，第二隔磁环设置在环形卡槽内。优选地，第二隔磁环包括至少两个环段，至少两个环段组合形成第二隔磁环。优选地，第一隔磁环的内径小于或等于磁钢环的内径。优选地，第一隔磁环为一体成型，或者第一隔磁环包括至少两个环段，至少两个环段组合形成第一隔磁环。优选地，第二隔磁环的径向厚度为H1，磁钢环的径向厚度为H2，其中1.1≤H1/H2≤1.4。优选地，芯轴与前短轴一体成型，第一隔磁环的内径小于磁钢环的内径，芯轴与前短轴的连接位置处设置有环形卡槽，第一隔磁环设置在环形卡槽内。优选地，芯轴与后短轴一体成型，第二隔磁环的内径等于磁钢环的内径，第一隔磁环的内径小于磁钢环的内径。优选地，芯轴与后短轴一体成型，芯轴朝向前短轴的一端设置有凸起，前短轴朝向芯轴的一端设置有凹槽，凸起卡入凹槽内，凸起的顶面与凹槽的底面之间形成轴向间隙。优选地，凹槽的底面设置有向着远离凸起的方向凹陷的隔磁槽。优选地，电机转轴还包括护套，护套套设在磁钢环和隔磁环外，前短轴和后短轴均有部分伸入护套内。根据本申请的另一方面，提供了一种磁悬浮电机，包括电机转轴，该电机转轴为上述的电机转轴。本申请提供的电机转轴，包括前短轴、后短轴、芯轴、前磁悬浮轴承、后磁悬浮轴承、磁钢环、第一隔磁环和第二隔磁环，芯轴设置在前短轴和后短轴之间，前磁悬浮轴承套设在前短轴上，后磁悬浮轴承套设在后短轴上，磁钢环套设在芯轴外，第一隔磁环和第二隔磁环套设在芯轴外，磁钢环位于第一隔磁环和第二隔磁环之间，前短轴和/或后短轴采用导磁材料，第一隔磁环和第二隔磁环的外径与磁钢环的外径相同，第一隔磁环和/或第二隔磁环的内径小于磁钢环的内径。该电机转轴在磁钢环的两端分别设置隔磁环，因此能够阻断磁钢环的轴向磁路，降低环形磁钢轴向漏磁，有效避免磁钢环在轴向形成漏磁磁路，同时由于隔磁环的使用能够对磁钢环的轴向漏磁形成有效限制，使得前短轴和后短轴采用导磁材料成为可能，不会导致大量磁钢环的磁力线大量经前短轴和后短轴到达磁悬浮轴承处而对磁悬浮轴承的磁场形成较大干扰，降低了磁悬浮轴承的控制精度与控制难度，而前短轴和后短轴采用导磁材料，能够增大磁悬浮轴承的磁路面积，使得磁悬浮轴承转子的磁路不易饱和，从而有效提高轴承出力，改善磁悬浮轴承的工作性能。附图说明图1为本申请实施例的电机转轴的分解结构示意图；图2为本申请第一实施例的电机转轴的剖视结构图；图3为本申请第二实施例的电机转轴的剖视结构图；图4为本申请实施例的电机转轴的磁悬浮轴承的磁路示意图。附图标记表示为：1、前短轴；2、后短轴；3、芯轴；4、前磁悬浮轴承；5、后磁悬浮轴承；6、磁钢环；7、第一隔磁环；8、第二隔磁环；9、环形卡槽；10、环段；11、凹槽；12、凸起；13、隔磁槽；14、护套。具体实施方式结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，电机转轴包括前短轴1、后短轴2、芯轴3、前磁悬浮轴承4、后磁悬浮轴承5、磁钢环6、第一隔磁环7和第二隔磁环8，芯轴3设置在前短轴1和后短轴2之间，前磁悬浮轴承4套设在前短轴1上，后磁悬浮轴承5套设在后短轴2上，磁钢环6套设在芯轴3外，第一隔磁环7和第二隔磁环8套设在芯轴3外，磁钢环6位于第一隔磁环7和第二隔磁环8之间，前短轴1和/或后短轴2采用导磁材料，第一隔磁环7和第二隔磁环8的外径与磁钢环6的外径相同，第一隔磁环7和/或第二隔磁环8的内径小于磁钢环6的内径。该电机转轴在磁钢环6的两端分别设置隔磁环，因此能够阻断磁钢环6的轴向磁路，降低环形磁钢轴向漏磁，有效避免磁钢环6在轴向形成漏磁磁路，同时由于隔磁环的使用能够对磁钢环6的轴向漏磁形成有效限制，使得前短轴1和后短轴2采用导磁材料成为可能，不会导致大量磁钢环6的磁力线大量经前短轴1和后短轴2到达磁悬浮轴承处而对磁悬浮轴承的磁场形成较大干扰，降低了磁悬浮轴承的控制精度与控制难度，而前短轴1和后短轴2采用导磁材料，能够增大磁悬浮轴承的磁路面积，使得磁悬浮轴承转子的磁路不易饱和，从而有效提高轴承出力，改善磁悬浮轴承的工作性能。芯轴3与前短轴1或后短轴2一体成型，可以保证芯轴3与前短轴1或者后短轴2的同轴度，减少零件个数，减少加工工序，提高加工效率，降低加工成本。无论是芯轴3与前短轴1一体成型，还是芯轴3与后短轴2一体成型，都能够使得前短轴1和后短轴2之间形成分体式结构，从而降低磁钢环6的安装难度，也更加方便进行第一隔磁环7和第二隔磁环8的安装。在其中一个实施例中，芯轴3与后短轴2一体成型，第二隔磁环8的内径小于磁钢环6的内径，芯轴3与后短轴2的连接位置处设置有环形卡槽9，第二隔磁环8设置在环形卡槽9内。第二隔磁环8设置在环形卡槽9内，可以对第二隔磁环8形成轴向限位，进而利用第二隔磁环8对磁钢环6形成轴向限位。由于第二隔磁环8的外径与磁钢环6的外径相等，第二隔磁环8的内径小于磁钢环6的内径，因此使得第二隔磁环8的径向厚度大于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机转轴，其特征在于，包括前短轴(1)、后短轴(2)、芯轴(3)、前磁悬浮轴承(4)、后磁悬浮轴承(5)、磁钢环(6)、第一隔磁环(7)和第二隔磁环(8)，所述芯轴(3)设置在所述前短轴(1)和所述后短轴(2)之间，所述前磁悬浮轴承(4)套设在所述前短轴(1)上，所述后磁悬浮轴承(5)套设在所述后短轴(2)上，所述磁钢环(6)套设在所述芯轴(3)外，所述第一隔磁环(7)和所述第二隔磁环(8)套设在所述芯轴(3)外，所述磁钢环(6)位于所述第一隔磁环(7)和所述第二隔磁环(8)之间，所述前短轴(1)和/或所述后短轴(2)采用导磁材料，所述第一隔磁环(7)和所述第二隔磁环(8)的外径与所述磁钢环(6)的外径相同，所述第一隔磁环(7)和/或所述第二隔磁环(8)的内径小于所述磁钢环(6)的内径。/n
【技术特征摘要】
1.一种电机转轴，其特征在于，包括前短轴(1)、后短轴(2)、芯轴(3)、前磁悬浮轴承(4)、后磁悬浮轴承(5)、磁钢环(6)、第一隔磁环(7)和第二隔磁环(8)，所述芯轴(3)设置在所述前短轴(1)和所述后短轴(2)之间，所述前磁悬浮轴承(4)套设在所述前短轴(1)上，所述后磁悬浮轴承(5)套设在所述后短轴(2)上，所述磁钢环(6)套设在所述芯轴(3)外，所述第一隔磁环(7)和所述第二隔磁环(8)套设在所述芯轴(3)外，所述磁钢环(6)位于所述第一隔磁环(7)和所述第二隔磁环(8)之间，所述前短轴(1)和/或所述后短轴(2)采用导磁材料，所述第一隔磁环(7)和所述第二隔磁环(8)的外径与所述磁钢环(6)的外径相同，所述第一隔磁环(7)和/或所述第二隔磁环(8)的内径小于所述磁钢环(6)的内径。
2.根据权利要求1所述的电机转轴，其特征在于，所述芯轴(3)与所述前短轴(1)或所述后短轴(2)一体成型。
3.根据权利要求2所述的电机转轴，其特征在于，所述芯轴(3)与所述后短轴(2)一体成型，所述第二隔磁环(8)的内径小于所述磁钢环(6)的内径，所述芯轴(3)与所述后短轴(2)的连接位置处设置有环形卡槽(9)，所述第二隔磁环(8)设置在所述环形卡槽(9)内。
4.根据权利要求3所述的电机转轴，其特征在于，所述第二隔磁环(8)包括至少两个环段(10)，所述至少两个环段(10)组合形成所述第二隔磁环(8)。
5.根据权利要求3所述的电机转轴，其特征在于，所述第一隔磁环(7)的内径小于或等于所述磁钢环(6)的内径。
6.根据权利要求5所述的电机转轴，其特征在于，所述第一隔磁环(7)为一体成型，或者所述第一隔磁环(7)包括至少两个环段(10)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小波，张芳，李广海，刘子彬，熊博文，彭利明，梁建东，王珊珊，张勐，胡雄，张前亮，龚从勇，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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