本发明专利技术公开了轴向悬浮用定子组件、磁悬浮电机及直线式电磁执行机构，无推力盘结构的磁悬浮电机包括转子、轴向悬浮用定子组件、径向悬浮用定子组件和旋转用定子组件，轴向悬浮用定子组件包括铁芯与线圈，线圈缠绕在铁芯上，且线圈与铁芯组合产生磁场的磁极，轴向悬浮用定子组件还包括设于转子上的轴向悬浮用的导磁环，铁芯在沿着转子轴向的横截面的形状为开口向内的C型结构，C型结构的开口与转子轴线大致垂直，轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环呈非正对关系。本发明专利技术的无推力盘结构的磁悬浮电机，从结构上避免了传统磁悬浮电机的悬浮用定子组件与推力盘的摩擦接触，且缩小了转子的最大外径，使得磁悬浮电机结构更加紧凑。凑。凑。
【技术实现步骤摘要】
轴向悬浮用定子组件、磁悬浮电机及直线式电磁执行机构
[0001]本专利技术的实施例涉及磁悬浮
，特别是涉及一种轴向悬浮用定子组件、无推力盘结构的磁悬浮电机及直线式电磁执行机构。
技术介绍
[0002]磁悬浮电机相比传统机械轴承支撑的电机具有无机械接触、无摩擦、节能环保等优点。传统磁悬浮电机结构如图1所示，需要在转子上设有凸出于转子的推力盘结构8，轴向磁轴承通过与推力盘产生轴向吸力从而控制转子的轴向悬浮状态。这种结构实现了轴向悬浮，但增加了磁悬浮电机的体积，尤其是轴向长度，不利于磁悬浮电机的小型化。对于压缩机、鼓风机类磁悬浮旋转装置而言，凸出于转子的推力盘结构不但增大了磁悬浮电机的体积，而且还增加了装配难度。因为推力盘与轴向磁轴承的间隙往往在零点几毫米左右，所以推力盘的加工精度、安装精度的要求都极为苛刻，安装间隙一旦小于轴向保护轴承的间隙，推力盘与轴向磁轴承便会发生摩擦，导致转子损坏。
技术实现思路
[0003]针对上述存在的技术问题，本专利技术提供一种轴向悬浮用定子组件、磁悬浮电机及直线式电磁执行机构，无推力盘结构的磁悬浮电机在结构上避免了传统磁悬浮电机的轴向定子组件与推力盘的摩擦接触。
[0004]本专利技术的技术方案为：
[0005]一种轴向悬浮用定子组件，所述轴向悬浮用定子组件包括铁芯与线圈，线圈缠绕在铁芯上，且线圈与铁芯组合产生磁场的磁极，所述轴向悬浮用定子组件还包括设于转子上的轴向悬浮用的导磁环，铁芯在沿着转子轴向的横截面的形状为开口向内的C型结构，C型结构的开口与转子轴线大致垂直，所述C型结构包括两个齿部和连接部，连接部用于连接两个齿部，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环呈非正对关系。
[0006]优选地，每个轴向悬浮用的导磁环的一侧或两侧设有非导磁环，所述非导磁环设于转子上，所述非导磁环采用的材料为塑料、不导磁金属和空气中的一种。
[0007]优选地，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环在轴向上的重合长度大于等于零，且小于等于1/2所述轴向悬浮用定子组件磁极极面的轴向长度；优选地，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环在轴向上的重合长度大于等于1/10，且小于等于1/3所述轴向悬浮用定子组件磁极极面的轴向长度；进一步优选地，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环在轴向上的重合长度大于等于1/8，且小于等于1/4所述轴向悬浮用定子组件磁极极面的轴向长度。
[0008]优选地，当所述轴向悬浮用定子组件的线圈缠绕在C型结构的连接部上时，所述C型结构的两个齿部分别设有永磁体，且永磁体的磁力方向与对应的轴向悬浮用定子组件产生的磁力方向一致。
[0009]优选地，当所述轴向悬浮用定子组件的线圈缠绕在C型结构的两个齿部上时，所述
C型结构的连接部内设有永磁体，且永磁体的磁力方向与对应的轴向悬浮用定子组件产生的磁力方向一致。
[0010]优选地，轴向悬浮用的导磁环，且永磁体的磁力方向与对应的轴向悬浮用定子组件产生的磁力方向一致。
[0011]优选地，所述永磁体为一体式结构，且所述永磁体产生的磁力与所述轴向悬浮用定子组件产生的磁力是叠加关系。
[0012]优选地，所述永磁体由多个小磁块以海尔贝克阵列形式组成，相邻所述小磁块之间的充磁角度间隔是一个定值，所述定值是45
°
、60
°
、90
°
或180
°
。
[0013]一种无推力盘结构的磁悬浮电机，包括至少2个上述轴向悬浮用定子组件，磁悬浮电机还包括径向悬浮用定子组件和旋转用定子组件，所述轴向悬浮用定子组件、所述径向悬浮用定子组件和所述旋转用定子组件沿着转子设置且同轴安装；
[0014]所述径向悬浮用定子组件的数量至少为2个，所述径向悬浮用定子组件包括铁芯与线圈，线圈缠绕在铁芯上，且线圈与铁芯组合产生磁场的磁极，所述径向悬浮用定子组件还包括设于转子上的径向悬浮用的导磁环，所述径向悬浮用定子组件的磁极极面正对于对应的导磁环。
[0015]一种直线式电磁执行机构，包括至少3个如权利要求1
‑
6任一项所述的轴向悬浮用定子组件，且所述轴向悬浮用定子组件等距离设置在转子的外侧。
[0016]上述无推力盘结构的磁悬浮电机在磁悬浮鼓风机、磁悬浮压缩机、磁悬浮泵或磁悬浮转台中的应用。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018](1)本专利技术提供了一种轴向悬浮用定子组件，该轴向悬浮用定子组件能够应用于无推力盘结构的磁悬浮电机，实现了磁悬浮电机的小型化、轻量化，并且降低了加工成本、减轻了安装难度，从结构上避免了传统磁悬浮电机的悬浮用定子组件与推力盘的摩擦接触，且由于缩小了转子的最大外径，从而使得本专利技术的结构也可适用于磁悬浮泵、磁悬浮转台等磁悬浮旋转装置，此外，该轴向悬浮用定子组件还可以应用于进行直线运输的电磁执行机构；
[0019](2)本专利技术轴向悬浮用定子组件的磁极极面与其对应的轴向悬浮用导磁环呈非正对关系，对于无推力盘结构的磁悬浮电机，可通过控制两个轴向悬浮用定子组件的线圈中的电流大小，调整转子的轴向悬浮位置。
[0020](3)本专利技术的轴向悬浮用定子组件还设置有永磁体，可以提升轴向悬浮的磁力，提供更大的轴向支撑刚度。
附图说明
[0021]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：
[0022]图1是现有技术中的磁悬浮电机的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术无推力盘结构的磁悬浮电机第一种结构示意图；
[0024]图3是本专利技术无推力盘结构的磁悬浮电机第二种结构示意图；
[0025]图4是本专利技术轴向悬浮定子组件的第一种结构示意图；
[0026]图5是本专利技术轴向悬浮定子组件的第二种结构示意图；
[0027]图6是本专利技术轴向悬浮定子组件的第三种结构示意图；
[0028]图7是本专利技术轴向悬浮定子组件的第四种结构示意图；
[0029]图8是本专利技术轴向悬浮定子组件的第一种结构的一种立体结构示意图；
[0030]图9是本专利技术轴向悬浮定子组件的第一种结构的另一种立体结构示意图；
[0031]图10是本专利技术第二永磁体的第一种结构示意图；
[0032]图11是本专利技术第二永磁体的第二种结构示意图；
[0033]图12是本专利技术第一、三、四、五永磁体的第一种结构示意图；
[0034]图13是本专利技术第一、三、四、五永磁体的第二种结构示意图；
[0035]图14是本专利技术直线式电磁执行机构的结构示意图。
[0036]图中标记为：1、转子；21、第一轴向悬浮用定子组件；22、第二轴向悬浮用定子组件；23、第三轴向悬浮定子组件；31、第一径向悬浮用定子组件；32、第二径向悬浮用定子组件；41、第一导磁环；42、第二导磁环；43、第三导磁环；44、第四导磁环；45、第五导磁环；46、第六导磁环；51、第一非导磁环；52、第二非导磁环；53、第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轴向悬浮用定子组件，其特征在于，所述轴向悬浮用定子组件包括铁芯与线圈，线圈缠绕在铁芯上，且线圈与铁芯组合产生磁场的磁极，所述轴向悬浮用定子组件还包括设于转子上的轴向悬浮用的导磁环，铁芯在沿着转子轴向的横截面的形状为开口向内的C型结构，C型结构的开口与转子轴线大致垂直，所述C型结构包括两个齿部和连接部，连接部用于连接两个齿部，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环呈非正对关系。2.根据权利要求1所述的轴向悬浮用定子组件，其特征在于，每个轴向悬浮用的导磁环的一侧或两侧设有非导磁环，所述非导磁环设于转子上，所述非导磁环采用的材料包括塑料、不导磁金属和空气中的一种。3.根据权利要求1所述的轴向悬浮用定子组件，其特征在于，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环在轴向上的重合长度大于等于零，且小于等于1/2所述轴向悬浮用定子组件磁极极面的轴向长度；优选地，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环在轴向上的重合长度大于等于1/10，且小于等于1/3所述轴向悬浮用定子组件磁极极面的轴向长度；进一步优选地，所述轴向悬浮用定子组件的磁极极面与对应的导磁环在轴向上的重合长度大于等于1/8，且小于等于1/4所述轴向悬浮用定子组件磁极极面的轴向长度。4.根据权利要求1所述的轴向悬浮用定子组件，其特征在于，当所述轴向悬浮用定子组件的线圈缠绕在C型结构的连接部上时，所述C型结构的两个齿部分别设有永磁体，且永磁体的磁力方向与对应的轴向悬浮用定子组件产生的磁力方向一致。5.根据权利要求1所述的轴向悬浮用定子组件，其特征在于，当所述轴向悬浮用定子组件的线圈缠绕在C型结构的两个齿部上时，所述C型结构的连接部内设有永磁体，且永磁体的磁力方向与对应的轴向悬浮用定子组件产生的磁力方向一致。6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹成科，尤志强，
申请(专利权)人：苏州苏磁智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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