【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机及真空泵，属于磁悬浮轴承散热。
技术介绍
1、磁悬浮电机利用磁悬浮技术，采用磁悬浮轴承将转子悬浮支承，替代原来的机械支承，具有无接触摩擦、高速、低噪、长寿命的特点，广泛应用于鼓风机、真空泵、压缩机、发电机等多个行业领域。
2、磁悬浮电机运转会产生热量，而大功率磁悬浮电机运行过程中产生的温升问题更为严重，过高的温升有可能导致电机绕组烧毁、硅钢片性能下降、永磁体失磁等问题，磁悬浮电机的散热问题对于电机的稳定运行至关重要。
3、对于磁悬浮电机来说，设置散热叶轮的方式能够加速电机的散热，但采用散热叶轮的结构式使电机结构复杂，转子尺寸增大，在高速旋转的工作条件下，转子的动力学减低。
4、因此，亟需一种磁悬浮电机来改善现有的散热问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，能够有效解决磁悬浮电机的散热问题，磁悬浮电机的设计更加简单。
2、同时，本专利技术还提供了一种具有推力盘散热风道的磁悬浮真空泵。
3、本专利技术的技术方案为：
4、一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，包括机壳、转子和套设在转子外部的前径向磁轴承、定子、后径向磁轴承、轴向磁轴承，转子的外部还套设有推力盘，并且推力盘设置在轴向磁轴承的中间；机壳的前部依次设置有前径向磁轴承座和背板，前径向磁轴承套装在前径向磁轴承座的内部；机壳的后部依次设置有后径向磁轴承座、轴向
5、磁悬浮电机设置有第一散热通道和第二散热通道；
6、第一散热通道的进气口与外置风扇相连通，在第一散热通道中，第一散热通道的散热风从机壳的第一进气口进入，经过前径向磁轴承与转子之间的间隙、定子与转子之间的间隙，最后由设置在机壳上的出气口流出，实现对前径向磁轴承、转子、定子的冷却；
7、第二散热通道的进气口与外界相连通，在第二散热通道中，转子带动推力盘转动，在旋转离心力的作用下，推力盘的内部形成负压，外界的风进入到电机内部，经过轴向磁轴承与后盖板之间的间隙，然后进入到推力盘内部的推力盘散热风道，再经过转子与后径向磁轴承之间的间隙、后径向磁轴承与定子之间的间隙，最后由出气口流出，实现对后径向磁轴承、轴向磁轴承的冷却。
8、上述磁悬浮电机的工作原理为：
9、磁悬浮电机工作时，转子高速旋转，推力盘随之高速旋转，在旋转离心力的作用下，推力盘的内部形成负压，外界的风从推力盘散热风道中流出后压力得到提升，提升对电机的散热效果。外界的风由磁悬浮电机后端的进气口进入第二散热通道，先经过轴向磁轴承与后盖板之间的间隙，再经过推力盘散热通道进行增压，实现对后径向磁轴承的散热；再经过转子与后径向磁轴承之间的间隙，实现对前径向磁轴承的散热；最后经过后径向磁轴承与定子之间的间隙，实现对定子的散热冷却。
10、外置风扇的风进入到第一散热通道后，依次穿过前径向磁轴承与背板之间的间隙、前径向磁轴承与转子之间的间隙、转子与定子之间的间隙，实现对前径向磁轴承、定子、转子的散热冷却。
11、根据本专利技术优选的，推力盘散热风道为螺旋形，用于模拟三元流叶轮中叶片的形状。
12、由于叶轮流道的三元流线形状是高速旋转的，流速不会沿着流线变化，本设计模拟三元流叶轮的设计形式，将推力盘散热风道设计成螺旋形。当转子转动时，流体流经推力盘散热风道，在旋转离心力的作用以及在推力盘散热风道里扩压流动，使得流体从推力盘散热风道中流出后压力得到提升，提升对磁悬浮电机的散热效果。
13、根据本专利技术优选的，推力盘散热风道的进气端和出气端分别开设在推力盘的两个端面上，在转子旋转时，风迎着进气端进入推力盘散热风道。
14、从而使散热风通过推力盘散热风道，进而实现对后径向磁轴承和轴向磁轴承的散热。
15、根据本专利技术优选的，当推力盘安装在转子上时，推力盘散热风道的进气端和出气端均位于轴向磁轴承的下方。使得推力盘散热风道能够通过足够多的散热风，保证散热效果。
16、根据本专利技术优选的，推力盘的内部开设有若干个推力盘散热风道，沿着推力盘的周向均匀分布。
17、根据本专利技术优选的，推力盘的材料为合金钢。合金钢的强度和使用性能优于铝合金的散热叶轮。
18、根据本专利技术优选的，轴向磁轴承座上开设第二进气口，后盖板上设置有第三进气口；
19、在第二散热通道中，散热风由第二进气口和第三进气口进入到电机内部；
20、并且，后径向磁轴承座上开设有第二散热孔；轴向磁轴承座上开设的第一散热孔。
21、根据本专利技术优选的，推力盘散热风道的孔径大于第一散热孔的直径，推力盘散热风道的孔径大于第二散热孔的直径。
22、第一散热孔和第二散热孔分别开设在轴向磁轴承座和后径向磁轴承座上，对于轴向磁轴承和后径向磁轴承的散热效果有限。在推力盘上开设的推力盘散热风道集合了推力盘和散热叶轮的作用，转子转动的情况下能够带动推力盘旋转，在旋转离心力的作用下，产生自吸冷风。该设计能够使得大部分散热风经过散热风道流动，实现对轴向磁轴承和后径向磁轴承的充分散热。
23、根据本专利技术优选的，前径向磁轴承座的内部开设有通风孔，通风孔与第一进气口的位置相对应；并且前径向磁轴承座上开设有第三散热孔。
24、另一方面，提供了一种磁悬浮真空泵，包括磁悬浮电机，该磁悬浮电机为上述的磁悬浮电机，转子的输出端安装有叶轮，叶轮的外部安装有蜗壳。
25、本专利技术的有益效果为：
26、1.本专利技术充分考虑到当磁悬浮高速电机应用在鼓风机、真空泵等设备中时，后径向磁轴承和轴向磁轴承的散热不充分的问题；本专利技术对前径向磁轴承、定子、转子采用外置风扇进行风冷，对后径向磁轴承和轴向磁轴承采用推力盘自吸风冷，简化了磁悬浮电机的设计。
27、2.本专利技术在推力盘的内部设置推力盘散热风道，转子带动推力盘转动时，在旋转离心力的作用下，外界的风从螺旋的推力盘散热风道中流出后压力得到提升，形成强迫风冷，提升对后径向磁轴承和轴向磁轴承的散热效果。该技术不需要引入散热叶轮，使电机结构简单，转子尺寸减小，对于使用空间窄小的应用场合具有积极意义。同时转轴长度减小，使动力学更加可靠。
28、3.本专利技术在推力盘的内部设置推力盘散热风道，使冷风更加靠近热源，对后径向磁轴承和轴向磁轴承的散热效果更好。同时，推力盘的材料是合金钢，其强度和使用性能优于铝合金的散热叶轮。
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1.一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，包括机壳、转子和套设在转子外部的前径向磁轴承、定子、后径向磁轴承、轴向磁轴承，转子的外部还套设有推力盘，并且推力盘设置在轴向磁轴承的中间；机壳的前部依次设置有前径向磁轴承座和背板，前径向磁轴承套装在前径向磁轴承座的内部；机壳的后部依次设置有后径向磁轴承座、轴向磁轴承座和后盖板；后径向磁轴承套装在后径向磁轴承座的内部，轴向磁轴承套装在轴向磁轴承座的内部；
2.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，推力盘散热风道为螺旋形，用于模拟三元流叶轮中叶片的形状。
3.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，推力盘散热风道的进气端和出气端分别开设在推力盘的两个端面上，在转子旋转时，风迎着进气端进入推力盘散热风道。
4.根据权利要求3所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，当推力盘安装在转子上时，推力盘散热风道的进气端和出气端均位于轴向磁轴承的下方。
5.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，推力
6.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，推力盘的材料为合金钢。
7.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，轴向磁轴承座上开设第二进气口，后盖板上设置有第三进气口；
8.根据权利要求7所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，推力盘散热风道的孔径大于第一散热孔的直径，推力盘散热风道的孔径大于第二散热孔的直径。
9.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，前径向磁轴承座的内部开设有通风孔，通风孔与第一进气口的位置相对应；并且前径向磁轴承座上开设有第三散热孔。
10.一种磁悬浮真空泵，包括权利要求1-9任一项所述的磁悬浮电机，转子的输出端安装有叶轮，叶轮的外部安装有蜗壳。
...【技术特征摘要】
1.一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，包括机壳、转子和套设在转子外部的前径向磁轴承、定子、后径向磁轴承、轴向磁轴承，转子的外部还套设有推力盘，并且推力盘设置在轴向磁轴承的中间；机壳的前部依次设置有前径向磁轴承座和背板，前径向磁轴承套装在前径向磁轴承座的内部；机壳的后部依次设置有后径向磁轴承座、轴向磁轴承座和后盖板；后径向磁轴承套装在后径向磁轴承座的内部，轴向磁轴承套装在轴向磁轴承座的内部；
2.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，推力盘散热风道为螺旋形，用于模拟三元流叶轮中叶片的形状。
3.根据权利要求1所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，推力盘散热风道的进气端和出气端分别开设在推力盘的两个端面上，在转子旋转时，风迎着进气端进入推力盘散热风道。
4.根据权利要求3所述的一种具有推力盘散热风道的磁悬浮电机，其特征在于，当推力盘安装在转子上时，推力盘散热风道的进气端和出气端均位于轴向磁轴承...
【专利技术属性】
技术研发人员：王迎雪，李大同，刘晋，吴炎，田冉冉，
申请(专利权)人：山东华东风机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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