高有效磁力面积的磁悬浮电机、磁悬浮压缩机、透平电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113328559A(43)申请公布日2021.08.31(21)申请号202110798322.5(22)申请日2021.07.15(71)申请人苏州苏磁智能科技有限公司地址215000江苏省苏州市相城经济开发区阳澄湖路116号阳澄湖国际科技创业园2号楼311室(72)发明人尹成科尤志强(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴王凯(51)Int.Cl.H02K5/16(2006.01)H02K7/09(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称高有效磁力面积的磁悬浮电机、磁悬浮压缩机、透平电机(57)摘要本发明公开了一种高有效磁力面积的磁悬浮电机、磁悬浮压缩机、透平电机，包括壳体内的：转子、电机定子；转子通过径向磁轴承及轴向磁轴承布置于壳体内；垂直于转子轴向的凸起结构从转子向外延伸；轴向磁轴承，包括通电后产生磁场的线圈；线圈外包绕的导磁材料被磁化并形成磁路；导磁材料呈环状包绕并在两个端部之间预留间隙以使得两个端部形成的侧面不连续，并通过减少间隙来增大有效磁力面积；凸起结构，与导磁材料上不连续的侧面正对以使本该在该侧面上形成的磁力流动到所述凸起结构上并与导磁材料上其他面的磁力形成上述磁路。本方案在不改变传统设计的推力盘长度与形状的基础上，仅仅通过改变轴向磁轴承导磁材料的形状，增大了有效磁力面积，同时靠近轴端面的部分，硅钢片有倒角设计，有效防止漏磁情况的发CN113328559A生。CN113328559A权利要求书1/1页1.一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，包括：壳体；转子，通过径向磁轴承及轴向磁轴承布置于壳体内；及，电机定子；其中：垂直于转子轴向的凸起结构从转子向外延伸；轴向磁轴承，包括通电后产生磁场的线圈；线圈外包绕的导磁材料被磁化并形成磁路；导磁材料呈环状包绕并在两个端部之间预留间隙以使得两个端部形成的侧面不连续，并通过减少间隙来增大与凸起结构的正对面积，即增大有效磁力面积；凸起结构，与导磁材料上不连续的侧面正对以使磁力流动到所述凸起结构上并与导磁材料上其他面的磁力形成上述磁路。2.根据权利要求1所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述凸起结构包括与对应轴向磁轴承相对的侧面部；所述导磁材料上形成的不连续的面与侧面部相对。3.根据权利要求1所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述轴向磁轴承包括所述导磁材料及所述线圈，所述导磁材料为不闭合的环状结构，其包括相靠近的两个端部。4.根据权利要求3所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述导磁材料包括第一软磁材料及第二软磁材料；第二软磁材料形成一个包绕在线圈上的半包围结构；第一软磁材料与第二软磁材料拼接以形成对所述线圈的整体环绕。5.根据权利要求4所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述第一软磁材料作为所述导磁材料的端部与第二软磁材料的前端之间保持所述间隙。6.根据权利要求1~5中任意一项所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述间隙大于线圈在转子轴向方向上的厚度的1/50。7.根据权利要求1~5中任意一项所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述凸起结构为设置于所述转子上的推力盘，或为转子本体上高出于其两端的中心部段。8.根据权利要求1~5中任意一项所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述凸起结构两侧的有效磁力面积可以根据两侧受力的大小情况分别进行设计，也可以根据两侧受力较大的一侧为基准进行设计。9.根据权利要求1~5中任意一项所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述导磁材料上靠近转子轴回转表面的端面以倾斜的倒角面形式来避免漏磁。10.根据权利要求9中任意一项所述的一种高有效磁力面积的磁悬浮电机，其特征在于：所述倾斜的倒角面与所述转子径向表面的最近处均位于靠近所述凸起结构侧平面的一侧。2CN113328559A说明书1/5页高有效磁力面积的磁悬浮电机、磁悬浮压缩机、透平电机技术领域[0001]本发明涉及磁悬浮电机技术领域，尤其涉及一种高有效磁力面积的磁悬浮电机、磁悬浮压缩机、透平电机。背景技术[0002]传统电机使用的是接触式轴承，接触式轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的温升的限制，当转速超过某一界限后，轴承会因烧伤等原因而不能继续旋转。受限于此，传统电机的转速难以进一步提升。工业上对于高转速电机的需求日渐迫切，非接触式轴承的研究受到重点关注，例如磁悬浮电机技术。磁悬浮电机应用于透平电机系统（例如压缩机、膨胀机、输送流体的泵等）中。[0003]磁悬浮电机利用磁力使得转子悬浮旋转，转子与轴承之间无接触、无摩擦。轴承的转速仅受限于转子的材料。因