一种无轴承永磁薄片电机.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CN109347226A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811246562.9(22)申请日2018.10.25(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人朱熀秋张炜华逸舟许颖黄磊顾志伟(51)Int.Cl.H02K1/27(2006.01)H02K1/17(2006.01)H02N15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种无轴承永磁薄片电机(57)摘要本发明公开一种无轴承永磁薄片电机，径向截面呈十字形的十字形薄片转子的轴向顶面上同轴固定连接圆饼状的转子永磁体，6个相同的L型定子铁心柱沿圆周方向均匀分布在十字形薄片转子的外围，每个L型定子铁心柱由轴向的定子轭和径向的定子齿两部分组成，定子齿与十字形薄片转子1径向相对且之间留有径向气隙，6个L型定子铁心柱的定子轭的底部共同固定套接在一个圆盘状的铁心磁轭外；每个L型定子铁心柱的定子轭上都绕有一套是转矩绕组和悬浮力绕组；6个L型定子铁心柱的定子齿顶面上同轴固定设置一个环状的定子永磁体，定子永磁体与转子永磁体均轴向充磁且充磁方向相反，本发明能提高转子的可靠性和轴向刚度。CN109347226ACN109347226A权利要求书1/1页1.一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：径向截面呈十字形的十字形薄片转子（1）的轴向顶面上同轴固定连接圆饼状的转子永磁体（3），6个相同的L型定子铁心柱（2）沿圆周方向均匀分布在十字形薄片转子（1）的外围，每个L型定子铁心柱（2）均由轴向的定子轭和径向的定子齿两部分组成，定子齿与十字形薄片转子（1）径向相对且之间留有径向气隙，6个L型定子铁心柱（2）的定子轭的底部共同固定套接在一个圆盘状的铁心磁轭（5）外；每个L型定子铁心柱（2）的定子轭上都绕有一套是转矩绕组（6）和悬浮力绕组（7）；6个L型定子铁心柱（2）的定子齿顶面上同轴固定设置一个环状的定子永磁体（4），定子永磁体（4）与转子永磁体（3）均轴向充磁且充磁方向相反。2.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：转子永磁体（3）紧贴十字形薄片转子（1）的底端为N极，顶端为S极。3.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：转子永磁体（3）的外径小于十字形薄片转子（1）的外径。4.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：十字形薄片转子（1）的外圈紧密包裹有一个圆环形的合金铝圈（15）。5.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：6个L型定子铁心柱（2）定子齿的顶面与十字形薄片转子（1）的顶面平齐。6.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：定子永磁体（4）的内径与L型定子铁心柱（2）的定子齿的内径相等，定子永磁体（4）的外径小于L型定子铁心柱（2）的定子齿外径。7.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：6个L型定子铁心柱（2）的定子齿的轴向厚度大于十字形薄片转子（1）的轴向厚度，定子永磁体（4）的轴向厚度略大于转子永磁体（3）的轴向厚度，转子永磁体（3）的轴向厚度略小于十字形薄片转子（1）的轴向厚度。8.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：铁心磁轭（5）固定连接在钢制底盘（11）顶面上方正中间，6个L型定子铁心柱（2）的定子轭的底部均固定连接钢制底盘（11）。9.根据权利要求8所述的一种无轴承永磁薄片电机，其特征是：6个L型定子铁心柱（2）的外侧有间隙地同轴套有一个钢制机壳（12），钢制机壳（12）底端固定钢制底盘（11）。2CN109347226A说明书1/4页一种无轴承永磁薄片电机技术领域[0001]本发明涉及一种无轴承永磁电机，适用于密封泵、工业制药和生命科学等众多领域。背景技术[0002]磁悬浮轴承是利用磁场将转子悬浮于空间，实现转子和定子之间没有任何机械接触的一种高性能轴承，由于其具有无摩擦、无磨损、无需润滑以及高速度、高精度等一系列优点，在机械加工、能源储存等领域得到广泛应用。无轴承薄片电机是将磁悬浮轴承与无轴承技术相结合的一种新型电机，利用定子槽中两套不同极对数绕组（转矩绕组和悬浮力绕组）共同作用产生磁场，通过控制叠加合成磁场的大小和方向可以控制悬浮力大小和方向，从而实现电机转子的稳定悬浮运行。另外，无轴承永磁薄片电机由于其特殊的机械结构，转子的轴向长度远小于转子外径，成薄片状，可以根据磁阻最小原理实现3个自由度（1个轴向自由度和2个扭转自由度）的被动悬浮。这种电机不仅具有无轴承电机的一系列优点，还具有体积小、功率因数高、损耗小等特点，在化工、制药、生物医学工程中应用广阔。[0003]目前小功率无轴承电动机技术已经趋于成