[实用新型]一种基于磁悬浮轴承永磁同步电机的高速雾化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种雾化器，尤其涉及一种基于磁悬浮轴承永磁同步电机的高速雾化器。

背景技术

如图1所示，目前常用的旋转式雾化器一般由雾化轮1、上料及布料机构2、传动轴3、机座4、增速齿轮箱5、联轴器6、电机7和变频器8组成，另外需配置供油和冷却系统，其在使用中存在如下问题：

1)设备结构复杂，故障点多，由于是高速旋转，传动、增速等核心机械零部件非常容易磨损，造成寿命短，维护费用高；

2)增速箱及主轴部件都需要使用润滑油，而且是高速旋转(每分钟1万转以上)，润滑油还需要增加冷却系统，为保证润滑油质量，每三个月就需要更换润滑油，运行成本高；

3)由于变速箱及主轴需使用冷却用润滑油，在其运转中容易产生漏油的现象而污染环境，在化工、食品和药品等领域的使用受到限制。

近年来，出现了一种由高速电机直接驱动雾化轮的旋转雾化器，减化了雾化器的结构组成，减轻了雾化器的重量，提高了旋转雾化效率和效果国。但是，由于高速电机的高速轴是竖直放置的，电机转子的重量完全由轴承承受，当高速旋转时，极易造成轴承过热和磨损严重，从而限制了采用高速电机驱动的雾化器的应用。

申请号为201310732773.4(申请日为2013年12月27日)的中国专利公开了一种“磁悬浮旋转雾化器”，为避免过大的轴向力使高速轴承过热和磨损严重，在转子的非轴伸端的转轴上装有铷铁硼永磁铁，与之相对应在电机盖上装有铷铁硼永磁铁。利用永磁铁间的同性相斥原理，辅助支承转轴。但是其采用的磁悬浮技术主要是对转子起轴向辅助支承作用，避免因过大的轴向力使高速轴承过热和磨损严重的情况。也就是说，其仍然以高速轴承为主要支撑元件，没有彻底解决轴承磨损的问题。

发明内容

本实用新型提供了一种基于磁悬浮轴承永磁同步电机的高速雾化器，采用集大功率高频电源、磁悬浮轴承为一体的永磁同步高速电机直接驱动雾化轮，转子转速调速范围大，且转子轴在高速转动时完全靠磁悬浮轴承支撑，不与其它部件直接接触，因此无需润滑；彻底解决了现有雾化器易磨损、寿命短、运行成本高等问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种基于磁悬浮轴承永磁同步电机的高速雾化器，包括永磁同步电机、雾化器上料及布料机构和雾化轮；所述永磁同步电机集成有高频电源，永磁同步电机内设有磁悬浮径向轴承和磁悬浮轴向轴承为电机轴提供径向和轴向支撑；电机轴伸出端依次套装雾化器上料及布料机构和雾化轮，雾化器上料及布料机构由分配器和进料管组成。

所述永磁同步电机的电机轴由中部线圈分隔为前后2个转子轴段，电机外壳作为定子；2个转子轴段的中部分别对称设磁悬浮径向轴承，磁悬浮径向轴承的内套套装在转子轴段上,与其耦合的径向电磁铁组件作为外套固定在电机外壳的端盖上；其中1个转子轴段的一端设置磁悬浮轴向轴承，磁悬浮轴向轴承由套装在转子轴段上的推力盘及与其耦合的轴向电磁铁组件组成；磁悬浮径向轴承和磁悬浮轴向轴承处至少分别设1组位置传感器组件连接DSP控制器，DSP控制器另外通过功率放大器连接径向电磁铁组件和轴向电磁铁组件，并形成闭环控制系统。

所述径向电磁铁组件、轴向电磁铁组件沿所在转子轴段周向设置8～16组，具体根据转子轴段的直径确定。

所述位置传感器组件由数个位置传感器组成,且同组的位置传感器沿周向均匀分布。

所述位置传感器为电涡流传感器、电感传感器、电容传感器或光电式传感器中的一种。

所述电机轴与电机壳体之间设保护轴承，且保护轴承与电机轴之间预留保护间隙。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)转子轴在高速转动时完全靠磁悬浮轴承支撑，不与其它部件直接接触，因此无需润滑、无需预热、无磨损；

2)大功率高频电源与永磁同步高速电机集成为一体，转子转速可以达到材料和结构允许的极限转速，调速范围非常大；增加设备的可控性，应用于烟气脱硫工艺时能更好的对烟气进行脱硫控制；

3)系统运行可靠性高、免维护、运行成本低、使用寿命长；

4)对极端高温、极端低温的运行特殊环境都具有很好的适应性；

5)采用轴向及径向磁悬浮轴承及控制系统，可有效抑制外界干扰和系统振动，实现超临界运转、低噪声自平衡运转等；

6)实时监测系统的运行转态，便于提高系统的稳定性和安全性。

附图说明