[发明专利]一种径向磁悬浮式电机

说明书

本发明公开了一种径向磁悬浮式电机。该电机包括定子部、转子部、被动式磁悬浮轴承径向支撑部、被动式磁悬浮轴承轴向位置调整部以及被动式阻尼部；被动式磁悬浮轴承径向支撑部与转子部连接，用于为转子部提供径向支撑力；被动式磁悬浮轴承轴向位置调整部分别与转子部和被动式磁悬浮轴承径向支撑部连接，用于调整转子部的位置以及被动式磁悬浮轴承径向支撑部的位置。本发明提供的电机能够调整转子的位置，使其回归初始位置，从而保证电机的稳定工作，提高电机的可靠性。

技术领域

本发明涉及非接触式磁悬浮电机领域，特别是涉及一种径向磁悬浮式电机。

背景技术

随着半导体电子技术的发展，无刷直流电机以其较好的可控性、宽调速范围、更高的功率和更小的体积、更快的响应速度和可以软启动等优点得到了迅速的发展。例如在飞轮储能、姿态调整等系统应用中，对飞轮电机要求具备高效率、低重量、高转矩密度、长寿命以及环保性等特点。无刷直流电机的使用在一定程度上可以达到使用要求，但在一些有着更高要求的场合，使用接触式轴承的无刷直流电机已无法满足上述需求。目前无刷直流电机多采用磁力轴承代替传统的滚珠或者滚柱轴承。磁力轴承的出现在一定程度上解决了传统接触式轴承的问题，可以提供无接触和低摩擦的运动，主要分为主动式和被动式。主动式磁悬浮轴承是在永磁偏置基础上叠加控制线圈所产生的磁场而成的磁悬浮轴承，被动式磁悬浮轴承只有永磁体磁场而成的磁悬浮轴承。主动式磁悬浮轴承可提供可变刚度和阻尼的悬浮支撑，可承受较大的动载荷，有较强的运动稳定性。但是，主动式磁悬浮轴承需要安装多个高精度的传感器，传感器的可靠性严重限制了主动式磁悬浮轴承的使用，降低了系统的可靠性；同时主动式磁悬浮轴承需要高品质的控制器和高性能的功率放大器，这在很大程度上增加了系统的复杂性和系统失效的可能性，也导致轴承支撑系统体积较为庞大。被动式磁悬浮轴承则不需要激励电流，省去了传感器和控制器，结构简单紧凑。但是被动磁悬浮式无刷直流电机的支撑件受到外部扰动时，易产生位移震荡，且难以恢复到稳定状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种径向磁悬浮式电机，用以解决支撑件受到外部扰动时，易产生位移震荡，且难以恢复到稳定状态，导致电机工作不稳定，不可靠的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种径向磁悬浮式电机，所述电机包括定子部、转子部、被动式磁悬浮轴承径向支撑部、被动式磁悬浮轴承轴向位置调整部以及被动式阻尼部；

所述定子部，用于产生第一磁场；

所述转子部，用于产生第二磁场，所述第一磁场与所述第二磁场相互作用产生转矩；

所述被动式阻尼部，设置在所述定子部上，用于为所述电机提供阻尼；

所述被动式磁悬浮轴承径向支撑部，与所述转子部连接，用于为所述转子部提供径向支撑力；

所述被动式磁悬浮轴承轴向位置调整部，分别与所述转子部和所述被动式磁悬浮轴承径向支撑部连接，用于调整所述转子部的位置以及所述被动式磁悬浮轴承径向支撑部的位置。

可选的，所述定子部包括无铁心定子、定子支撑轴、定子绕组；所述定子绕组设置在所述无铁心定子内；所述定子支撑轴一端设有第一凸肩，所述定子支撑轴的第一凸肩与所述无铁心定子通过多个锁紧螺钉连接。

可选的，所述转子部包括内转子永磁体、外转子永磁体、内转子铁心、外转子铁心、第一内转子永磁体轴端挡圈、第二内转子永磁体轴端挡圈、第一外转子永磁体轴端挡圈、第二外转子永磁体轴端挡圈、内外转子铁心连接端盖；所述外转子永磁体设置在所述外转子铁心内侧；所述内转子永磁体设置在所述内转子铁心外侧；所述内转子铁心和所述外转子铁心通过所述内外转子铁心连接端盖固定；所述外转子永磁体两端分别设置所述第一外转子永磁体轴端挡圈和所述第二外转子永磁体轴端挡圈，所述内转子永磁体两端分别设置所述第一内转子永磁体轴端挡圈和所述第二内转子永磁体轴端挡圈。