[实用新型]基于永磁钢磁力轴承的特高速无刷电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无刷电机，尤其涉及一种基于永磁钢磁力轴承的特高速无刷电机。

背景技术

传统的旋转电机绝大多数均采用机械滚动轴承来支承转子组件旋转，存在如下缺陷：滚动轴承因其自身结构受到极限转速的限制，随着电机主轴轴颈增大，极限转速会急剧降低。因此，超高速电机只有在很小功率和较小的轴径时，才可能设计制作转速在每分钟10000-20000转的电机。对于要求较大功率、又要求特高转速用于对机器设备实现直接驱动的特高速电机（一般每分钟高于40000转以上），其最大难点就在于设计制作能超高速运转的支承轴承。

在旋转机器设备中，为适应超高速运转需要，可以采用电磁力轴承。但是，电磁力轴承需要较繁杂的激磁线圈，为调控轴承与旋转轴之间的间隙均匀，还需要设置较多传感器和电子控制电路，这在无刷电机上会造成结构繁杂、庞大的后果，而且制造成本也会大幅增加。

另一种有效方式是采用永磁钢磁力轴承，其结构小巧、简单，制造成本也较低，在无刷电机上容易实现。但永磁钢磁力轴承也有自身使用问题，比如，因其充磁均匀度控制比较困难，磁力不均匀可能造成内、外磁钢套出现“咬死”（即相互强力摩擦而停止旋转）现象而导致电机无法正常运转的后果。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种内、外磁钢套不会出现“咬死”现象并且能使内、外磁钢套之间保留1-10毫米均匀间隙的基于永磁钢磁力轴承的特高速无刷电机。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于永磁钢磁力轴承的特高速无刷电机，包括电机定子、电机主轴、输出端端盖、输出端轴承、自由端端盖和自由端轴承，所述输出端端盖和所述自由端端盖分别安装于所述电机定子的两端，所述特高速无刷电机还包括输出端安装盘、输出端三点球支撑组件、自由端安装盘和自由端三点球支撑组件，所述输出端轴承包括输出端内永磁钢套和输出端外永磁钢套，所述输出端外永磁钢套通过自身中心通孔套装于所述输出端内永磁钢套之外，所述输出端外永磁钢套安装于所述输出端端盖上，所述输出端内永磁钢套安装在所述电机主轴的输出端，所述输出端安装盘安装在所述电机定子的内壁上，所述输出端安装盘设有输出端安装盘中心孔并通过该安装盘中心孔套装在所述电机主轴外靠近所述输出端轴承的位置，所述输出端三点球支撑组件包括三个均匀安装于所述输出端安装盘圆周上的输出端弹性支撑装置，所述输出端弹性支撑装置包括输出端弹簧、输出端球座和输出端支撑球，所述输出端球座被所述输出端弹簧从远离所述电机主轴的方向顶住，所述输出端支撑球置于所述输出端球座的内腔内，所述输出端支撑球上靠近所述电机主轴的球面通过所述输出端球座的内腔开口端伸出所述输出端球座外并顶住所述电机主轴；所述自由端轴承包括自由端内永磁钢套和自由端外永磁钢套，所述自由端外永磁钢套通过自身中心通孔套装于所述自由端内永磁钢套之外，所述自由端外永磁钢套安装于所述自由端端盖上，所述自由端内永磁钢套安装在所述电机主轴的自由端，所述自由端安装盘安装在所述电机定子的内壁上，所述自由端安装盘设有自由端安装盘中心孔并通过该安装盘中心孔套装在所述电机主轴外靠近所述自由端轴承的位置，所述自由端三点球支撑组件包括三个均匀安装于所述自由端安装盘圆周上的自由端弹性支撑装置，所述自由端弹性支撑装置包括自由端弹簧、自由端球座和自由端支撑球，所述自由端球座被所述自由端弹簧从远离所述电机主轴的方向顶住，所述自由端支撑球置于所述自由端球座的内腔内，所述自由端支撑球上靠近所述电机主轴的球面通过所述自由端球座的内腔开口端伸出所述自由端球座外并顶住所述电机主轴。