[发明专利]一种高效率磁力耦合悬浮泵

权利要求书

1.一种磁力耦合悬浮泵，包括定子本体和转子，其中，

所述定子本体内含有磁悬浮定子组件和磁力耦合器定子组件；

所述转子内含有磁悬浮转子组件和磁力耦合器转子组件；

所述磁悬浮定子组件和磁悬浮转子组件组成磁悬浮组件，该磁悬浮组件构造为沿周向产生径向单极磁极和磁场，使得所述转子悬浮；

所述磁力耦合器定子组件和磁力耦合器转子组件组成磁力耦合器组件，该磁力耦合器组件构造为沿周向产生径向非零偶数个周期磁极和磁场，驱动所述转子旋转；

所述磁力耦合器转子组件包含沿周向排列的任意非零偶数个磁铁；

所述磁力耦合器定子组件包含沿周向排列的任意非零偶数个磁铁，该非零偶数个磁铁的磁场排布方式与所述磁力耦合器转子组件的任意非零偶数个磁铁的磁场排布方式相反；

所述磁悬浮转子组件含有磁环；

所述磁悬浮定子组件包含定子铁芯、控制电路、转子位置传感器、缠绕于所述定子铁芯的线圈；

所述定子铁芯绕所述磁环设置，所述磁环的充磁方向沿所述转子的径向方向并且朝向或远离所述定子铁芯；并且

所述转子位置传感器检测所述转子与所述定子本体之间的相对位置，所述控制电路根据该相对位置计算并控制所述线圈中电流的大小和方向以在所述定子铁芯中产生磁场，该磁场对所述磁悬浮转子组件产生相互作用力，最终使得所述转子悬浮。

2.如权利要求1所述的磁力耦合悬浮泵，其中，

所述磁悬浮组件构造为使得所述转子径向2个自由度主动控制悬浮，轴向自由度被动悬浮，2个倾斜自由度被动悬浮；并且

所述磁力耦合器组件驱动所述转子旋转，所述转子在旋转时与所述定子本体无任何机械接触。

3.如权利要求1所述的磁力耦合悬浮泵，其中，

所述磁悬浮转子组件还包括辅助磁环，在所述转子的轴向上设置在所述磁环的上侧和下侧；

所述磁悬浮定子组件还包括辅助磁环，在所述定子本体的轴向上设置在所述定子铁芯的上侧和下侧；并且，

所述磁悬浮转子组件的辅助磁环和所述磁悬浮定子组件的辅助磁环构造为在所述定子铁芯和所述磁环之间的气隙中产生的磁场与所述磁环在所述气隙中产生的磁场相加，所述相加是指磁场方向相同且磁场叠加后幅值增加。

4.如权利要求3所述的磁力耦合悬浮泵，其中，所述磁悬浮转子组件的所述磁环以及所述辅助磁环由永磁材料构成。

5.如权利要求3所述的磁力耦合悬浮泵，其中，

设置在所述磁环的上侧的辅助磁环的充磁方向与设置在所述磁环的下侧的辅助磁环的充磁方向均沿所述转子的轴向且彼此相反；或者，

设置在所述磁环的上侧的辅助磁环的充磁方向与设置在所述磁环的下侧的辅助磁环的充磁方向均沿所述转子的径向且方向相同。