[发明专利]电机及其运行方法

说明书

本发明公开了一种电机及其运行方法，电机包括：转轴；气体轴承，气体轴承包括内圈和外圈；通入直流电以形成均匀磁场的第一定子；设于第一定子内的第一转子；第二定子；设于第二定子内的第二转子；第一定子包括至少四块电磁铁；第一定子切换连接三相交流电以使第一转子转动。与现有技术比较，本发明中由于采用第一定子作为电机启停阶段的磁场过渡，提高了对电机的控制精度，避免了电机在启停阶段，由于气体轴承的内、外圈之间的空气膜不稳定而使气体轴承的内、外圈发生强烈摩擦。

技术领域

本发明涉及电机设计制造领域，特别是涉及一种能够有效减少轴承内部摩擦的电机及其运行方法。

背景技术

目前电机轴承多采用滚动轴承和滑动轴承，随着科技进步，在一些特殊领域逐渐采用磁悬浮轴承替代现有轴承体系，但磁悬浮轴承需要一系列的传感器、控制器和执行器配合使用且造价高，因此气悬浮轴承技术应运而生，尤其在高速电机领域，气悬浮轴承应用前景广阔。

现有的气悬浮轴承都是利用电机在转动时产生的气动力提供压差，从而实现轴承间隙进气、排气，其原理为：气体从轴承气孔进入，途径轴承间隙，最后从轴承两端排出，在轴承内、外圈之间形成一层气膜，实现气压悬浮的目的。但是，电机在启动和停机时由于没有气动力而会造成轴承内外圈之间发生摩擦，从而极大的影响了轴承的使用寿命。

发明内容

本发明提出一种电机及其运行方法，解决了现有技术中存在的使用气悬浮轴承的电机在启停时轴承内摩擦严重的技术问题。

本发明采用的技术方案是：一种电机，包括转轴和设于转轴上的气体轴承，所述气体轴承包括内圈和外圈，还包括：通入直流电以形成均匀磁场的第一定子，设于所述第一定子内的第一转子；所述转轴安装在所述第一转子内，所述第一转子悬浮在所述均匀磁场中以带动所述内圈悬浮与所述外圈中。

进一步地，所述电机还包括第二定子、设于所述第二定子内的第二转子，所述转轴安装在所述第二转子中以随第二转子转动。

进一步地，所述第一定子包括均匀围绕所述转轴一周的至少四块电磁铁。

进一步地，所述第一定子切换连接三相交流电以使所述第一转子转动。

一种电机的运行方法，所述电机为上述的电机，所述电机包括气体轴承，所述电机的运行方法包括：在驱动所述转轴转动前先给所述第一定子通入直流电以使所述转轴悬浮，所述转轴停止转动之前给所述第一定子通入直流电以使所述转轴悬浮。

进一步地，当所述第一定子通入直流电的时间达到第一预设时间T1时，所述第二定子通电以驱动所述转轴转动。

进一步地，当所述转轴转动时间达到第二预设时间T2时，所述第一定子切换接通三相交流电以驱动所述转轴转动。

进一步地，所述第一定子切换接通到直流电，再切断所述第二定子的电源以停止驱动所述转轴。

进一步地，当所述转轴静止时切断所述第一定子的电源。

与现有技术比较，本发明中由于采用第一定子作为电机启停阶段的磁场过渡，提高了对电机的控制精度，避免了电机在启停阶段，由于气体轴承的内、外圈之间的空气膜不稳定而使气体轴承的内、外圈发生强烈摩擦，使得气体轴承的使用寿命大大增长；同时，本申请还具有结构简单、电机运转速度快等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中转轴与气体轴承一个面的安装结构示意图；

图2为本发明中转轴与气体轴承另一个面的安装结构示意图；