[发明专利]磁悬浮电机

说明书

本发明公开一种磁悬浮电机，该磁悬浮电机包括转子和定子，其中：转子包括第一永磁环和沿第一永磁环径向朝外延伸的多个第一铁芯，转子可旋转地设置于定子内；定子包括多个线圈绕组及传感器，线圈绕组包括第二铁芯、悬浮线圈和驱动线圈，第二铁芯呈轴向延伸，悬浮线圈和驱动线圈均绕制于第二铁芯上，且悬浮线圈和驱动线圈呈轴向依次排布，悬浮线圈用以将转子悬浮于定子内，驱动线圈用以驱动转子旋转；传感器与悬浮线圈相连接，用以控制转子的径向悬浮间隙。本发明技术方案分别通过定子上的悬浮线圈和驱动线圈实现转子悬浮和驱动旋转，悬浮结构简单，有大大简化磁悬浮电机的结构，从而实现磁悬浮电机的结构紧凑和轻量化。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别涉及一种磁悬浮电机。

背景技术

传统电机是由定子和转子组成，定子与转子之间通过机械轴承连接或者存在机械接触，因此转子运动过程中存在机械摩擦，机械摩擦不仅增加动子的摩擦阻力，使运动部件磨损，产生机械振动和噪音，而且会造成部件发热，使润滑剂性能变差，严重的会使电机气隙不均匀，绕组发热，温升增大，从而降低电机效能，缩短电机使用寿命。磁悬浮电机是利用定子和转子励磁磁场之间的“同性相斥、异性相吸”原理使转子悬浮起来，同时产生推动力驱动转子在悬浮状态下运动。因此，定子与转子之间不存在任何机械接触，可以产生较高的加速度和减速度，机械磨损小，机械与电机保护容易，维修、检修和更换方便，适用于恶劣环境、极其洁净无污染和特殊需要的领域。

现有的磁悬浮电机多数需要在转子的两端均设置悬浮结构，进而使得电机结构相对复杂，无法实现结构紧凑和轻量化，进而限制了磁悬浮电机的进一步应用空间。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种磁悬浮电机，旨在通过改良优化电机构造，从而实现磁悬浮电机的结构紧凑和轻量化。

为实现上述目的，本发明提出的磁悬浮电机，包括：

转子，包括第一永磁环和沿所述第一永磁环径向朝外延伸的多个第一铁芯，多个所述第一铁芯沿所述第一永磁环的周向分布；

定子，所述转子可旋转地设置于所述定子内，所述定子包括：

多个线圈绕组，沿所述转子的周向呈间隔分布，所述线圈绕组包括第二铁芯、悬浮线圈和驱动线圈，所述第二铁芯呈轴向延伸，所述悬浮线圈和所述驱动线圈均绕制于所述第二铁芯上，且所述悬浮线圈和所述驱动线圈呈轴向依次排布，所述悬浮线圈用以将所述转子悬浮于所述定子内，所述驱动线圈用以驱动所述转子旋转；以及

传感器，与所述悬浮线圈相连接，用以控制所述转子的径向悬浮间隙。

优选地，所述第二铁芯具有导磁凸起，所述导磁凸起沿所述定子的径向朝内侧延伸；

所述第一铁芯与所述导磁凸起呈相对间隔设置。

优选地，所述导磁凸起位于所述第二铁芯的一端，且所述悬浮线圈临近所述导磁凸起设置。

优选地，所述第一铁芯设于所述第一永磁环的一端，且所述第一永磁环的另一端背对所述定子设置。

优选地，所述定子还包括沿所述转子的周向延伸设置的第二永磁环，所述转子间隔地设置于所述第二永磁环内，所述第二永磁环固定于所述第二铁芯一端处，且所述第二永磁环位于所述导磁凸起背对所述悬浮线圈的一侧。

优选地，所述悬浮线圈和所述导磁凸起呈间隔设置。

优选地，所述第一铁芯的数量至少为四个；所述线圈绕组的数量至少为四组。

优选地，所述第一铁芯的数量为四个，且所述线圈绕组的数量为六组。

优选地，所述定子还包括导磁固定座，所述第二铁芯的一端固定于所述导磁固定座，多个所述线圈绕组和所述导磁固定座围合形成一供容置所述转子旋转的容纳空间。

优选地，所述悬浮线圈和所述驱动线圈呈间隔设置。