第一径向电磁轴承41的转子82、第二径向电磁轴承42的转子85和轴向电磁轴承8的转子84均通过螺栓固定在外壳5的内壁上。多个永磁体6沿外壳5的内壁的周向均匀地固定安装在外壳5的内壁上，且永磁体6位于轴向电磁轴承8的转子84和第一径向电磁轴承41的转子82之间并与电机定子铁心7正对。永磁体6、外壳5、第一径向电磁轴承41的转子82、第二径向电磁轴承42的转子85和轴向电磁轴承8的转子84组成整个外转子电机3的转子。离心风机叶轮2和整个外转子电机3的转子则组成离心风机的转动部分。定子轴9、固定盘10、第一径向电磁轴承41的定子81、第二径向电磁轴承42的定子86、轴向电磁轴承8的定子83和电机定子铁心7组成整个外转子电机3的定子。
[0015]作为本实用新型的优选实施方式，在外转子电机3中，定子轴9上设有轴向中心通孔91，并且定子轴9还间隔地设有径向的第一过线孔92、第二过线孔93和第三过线孔94，轴向中心通孔91分别与第一过线孔92、第二过线孔93和第三过线孔94连通。第一径向电磁轴承41的控制线圈的导线依次经由第一过线孔92、轴向中心通孔91、固定盘10的中心通孔15而伸出蜗壳I外，由此从离心风机的安装侧引出；电机定子铁心7的电枢绕组71的导线和轴向电磁轴承8的控制线圈的导线依次经由第二过线孔93、定子轴9的轴向中心通孔91、固定盘10的中心通孔15而伸出蜗壳I外，由此从离心风机的安装侧引出；第二径向电磁轴承42的控制线圈的导线依次经由第三过线孔94、轴向中心通孔91、固定盘10的中心通孔15而伸出蜗壳I外，由此从离心风机的安装侧引出。定子轴9通过螺栓与固定盘10的内侧螺纹孔13配合，从而将定子轴9固接在固定盘10上。
[0016]各径向电磁轴承的定子和转子是非接触式的。径向电磁轴承的控制线圈中的电流大小是独立控制的，通过主动控制各个控制线圈中电流的大小，来改变径向电磁轴承的定子和转子之间的电磁力，防止径向电磁轴承的定子和转子接触，同时可以通过主动控制来改变径向电磁轴承的径向刚度。类似的，轴向电磁轴承8的定子83和转子84也是非接触式的，不同的是，轴向电磁轴承8的磁场方向为轴向，通过主动控制轴向电磁轴承8的控制线圈可以控制轴向电磁轴承8的轴向位移和轴向刚度。传统离心风机的叶轮由于支撑轴承不可调，其固有频率固定，当离心风机调速运行时，在某些转速下，通风系统的频率和叶轮的某阶固有频率达到一致，从而使离心风机振动加大，甚至发生破坏。而本实用新型的离心风机可调节两个径向电磁轴承的径向刚度以及轴向电磁轴承8的轴向刚度，离心风机叶轮2的固有频率也会随着改变，因此，当通风系统的频率和离心风机叶轮2的固有频率接近时，可以通过改变本实用新型的相应的电磁轴承的刚度，来使离心风机叶轮2的固有频率远离通风系统的频率，使本实用新型的离心风机在整个调速范围内都能平稳运行，提高了系统的可靠性。
【主权项】
1.一种采用电磁轴承的外转子离心风机，它包括蜗壳、离心风机叶轮和外转子电机，所述离心风机叶轮和外转子电机置于蜗壳内，其特征是:所述外转子电机包括外壳、第一径向电磁轴承、第二径向电磁轴承、永磁体、电机定子铁心、轴向电磁轴承、定子轴和固定盘，所述离心风机叶轮固定在所述外壳的外壁上，所述第一径向电磁轴承、第二径向电磁轴承、永磁体、电机定子铁心、轴向电磁轴承和定子轴置于所述外壳内；所述蜗壳的前端设有进风口，蜗壳的后端与外转子电机的固定盘固定连接；所述定子轴与所述固定盘固定连接；电机定子铁心与定子轴通过热套连接；所述第一径向电磁轴承的转子、第二径向电磁轴承的转子和轴向电磁轴承的转子均固定安装在所述外壳的内壁上，第一径向电磁轴承的定子、第二径向电磁轴承的定子和轴向电磁轴承的定子均安装在定子轴上，第一径向电磁轴承位于蜗壳的进风口与电机定子铁心之间，第二径向电磁轴承位于所述固定盘与电机定子铁心之间，轴向电磁轴承位于电机定子铁心和第二径向电磁轴承之间；所述永磁体固定于所述外壳的内壁上且正对电机定子铁心；第一径向电磁轴承的控制线圈的导线、电机定子铁心的电枢绕组的导线、轴向电磁轴承的控制线圈的导线和第二径向电磁轴承的控制线圈的导线穿过所述固定盘而伸出所述蜗壳外。
2.根据权利要求1所述的采用电磁轴承的外转子离心风机，其特征是:所述第一径向电磁轴承的定子和转子为非接触式，所述第二径向电磁轴承的定子和转子为非接触式，且所述轴向电磁轴承的定子和转子为非接触式。
3.根据权利要求1或2所述的采用电磁轴承的外转子离心风机，其特征是:所述定子轴上设有轴向中心通孔，定子轴还设有径向的第一过线孔、第二过线孔和第三过线孔，所述第一过线孔、第二过线孔和第三过线孔分别与定子轴的轴向中心通孔连通；所述第一径向电磁轴承的控制线圈的导线经由第一过线孔、定子轴的轴向中心通孔、固定盘的中心通孔而伸出所述蜗壳外，电机定子铁心的电枢绕组的导线和轴向电磁轴承的控制线圈的导线经由第二过线孔、定子轴的轴向中心通孔、固定盘的中心通孔而伸出所述蜗壳外；所述第二径向电磁轴承的控制线圈的导线经由第三过线孔、定子轴的轴向中心通孔、固定盘的中心通孔而伸出所述蜗壳外。
【专利摘要】本实用新型公开一种采用电磁轴承的外转子离心风机。它包括蜗壳、离心风机叶轮和外转子电机，所述离心风机叶轮和外转子电机置于蜗壳内，所述外转子电机包括外壳、第一径向电磁轴承、第二径向电磁轴承、永磁体、电机定子铁心、轴向电磁轴承、定子轴和固定盘，所述离心风机叶轮固定在所述外壳的外壁上，所述第一径向电磁轴承、第二径向电磁轴承、永磁体、电机定子铁心、轴向电磁轴承和定子轴置于所述外壳内。本实用新型的离心风机可有效避免系统共振的发生，使风机在全部工作转速下可以平稳运行，避免了传统调速的离心风机在某些转速时发生共振进而产生破坏的危害。
【IPC分类】F04D29-058, F04D25-08
【公开号】CN204312373
【申请号】CN201420754830
【发明人】陈波
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月5日