专利名称：磁悬浮制冷压缩机电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制冷压縮机电机，特别涉及用于商业制冷设备或者家庭使用
制冷设备中的压縮机电机。
背景技术：
目前，随着用电设备的广泛使用，对电能的消耗达到了一个惊人的数量。特别是我 国在基础设备不是很完善的情况下，国家对节能降耗很重视，交流电机由于制造方便，安全 性能高得到了广泛的运用。在制冷行业，普通的单相交流制冷压縮机电机占了主流。但是， 普通的单相交流制冷压縮机电机的效率低，功率容量低，相同材料制作的三相交流电机的 功率容量是单相交流电机的三倍。且单相交流制冷压縮机电机由于频繁的启动造成了电机 电流过大，噪音偏大，对电网冲击较大和给人们的生活带来了不便，对设备的寿命也有很大 的影响。 在电机运行中主要的能耗集中在机械摩擦部分，制冷行业普通的单向交流制冷压 縮电机的转子都由轴承支撑。轴承类别有滚动或者滑动轴承，但是由于转子旋转过程都与 轴承物理接触，再高精度的轴承也无法避免电机转动过程产生摩擦、噪音和振动，给电力造 成了消耗，而且使用的轴承也要定期更换，存在寿命周期。另一方面，普通使用轴承的电机 都要用到润滑油，而在电机高速工作过程中，润滑油难免会释放到环境中，这一现象限制了 该类型电机在高洁净度空间内使用的特殊需求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种由磁悬浮支架支撑转子的、高速、高效而且节能
的磁悬浮制冷压縮机电机。 本实用新型技术方案如下 —种磁悬浮制冷压縮机电机，具有定子组件和转子组件，还具有磁悬浮支架，该支
架包括圆环形的外壳，在外壳周向均匀分布感应铁芯，上述感应铁芯为圆柱形，其中心轴线
都经过外壳的圆环中心，且感应铁芯上设有用来导通电流的绕组。 上述感应铁芯的靠近外壳圆环中心侧设有位置传感器。 上述感应铁芯的个数为4到12之间的偶数。 上述定子组件具有定子铁芯、缠绕在定子铁芯上的线包和设在线包内的热感应元 器件。 上述定子组件两端设有用来检测转子轴向位置的第二位置传感器。 上述转子组件具有不锈钢转轴和转子中间部分的永磁体，上述永磁体由永磁体贴
片粘贴到转轴中间段形成。 本实用新型具有如下优点 首先，本实用新型电机的转子由磁悬浮支架支撑，转子与支架之间由于磁力作用 相互间并没有物理接触，所以转子的旋转没有任何机械摩擦，从而降低了能耗，提高了电机的性能；其次，本实用新型转子的中间段为永磁体，定子组件的两端设有第二位置传感器， 利用磁路总是沿着磁路面积最大的路径通过的特性，转子将保持在原始位置旋转，当发生 轴向窜动时，第二位置传感器能够发出信号，调节输入定子组件的电流，进而使其磁场有足 够的拉力使得转子回归原位；最后，本实用新型的定子组件内含热感应元器件，用来监测电 机的工作温度，防止电机过热损毁。
图1本实用新型磁悬浮制冷压縮机电机结构示意图。 图2为图1中磁悬浮支架的结构示意图。
具体实施方式见图l，本实用新型磁悬浮制冷压縮机电机具有定子组件2、转子组件3和磁悬浮 支架1 ，定子组件上设有外接输入引线组件4。上述定子组件2包括定子铁芯21和缠绕在定 子铁芯上的线包22，通过对线包输入电流，能够使定子铁芯产生磁场，从而促使转子旋转。 上述线包22内还设有热感应元器件，该热感应元器件监测电机的运行温度，起到过热保护 作用， 一旦监测到电机的运行温度过高，达到预先设定的温度值，热感应元器件将反馈信号 给控制电路，切断输入定子组件的电流，使电机的转子停止旋转。 上述转子组件3包括不锈钢转轴31，不锈钢转轴中间段具有凸起的阶梯，阶梯上 贴有永磁体贴片，形成转子的永磁体32。永磁体32位于转子的中间部分，同时也位于定子 组件2的中间包围中。当定子组件的线包22输入电流，在磁场作用下转子的永磁体32将 在磁力作用下旋转，并且由于磁路总是沿着磁路面积最大的路径通过的特性，永磁体总是 倾向于保持在定子组件的中心位置，当永磁体32即转子偏离该中心位置时，转子与定子组 件之间的磁场作用将产生把转子拉回原始位置的磁力。 见图2，上述磁悬浮支架1具有圆环形的外壳11，在圆环形的外壳周向均匀分布有 感应铁芯12，该感应铁芯为圆柱形，其中心轴线经过外壳的圆环中心，呈放射状排列，每个 感应铁芯上设有用来导通电流的绕组13，而且在每个感应铁芯的靠近外壳圆环中心端设有 位置传感器14。当磁悬浮支架通入电流后，感应铁芯在电流作用下产生磁力，并且每个感应 铁芯的靠近外壳圆环中心端的极性相同，能够对转子的支撑端产生磁力作用，因此转子能 够悬浮于空中而不与磁悬浮支架发生物理接触。位置传感器14能够检测到感应铁芯与相 对侧的转子转轴表面之间的距离信息，并将该信号反馈给控制电路，控制电路比较各个感 应铁芯上位置传感器的反馈信息，进行比较，如果发生某个感应铁芯与转子转轴距离较近 时，将调整该感应铁芯上绕组的通入电流大小，改变该感应铁芯对转轴的磁力大小，进而调 整转轴在磁悬浮支架中的相对位置，尽量保持转轴处于中心位置，不致发生与磁悬浮支架 碰擦的现象。在本实施例中磁悬浮支架具有12个感应铁芯，能够对转子转轴产生足够的磁 浮力，并且由于存在12个相应的位置传感器，对于转子转轴的位置调整也达到很高的精确 度。 为了控制本实用新型电机转子的轴向窜动，在电机的定子组件两端设有第二位置 传感器，该传感器监测转子转轴的轴向位移， 一旦轴向位移超过设定值，控制电路将调整定 子组件的输入电流，增强磁场对转子的作用，在磁路总是沿着磁路面积最大的路径通过特性作用下，转子回复原位。 本实用新型电机的电源控制电路采用BLDC专用的驱动芯片，其输出脉冲阶跃由
芯片内置锁相环电路控制使得输出电平稳定、精确，而且具有判断转子电气位置的能力，免
去了常规同类BLDC产品需要霍尔器件来定位转子电角度问题，从而使得产品在结构上更
加小巧。为了满足低压启动(3V)的特殊要求，对定子的匝数，转子的表磁强度，磁能积参
数做了大量的仿真，最终将表磁强度定格在1500Gs左右，匝数和相电阻的参数也得到了优
化。最后使得启动时，电压负反馈的值在一个很好的阀值，满足了控制芯片对反馈信号的要
求，提高了性能指标，而且整个电机叠高只有5mm，从而实现了一体化的设计要求。 本实用新型磁悬浮制冷压縮机电机具有高转速和低噪音，其理论速度可高达
50000转/分钟以上，转速可以在1000-50000之间调整；由于转子组件悬浮，使得整个电机
的机械损耗几乎为零，各种造成噪音的因素大部分被杜绝，使得整个电机的噪音控制也十
分理想。
权利要求一种磁悬浮制冷压缩机电机，具有定子组件(2)和转子组件(3)，其特征在于还具有磁悬浮支架(1)，该支架包括圆环形的外壳(11)，在外壳周向均匀分布感应铁芯(12)，上述感应铁芯为圆柱形，其中心轴线都经过外壳的圆环中心，且感应铁芯上设有用来导通电流的绕组(13)。
2. 根据权利要求l所述的磁悬浮制冷压縮机电机，其特征在于上述感应铁芯(12)的 靠近外壳圆环中心侧设有位置传感器(14)。
3. 根据权利要求1所述的磁悬浮制冷压縮机电机，其特征在于上述感应铁芯的个数为4到12之间的偶数。
4. 根据权利要求1所述的磁悬浮制冷压縮机电机，其特征在于上述定子组件(2)具有定子铁芯(21)、缠绕在定子铁芯上的线包(22)和设在线包内的热感应元器件。
5. 根据权利要求4所述的磁悬浮制冷压縮机电机，其特征在于上述定子组件两端设 有用来检测转子轴向位置的第二位置传感器。
6. 根据权利要求1所述的磁悬浮制冷压縮机电机，其特征在于上述转子组件(3)具有不锈钢转轴(31)和转子中间部分的永磁体(32)，上述永磁体(32)由永磁体贴片粘贴到 转轴中间段形成。
专利摘要本实用新型涉及一种制冷压缩机电机，特别涉及用于商业制冷设备或者家庭使用制冷设备中的压缩机电机。目的在于提供一种由磁悬浮支架支撑转子的、高速、高效而且节能的磁悬浮制冷压缩机电机。一种磁悬浮制冷压缩机电机，具有定子组件和转子组件，还具有磁悬浮支架，该支架包括圆环形的外壳，在外壳周向均匀分布感应铁芯，上述感应铁芯为圆柱形，其中心轴线都经过外壳的圆环中心，且感应铁芯上设有用来导通电流的绕组。
文档编号H02N15/00GK201479062SQ20092030626
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者张俊, 韩振国 申请人:江苏洛克电气有限公司