磁悬浮轴承系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种磁悬浮轴承系统，包括主轴、电机定子、轴承定子、机壳及屏蔽装置；所述电机定子与所述轴承定子分别置于所述机壳内，并安装在所述主轴上；所述电机定子上设置有电机绕组，所述轴承定子上设置有轴承绕组；所述屏蔽装置置于所述电机绕组与所述轴承绕组之间，起隔磁作用。本实用新型达到有效避免电机主轴的长度过长且能减少电磁干扰的目的。
【专利说明】 磁悬浮轴承系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磁悬浮轴承系统，特别是涉及一种具有大功率电机的磁悬浮轴承系统。
【背景技术】
[0002]请参阅图I所示，其为现有的磁悬浮轴承系统的结构示意图，磁悬浮轴承系统100包括主轴110、电机定子120、轴承定子130、机壳140及传感器150。
[0003]电机定子120与轴承定子130分别置于机壳140内，并安装在主轴110上。电机定子120上有电机绕组122，轴承定子130上有轴承绕组132，电机绕组122与轴承绕组132的最近距离为L。
[0004]大功率的电机的电机绕组122中电流很大，为避免电机绕组122端部的高频电磁谐波对较小电流的绕组，比如对轴承绕组132产生较大的干扰，甚至使轴承绕组132出现严重的问题，磁悬浮轴承系统100多采用增大电机绕组122与轴承绕组132之间距离L的方式，来降低电机大电流及高频电磁谐波对轴承绕组132，同时降低对传感器150采集信号的影响。
[0005]这样在一定程度上增加了主轴110的长度，使主轴110的固有频率降低，导致磁悬浮轴承系统100的临界转速降低。
[0006]鉴于上述缺陷，本发明人经过长时间的研究和实践终于获得了本发明创造。实用新型内容
[0007]基于此，有必要提供一种能有效避免电机主轴的长度过长且能减少电磁干扰的磁悬浮轴承系统。
[0008]本实用新型的一种磁悬浮轴承系统，包括主轴、电机定子、轴承定子、机壳及屏蔽装置；
[0009]所述电机定子与所述轴承定子分别置于所述机壳内，并安装在所述主轴上；
[0010]所述电机定子上设置有电机绕组，所述轴承定子上设置有轴承绕组；
[0011]所述屏蔽装置置于所述电机绕组与所述轴承绕组之间，起隔磁作用。
[0012]较佳地，所述屏蔽装置包括隔磁板；所述隔磁板固定连接到所述机壳上；
[0013]所述隔磁板使用高导磁性软磁材料制成。
[0014]较佳地，所述屏蔽装置中所述隔磁板的数量为至少一个。
[0015]较佳地，所述隔磁板将所述电机绕组分隔在独立的空间。
[0016]较佳地，所述屏蔽装置的数量为至少一个。
[0017]较佳地，所述隔磁板的厚度范围为O. 5?3mm。
[0018]较佳地，所述隔磁板为平板、弧形板或波浪形板。
[0019]较佳地，所述隔磁板的截面形状为不规则形状。
[0020]较佳地，所述隔磁板的相对磁导率为1000。[0021]较佳地，所述的磁悬浮轴承系统还包括传感器，所述传感器置于所述屏蔽装置与所述轴承绕组之间。
[0022]与现有技术比较本实用新型的有益效果在于:有效降低大功率电机中电机绕组的大电流引起的电磁干扰；高导磁性软磁材料的屏蔽能效高；隔磁板安装结构简单，维修、更换方便；主轴轴向占用空间小，对主轴的固有频率和临界频率的影响小；隔磁板厚度和截面形状可灵活设计；多层组合的方式可以灵活调节屏蔽效果，适应性很强。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为现有的磁悬浮轴承系统的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型的磁悬浮轴承系统的第一实施例的结构示意图；
[0025]图3为本实用新型的磁悬浮轴承系统的第二实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了解决电机主轴的长度过长的问题，提出了一种不增加主轴长度且能减少电磁干扰的磁悬浮轴承系统来实现。
[0027]以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0028]请参阅图2所示，其为本实用新型的磁悬浮轴承系统的第一实施例的结构示意图，磁悬浮轴承系统100包括主轴110、电机定子120、轴承定子130、机壳140及传感器150。
[0029]电机定子120与轴承定子130分别置于机壳140内，并安装在主轴110上。电机定子120上有电机绕组122，轴承定子130上有轴承绕组132，传感器150置于轴承定子130附近。
[0030]在高速的磁悬浮系统中，大功率电机由于电机绕组122的电流大，电机绕组122端部空间内的高频电磁谐波干扰会对轴承绕组132有较大的干扰，甚至使轴承绕组132的控制出现严重问题。
[0031]本实施例中，磁悬浮轴承系统100还包括屏蔽装置，屏蔽装置置于电机定子120与轴承定子130之间。屏蔽装置将不希望受干扰区间覆盖，将不希望受干扰区间与电机绕组122完全分隔开。传感器150与轴承定子130位于同一侧，也受到屏蔽装置的屏蔽作用。
[0032]屏蔽装置包括隔磁板160，隔磁板160对电机绕组122的高频电磁场进行屏蔽，以降低电机绕组122的高频电磁场对轴承绕组132的干扰；对电机绕组122磁场干扰的屏蔽属于低频交变磁场屏蔽。
[0033]隔磁板160使用高导磁性软磁材料制作而成，隔磁板160构成低磁阻通路，使空间电磁干扰被高导磁性软磁材料吸收，从而达到将强磁场屏蔽的效果，有效地隔断电磁干扰信号进入轴承绕组132与传感器150。此高导磁性软磁材料的相对磁导率越高，低磁阻特性越好，屏蔽能效越高，屏蔽效果也将越明显。
[0034]较优地，根据空间磁场强度的大小，可以选取不同厚度的隔磁板160来屏蔽。隔磁板160 —般可采用厚度为0.5?3mm左右。
[0035]本实施例中，隔磁板160优先采用2mm的厚度，高导磁性软磁材料的相对磁导率为1000，隔磁板160的屏蔽能效可到80dB以上，可有效降低大功率电机中电机绕组122的大电流引起的电磁干扰。[0036]屏蔽装置采用螺栓等连接件将隔磁板160固定在机壳140上，隔磁板160置于电机定子120与轴承定子130之间，隔磁板160的板状安装结构，结构简单，维修、更换方便。本实施例中隔磁板160为平板。
[0037]这样就不需要为避免电磁干扰而增加电机绕组122与轴承绕组132的最近距离为L，继而导致主轴110长度的增加，磁悬浮轴承系统100的主轴110占用的轴向空间小，可以有效减短电机定子120的最远端与轴承定子130的最远端之间的距离，本实施例中，可降低两者之间的距离16mm左右。
[0038]本实用新型相对于现有技术明显降低了主轴110的轴向长度，使主轴110的固有频率提高，导致磁悬浮轴承系统100的临界转速提高。
[0039]较优地，还可通过增加隔磁板160的层数可提高屏蔽能效，可根据实际需求灵活调节屏蔽效能。
[0040]请参阅图3所示，其为本实用新型的磁悬浮轴承系统的第二实施例的结构示意图，本实施例中隔磁板160做成弧形。屏蔽装置将不希望受干扰区间覆盖，将不希望受干扰区间与电机绕组122完全分隔开即可。
[0041]此时，在保证屏蔽了电磁干扰的情况下，电机绕组122与轴承绕组132的的位置可以重叠，可以缩短主轴110的长度，使磁悬浮轴承系统100布置更加紧凑，主轴110的固有频率提高，导致磁悬浮轴承系统100的临界转速提高。
[0042]根据实际中电机定子120与轴承定子130的布置，考虑安装结构的尺寸，可设计成其他不规则截面形状的隔磁板160，不同截面形状的隔磁板160的适应性很强，能广泛用于各种尺寸的磁悬浮轴承系统100。
[0043]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种磁悬浮轴承系统，包括主轴、电机定子、轴承定子及机壳，其特征在于，还包括屏蔽装置； 所述电机定子与所述轴承定子分别置于所述机壳内，并安装在所述主轴上； 所述电机定子上设置有电机绕组，所述轴承定子上设置有轴承绕组； 所述屏蔽装置置于所述电机绕组与所述轴承绕组之间，起隔磁作用。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述屏蔽装置包括隔磁板；所述隔磁板固定连接到所述机壳上； 所述隔磁板使用高导磁性软磁材料制成。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述屏蔽装置中所述隔磁板的数量为至少一个。
4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述隔磁板将所述电机绕组分隔在独立的空间。
5.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述屏蔽装置的数量为至少一个。
6.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述隔磁板的厚度范围为0.5 ?3mmο
7.根据权利要求6所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述隔磁板为平板、弧形板或波浪形板。
8.根据权利要求6所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述隔磁板的截面形状为不规则形状。
9.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，所述隔磁板的相对磁导率为1000。
10.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承系统，其特征在于，还包括传感器，所述传感器置于所述屏蔽装置与所述轴承绕组之间。
【文档编号】H02K7/09GK203491844SQ201320561470
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】黄辉, 胡余生, 陈东锁, 张芳, 张小波, 刘健宁 申请人:珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司