專利名稱：軸向力平衡裝置及應(yīng)用其的高速電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軸向力平衡裝置及應(yīng)用其的高速電機(jī)。
背景技術(shù)：
鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，傳統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)一般采用電機(jī)和與之連接的增速齒輪箱驅(qū)動(dòng)。為提高鼓風(fēng)機(jī)的效率，減少能量損耗，電機(jī)直連式鼓風(fēng)機(jī)開始被采用。電機(jī)直連式鼓風(fēng)機(jī)采用高速電機(jī)直接連接葉輪，其省去了增速齒輪箱、聯(lián)軸器等系統(tǒng)，這種方式，提高了效率，提升了產(chǎn)品的工藝性能以及運(yùn)行的可靠性。但是，由于葉輪直接連接在高速電機(jī)的主軸上，葉輪工作時(shí)會(huì)對(duì)電機(jī)主軸產(chǎn)生以軸向的推力，且軸向推力隨風(fēng)速的變化而變化，對(duì)于大功率的風(fēng)機(jī)，軸向推力可達(dá)5000-6000N，變化的軸向推力通過電機(jī)主軸作用在高速電機(jī)的軸承上， 給高速電機(jī)的運(yùn)行帶來不穩(wěn)定因素，加大電機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)，同時(shí)也會(huì)降低高速電機(jī)軸承的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種軸向力平衡裝置，其可克服上述缺陷，使電機(jī)軸承上的受力均勻，減小電機(jī)的振動(dòng)。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種高速電機(jī)，其軸承受力均勻，振動(dòng)小，運(yùn)行穩(wěn)定，也提高了高速電機(jī)軸承的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種軸向力平衡裝置，其包括控制模塊、電磁鐵及傳感器，所述的傳感器用于測量受力信息，且將受力信息傳輸給所述的控制模塊，由所述的控制模塊控制所述的電磁鐵的電流大小來控制電磁鐵的力。優(yōu)選地，上述的控制模塊，其包括依次連接的控制器、差分器及功率放大器。優(yōu)選地，上述的功率放大器為兩個(gè)，且并聯(lián)設(shè)置。一種高速電機(jī)，其包括主軸、殼體組件、定子、轉(zhuǎn)子和軸承組件，所述的轉(zhuǎn)子和定子套設(shè)在所述的主軸上，所述的軸承組件設(shè)于所述的殼體組件與主軸間，其中其還進(jìn)一步包括有上述的軸向力平衡裝置，所述的傳感器設(shè)于所述的主軸的非輸出端，所述的電磁鐵設(shè)于所述的殼體組件內(nèi)，所述的傳感器測量所述的主軸的受力信息，通過所述的控制模塊，對(duì)所述的電磁鐵的力進(jìn)行控制，使所述的軸承組件上的力保持穩(wěn)定。優(yōu)選地，上述的高速電機(jī)，其還進(jìn)一步包括有密封組件，所述的殼體組件包括外殼、左電機(jī)端蓋及右電機(jī)端蓋，所述的左右電機(jī)端蓋分別設(shè)于所述的外殼的左右側(cè)，且與所述的外殼相連；所述的軸承組件包括左軸承及右軸承，所述的左軸承設(shè)于所述的左電機(jī)端蓋與所述的主軸間，所述的右軸承設(shè)于所述的右電機(jī)端蓋與所述的主軸間；所述的密封組件設(shè)于所述的左電機(jī)端蓋與主軸間，且所述的密封組件位于所述的左軸承的右側(cè)，使所述的密封組件、左電機(jī)端蓋、右軸承、轉(zhuǎn)子和定子的間隙為真空空間。[0011]優(yōu)選地，上述的電磁鐵為兩個(gè)，第一個(gè)電磁鐵設(shè)于所述的左電機(jī)端蓋內(nèi)壁上；第二個(gè)電磁鐵設(shè)于所述的右電機(jī)端蓋的內(nèi)壁上，所述的兩個(gè)電磁鐵都位于真空空間內(nèi)。優(yōu)選地，上述的軸承組件還進(jìn)一步包括有右軸承端蓋，所述的右軸承端蓋設(shè)于所述的右軸承的右側(cè)，與所述的右電機(jī)端蓋相連；所述的電磁鐵設(shè)于所述的右軸承端蓋的內(nèi)壁上。優(yōu)選地，上述的右電機(jī)端蓋與所述的主軸間，還設(shè)有密封組件，所述的密封組件位于所述的右軸承的左側(cè)，使所述的右軸承端蓋與右軸承間，成形有真空空間，所述的電磁鐵設(shè)于所述的右軸承端蓋的內(nèi)壁上。優(yōu)選地，上述的軸承組件還進(jìn)一步包括有右軸承端蓋，所述的高速電機(jī)還進(jìn)一步包括有調(diào)節(jié)軸承及調(diào)節(jié)座，所述的調(diào)節(jié)軸承套設(shè)在所述的主軸上，所述的調(diào)節(jié)座套設(shè)在所述的調(diào)節(jié)軸承上，且卡設(shè)在所述的右軸承端蓋內(nèi)，所述的傳感器位于所述的調(diào)節(jié)座與所述的右軸承端蓋間；所述的兩個(gè)電磁鐵，其中一個(gè)設(shè)于所述的右電機(jī)端蓋的內(nèi)壁上，另一個(gè)設(shè)于所述的右軸承端蓋的內(nèi)壁上。優(yōu)選地，上所述的右電機(jī)端蓋與所述的主軸間，還設(shè)有密封組件，所述的密封組件位于所述的右軸承的左側(cè)。采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型主要具有以下有益效果1、傳感器實(shí)時(shí)檢測主軸的軸向推力情況，控制模塊調(diào)整電磁鐵的線圈電流從而控制電磁鐵的力，電磁力平衡葉輪產(chǎn)生的主軸軸向推力，使電機(jī)軸承上的受力均勻并減小軸承的受力；2、采用單定子雙轉(zhuǎn)子模式，定子為無鐵芯結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子位于定子兩側(cè)，使電機(jī)軸承受力均勻，減小了電機(jī)的振動(dòng)，使高速電機(jī)的運(yùn)行更加穩(wěn)定；3、有效提高軸承的使用壽命，保證高速電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高電機(jī)的使用壽命， 降低與電機(jī)相連的風(fēng)機(jī)的維護(hù)成本。4、在傳感器與軸之間設(shè)調(diào)節(jié)軸承和調(diào)節(jié)座，使軸的軸向力作用在調(diào)節(jié)座上，調(diào)節(jié)座再與傳感器連接，提高了傳感器的壽命。

圖1是本實(shí)用新型軸向力平衡裝置的工作原理圖；圖2是本實(shí)用新型高速電機(jī)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型高速電機(jī)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型高速電機(jī)實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型高速電機(jī)實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型高速電機(jī)實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。參考圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種軸向力平衡裝置1，其包括控制模塊11、傳感器12及電磁鐵13，其中控制模塊11，其包括依次連接的控制器111、差分器112及功率放大器113。傳感器12用于測量主軸軸向力的信息，且將該信息傳輸給控制模塊11的控制器 111，控制器111接收到信號(hào)后，與參考信號(hào)進(jìn)行比較，再通過差分器112及功率放大器113 傳輸給電磁鐵13，從而控制電磁鐵13的電流大小，進(jìn)一步控制電磁鐵13的力，使軸向力平衡。在本實(shí)施例中，功率放大器113為兩個(gè)，且并聯(lián)設(shè)置。本實(shí)用新型在使用時(shí)，傳感器12實(shí)時(shí)檢測主軸的軸向推力情況，控制模塊11調(diào)整電磁鐵13的線圈電流從而控制電磁鐵13的力，電磁力平衡葉輪產(chǎn)生的主軸軸向推力，使電機(jī)軸承上的受力均勻并減小軸承的受力。實(shí)施例一參考圖2所示，本實(shí)用新型還公開了一種高速電機(jī)，其包括主軸2、殼體組件3、定子4、轉(zhuǎn)子5、軸承組件6及密封組件，其中殼體組件3包括外殼31、左電機(jī)端蓋32及右電機(jī)端蓋33，左右電機(jī)端蓋32、33分別設(shè)于外殼31的左右側(cè)，且與外殼31相連；定子4為無鐵芯結(jié)構(gòu)，成形為盤狀，其套設(shè)在主軸2上，其位于主軸2的中間位置；轉(zhuǎn)子5設(shè)有兩個(gè)，其成形為盤狀，且套設(shè)在主軸2上，且兩個(gè)轉(zhuǎn)子5分別設(shè)于定子 4的兩側(cè)；軸承組件6包括左軸承61及右軸承62，左軸承61設(shè)于左電機(jī)端蓋31與主軸2 間，右軸承62設(shè)于右電機(jī)端蓋32與主軸2間；密封組件71，設(shè)于左電機(jī)端蓋31與主軸2間，且密封組件71位于左軸承61的右側(cè)，使密封組件71、左電機(jī)端蓋31、右軸承62、轉(zhuǎn)子5和定子4的間隙為真空空間。傳感器12設(shè)于主軸2的非輸出端；電磁鐵13為兩個(gè)，第一個(gè)電磁鐵131設(shè)于左電機(jī)端蓋31內(nèi)壁上；第二個(gè)電磁鐵 132設(shè)于右電機(jī)端蓋32的內(nèi)壁上，所述的兩個(gè)電磁鐵都位于真空空間內(nèi)。使用時(shí)，葉輪組件A直接連接在主軸2上，通過傳感器12實(shí)時(shí)檢測主軸2的軸向推力情況，控制模塊11調(diào)整電磁鐵13的線圈電流從而控制電磁鐵13的力，電磁力平衡葉輪組件A產(chǎn)生的主軸軸向推力，使電機(jī)軸承組件6上的受力均勻并減小軸承組件6的受力。 另外，真空空間的設(shè)置，減少了工作時(shí)的阻力。實(shí)施例二 參考圖3所示，與實(shí)施例一相比，其不同之處在于軸承組件6還進(jìn)一步包括有右軸承端蓋63，右軸承端蓋63設(shè)于右軸承62的右側(cè)， 與右電機(jī)端蓋32相連；電磁鐵13為一個(gè)，其設(shè)于右軸承端蓋63的內(nèi)壁上。在往外引線時(shí)，要保證真空空間的密封。實(shí)施例三參考圖4所示，與實(shí)施例二相比，其不同之處在于右電機(jī)端蓋32與主軸2間，還設(shè)有一個(gè)密封組件72，該密封組件72位于右軸承 62的左側(cè)，使右軸承端蓋63與右軸承62間，成形有真空空間，密封組件72的設(shè)置，充分保證了真空空間的真空度，其減少了工作阻力，更好的保證工作的順利進(jìn)行。實(shí)施例四參考圖5所示，與實(shí)施例三相比，其不同之處在于其還進(jìn)一步包括有調(diào)節(jié)組件8，所述的調(diào)節(jié)組件8包括調(diào)節(jié)軸承81及調(diào)節(jié)座82， 調(diào)節(jié)軸承81套設(shè)在主軸2上，調(diào)節(jié)座82套設(shè)在調(diào)節(jié)軸承81上，且卡設(shè)在右軸承端蓋63內(nèi)。傳感器12位于調(diào)節(jié)座82與右軸承端蓋63間；兩個(gè)電磁鐵131、132，其中一個(gè)電磁鐵131設(shè)于右電機(jī)端蓋32的內(nèi)壁上，另一個(gè)電磁鐵132設(shè)于右軸承端蓋63的內(nèi)壁上。且這兩個(gè)電磁鐵131、132是裝設(shè)在真空空間外的。使用時(shí)，調(diào)節(jié)組件8的設(shè)置，使主軸2的軸向力在傳輸時(shí)，通過調(diào)節(jié)軸承81和調(diào)節(jié)座82的傳輸?shù)竭_(dá)傳感器12，可以有效的保護(hù)傳感器12，提高了傳感器12的壽命。實(shí)施例五參考圖6所示，與實(shí)施例四相比，其不同之處在于；其沒有設(shè)置密封組件71、72，即在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型高速電機(jī)不抽真空。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軸向力平衡裝置，其特征在于其包括控制模塊、電磁鐵及傳感器，所述的傳感器用于測量受力信息，且將受力信息傳輸給所述的控制模塊，由所述的控制模塊控制所述的電磁鐵的電流大小來控制電磁鐵的力。
2.如權(quán)利要求1所述的軸向力平衡裝置，其特征在于所述的控制模塊，其包括依次連接的控制器、差分器及功率放大器。
3.如權(quán)利要求2所述的軸向力平衡裝置，其特征在于所述的功率放大器為兩個(gè)，且并聯(lián)設(shè)置。
4.一種高速電機(jī)，其包括主軸、殼體組件、定子、轉(zhuǎn)子和軸承組件，所述的轉(zhuǎn)子和定子套設(shè)在所述的主軸上，所述的軸承組件設(shè)于所述的殼體組件與主軸間，其特征在于其還進(jìn)一步包括有權(quán)利要求1 3任一所述的軸向力平衡裝置，所述的傳感器設(shè)于所述的主軸的非輸出端，所述的電磁鐵設(shè)于所述的殼體組件內(nèi)，所述的傳感器測量所述的主軸的受力信息， 通過所述的控制模塊，對(duì)所述的電磁鐵的力進(jìn)行控制，使所述的軸承組件上的力保持穩(wěn)定。
5.如權(quán)利要求4所述的高速電機(jī)，其特征在于其還進(jìn)一步包括有密封組件，所述的殼體組件包括外殼、左電機(jī)端蓋及右電機(jī)端蓋，所述的左右電機(jī)端蓋分別設(shè)于所述的外殼的左右側(cè)，且與所述的外殼相連；所述的軸承組件包括左軸承及右軸承，所述的左軸承設(shè)于所述的左電機(jī)端蓋與所述的主軸間，所述的右軸承設(shè)于所述的右電機(jī)端蓋與所述的主軸間； 所述的密封組件設(shè)于所述的左電機(jī)端蓋與主軸間，且所述的密封組件位于所述的左軸承的右側(cè)，使所述的密封組件、左電機(jī)端蓋、右軸承、轉(zhuǎn)子和定子的間隙為真空空間。
6.如權(quán)利要求5所述的高速電機(jī)，其特征在于所述的電磁鐵為兩個(gè)，第一個(gè)電磁鐵設(shè)于所述的左電機(jī)端蓋內(nèi)壁上；第二個(gè)電磁鐵設(shè)于所述的右電機(jī)端蓋的內(nèi)壁上，所述的兩個(gè)電磁鐵都位于真空空間內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5所述的高速電機(jī)，其特征在于所述的軸承組件還進(jìn)一步包括有右軸承端蓋，所述的右軸承端蓋設(shè)于所述的右軸承的右側(cè)，與所述的右電機(jī)端蓋相連；所述的電磁鐵設(shè)于所述的右軸承端蓋的內(nèi)壁上。
8.如權(quán)利要求7所述的高速電機(jī)，其特征在于在所述的右電機(jī)端蓋與所述的主軸間， 還設(shè)有密封組件，所述的密封組件位于所述的右軸承的左側(cè)，使所述的右軸承端蓋與右軸承間，成形有真空空間，所述的電磁鐵設(shè)于所述的右軸承端蓋的內(nèi)壁上。
9.如權(quán)利要求5所述的高速電機(jī)，其特征在于所述的軸承組件還進(jìn)一步包括有右軸承端蓋，所述的高速電機(jī)還進(jìn)一步包括有調(diào)節(jié)軸承及調(diào)節(jié)座，所述的調(diào)節(jié)軸承套設(shè)在所述的主軸上，所述的調(diào)節(jié)座套設(shè)在所述的調(diào)節(jié)軸承上，且卡設(shè)在所述的右軸承端蓋內(nèi)，所述的傳感器位于所述的調(diào)節(jié)座與所述的右軸承端蓋間；所述的兩個(gè)電磁鐵，其中一個(gè)設(shè)于所述的右電機(jī)端蓋的內(nèi)壁上，另一個(gè)設(shè)于所述的右軸承端蓋的內(nèi)壁上。
10.如權(quán)利要求9所述的高速電機(jī)，其特征在于在所述的右電機(jī)端蓋與所述的主軸間，還設(shè)有密封組件，所述的密封組件位于所述的右軸承的左側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種軸向力平衡裝置及應(yīng)用其的高速電機(jī)，該軸向力平衡裝置包括控制模塊、電磁鐵及傳感器，所述的傳感器用于測量受力信息，且將受力信息傳輸給所述的控制模塊，由所述的控制模塊控制所述的電磁鐵的電流大小來控制電磁鐵的力。使用時(shí)，傳感器實(shí)時(shí)檢測主軸的軸向推力情況，控制模塊調(diào)整電磁鐵的線圈電流從而控制電磁鐵的力，電磁力平衡葉輪產(chǎn)生的主軸軸向推力，使電機(jī)軸承上的受力均勻并減小軸承的受力。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型，其使電機(jī)軸承上的受力均勻，減小電機(jī)的振動(dòng)，使高速電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)也提高了高速電機(jī)軸承的使用壽命。
文檔編號(hào)H02K5/16GK202260821SQ201120402318
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
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