本技術(shù)屬于電機(jī)設(shè)備，具體涉及一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)。

背景技術(shù)：

1、無(wú)軸承永磁同步電機(jī)并不是說(shuō)不需要軸承來(lái)支撐，而是不需要設(shè)計(jì)或使用專門的機(jī)械軸承、氣浮或液浮軸承。無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，一方面具有磁懸浮軸承的無(wú)接觸，無(wú)需潤(rùn)滑及無(wú)磨損，去機(jī)械噪聲等優(yōu)點(diǎn)，另一方面電機(jī)轉(zhuǎn)速可以很高，功率也可以很大，可以突破超高轉(zhuǎn)速和最大功率限制，可以廣泛應(yīng)用于航空航天、電力調(diào)峰、不間斷電源、電動(dòng)汽車等眾多方面。

2、無(wú)軸承電機(jī)核心的技術(shù)是自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)還相對(duì)落后，電機(jī)額定輸出功率>30kw時(shí)潛在安全隱患，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格;生產(chǎn)效率差電機(jī)循環(huán)使用壽命<1x10^6h,抗磁退性能變差,導(dǎo)致動(dòng)作不準(zhǔn)確、位置偏差增大或無(wú)法正常運(yùn)動(dòng)的情況。電機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)速度>3秒時(shí)驅(qū)動(dòng)精度降低導(dǎo)致徑向懸浮力方向難以精準(zhǔn)控制問(wèn)題。因此需要提高單位體積永磁體利用率和高能量密度。

3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在電機(jī)運(yùn)行靈敏度不穩(wěn)定，電機(jī)故障率較高，循環(huán)壽命較短，電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向長(zhǎng)度和系統(tǒng)的損耗的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本實(shí)用新型的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本實(shí)用新型的說(shuō)明書摘要和實(shí)用新型名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書摘要和實(shí)用新型名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本實(shí)用新型的范圍。

2、因此，本實(shí)用新型目的是提供一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，能夠現(xiàn)有技術(shù)存在電機(jī)運(yùn)行靈敏度不穩(wěn)定，電機(jī)故障率較高，循環(huán)壽命較短，電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向長(zhǎng)度和系統(tǒng)的損耗的問(wèn)題。

3、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，該一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，包括四極磁通、定子、四極轉(zhuǎn)矩繞組nx、四極轉(zhuǎn)矩繞組ny、四極轉(zhuǎn)矩繞組na、四極轉(zhuǎn)矩繞組nb，所述四極磁通外側(cè)為永磁體，所述永磁體外側(cè)為轉(zhuǎn)子鐵芯，永磁體a在所述轉(zhuǎn)子鐵芯上，所述轉(zhuǎn)子鐵芯、所述永磁體a外側(cè)為不銹鋼套環(huán)，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny在所述不銹鋼套環(huán)外側(cè)，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組na、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nb在所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny外側(cè)，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組na、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nb外側(cè)為所述定子，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx和所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny中心對(duì)稱分布在所述不銹鋼套環(huán)兩側(cè)。所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx和所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny懸浮在所述不銹鋼套環(huán)外側(cè)。

4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本案例通過(guò)采用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩力和徑向懸浮力進(jìn)行解耦控制。為解決徑向懸浮力方向難以精準(zhǔn)控制問(wèn)題，通過(guò)懸浮力驗(yàn)證，將靈敏度控制在9db，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)位移可達(dá)0.5mm。提供了更高更穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)保證了電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

5、可選的，所述定子，所述不銹鋼套環(huán)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯為圓形。所述定子到所述不銹鋼套環(huán)的距離大于等于所述不銹鋼套環(huán)到圓心的距離。

6、綜上所述，本實(shí)用新型包括以下至少一個(gè)有益效果：

7、本實(shí)用新型磁軸承可以使轉(zhuǎn)子平穩(wěn)的懸浮在定子內(nèi)，在懸浮的同時(shí)，我們可以對(duì)其進(jìn)行高精度的五自由度磁控，保證了電機(jī)的靈敏度穩(wěn)定的控制在了9db。

8、本實(shí)用新型降低了電機(jī)故障率，從而提升了使用壽命。提供了更高更穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)保證了電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

9、本實(shí)用新型該電機(jī)可以在五個(gè)自由度上實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的主動(dòng)控制,由于取消了磁軸承,電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向長(zhǎng)度和系統(tǒng)的無(wú)功損耗都得到了進(jìn)一步的減小。

技術(shù)特征：

1.一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī),其特征在于：包括四極磁通（10）、定子（1）、四極轉(zhuǎn)矩繞組nx（15）、四極轉(zhuǎn)矩繞組ny（16）、四極轉(zhuǎn)矩繞組na（9）、四極轉(zhuǎn)矩繞組nb（14），所述四極磁通（10）外側(cè)為永磁體（6），所述永磁體（6）外側(cè)為轉(zhuǎn)子鐵芯（4），永磁體a（8）在所述轉(zhuǎn)子鐵芯（4）上，所述轉(zhuǎn)子鐵芯（4）、所述永磁體a（8）外側(cè)為不銹鋼套環(huán)（5），所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx（15）、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny（16）在所述不銹鋼套環(huán)（5）外側(cè)，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組na（9）、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nb（14）在所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx（15）、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny（16）外側(cè)，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組na（9）、所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nb（14）外側(cè)為所述定子（1）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，其特征在于，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx（15）和所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny（16）中心對(duì)稱分布在所述不銹鋼套環(huán)（5）兩側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，其特征在于，所述四極轉(zhuǎn)矩繞組nx（15）和所述四極轉(zhuǎn)矩繞組ny（16）懸浮在所述不銹鋼套環(huán)（5）外側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，其特征在于，所述定子（1），所述不銹鋼套環(huán)（5），所述轉(zhuǎn)子鐵芯（4）為圓形。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)，其特征在于，所述定子（1）到所述不銹鋼套環(huán)（5）的距離大于等于所述不銹鋼套環(huán)（5）到圓心的距離。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)為一種無(wú)軸承永磁同步電機(jī)。包括，四極磁通、定子、四極轉(zhuǎn)矩繞組Nx、四極轉(zhuǎn)矩繞組Ny、四極轉(zhuǎn)矩繞組Na、四極轉(zhuǎn)矩繞組Nb，四極磁通外側(cè)為永磁體，永磁體外側(cè)為轉(zhuǎn)子鐵芯，永磁體A在所述轉(zhuǎn)子鐵芯上，轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體A外側(cè)為不銹鋼套環(huán)，四極轉(zhuǎn)矩繞組Nx、四極轉(zhuǎn)矩繞組Ny在不銹鋼套環(huán)外側(cè)，四極轉(zhuǎn)矩繞組Na、四極轉(zhuǎn)矩繞組Nb在四極轉(zhuǎn)矩繞組Nx、四極轉(zhuǎn)矩繞組Ny外側(cè)，四極轉(zhuǎn)矩繞組Na、四極轉(zhuǎn)矩繞組Nb外側(cè)為定子。本技術(shù)降低了電機(jī)故障率，從而提升了使用壽命。提供了更高更穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)保證了電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。在五個(gè)自由度上實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的主動(dòng)控制,由于取消了磁軸承,電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向長(zhǎng)度和系統(tǒng)的無(wú)功損耗都得到了進(jìn)一步的減小。

技術(shù)研發(fā)人員：朱震宇,林志偉,徐皓宇,劉凱,王博文,楊益飛,王仁忠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州市職業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240325
技術(shù)公布日：2024/12/23