電式傳感器中的一種。
[0033]所述電機軸13與電機殼體之間設保護軸承18,保護軸承18與電機軸13之間預留保護間隙(圖中以t表示)。當磁懸浮軸承出現故障不能正常工作時,由保護軸承18對電機軸13提供支撐。
[0034]本發(fā)明所述霧化器采用集磁懸浮軸承11、12,大功率高頻電源10為一體的的永磁同步高速電機9作為驅動裝置,電機軸13直接安裝霧化輪1,省去了普通霧化器所需的傳動機構、增速機構以及潤滑及冷卻系統,在霧化器機座4的前端安裝上料及布料機構2,然后用螺栓連接即可,安裝方便快捷。使用時,電機軸13帶動霧化輪1做高速旋轉運動,實現料液的霧化和噴灑,同時通過高頻電源10實現轉速調節(jié)。
[0035]本發(fā)明所述永磁同步高速電機是一種三相交流同步電動機,其轉子軸段一 13-1、轉子軸段二13-2上分別裝有永磁件,通過高頻電源10調速實現轉速可控制,調速范圍20000轉/分鐘以下。該電機結構緊湊,重量輕,效率高,是節(jié)能的理想產品。本發(fā)明中的永磁同步電機9的關鍵技術是采用了磁懸浮軸承11、12。
[0036]磁懸浮軸承從原理上可分為兩種,一種是主動磁浮軸,另一種是被動磁浮軸承,由于前者具有較好的性能,它在工業(yè)上得到了越來越廣泛的應用。本發(fā)明所述電機采用的就是主動磁懸浮軸承。
[0037]本發(fā)明中,磁懸浮軸承系統由轉子軸段一 13-1、轉子軸段二13-2、位置傳感器15、DSP控制器16和執(zhí)行器四大部分組成,其中執(zhí)行器包括電磁鐵組件11-2、12-2和功率放大器17兩部分。徑向電磁鐵組件和軸向電磁鐵組件均包括磁鐵芯及其上的繞組。
[0038]以磁懸浮徑向軸承11為例,假設徑向電磁鐵組件11-2繞組上的電流為I,它對轉子軸一 13-1/轉子軸段二13-2產生的吸力和轉子軸段一 13-1/轉子軸段二13-2本身的重力mg相平衡,轉子軸段一 13-1/轉子軸段二13-2處于懸浮的平衡位置,這個位置也稱為參考位置。假設在參考位置上,轉子軸段一 13-1/轉子軸段二13-2受到一個向下的擾動,它就會偏離其參考位置向下運動,此時徑向磁懸浮軸承11處的位置傳感器組件檢測出轉子軸段一 13-1/轉子軸段二13-2偏離其參考位置的位移,并將這一位移信號變換成控制信號,功率放大器17使流過徑向電磁鐵組件11-2繞組上的電流變大,因此,徑向電磁鐵組件
11-2的吸力也變大了,從而驅動轉子軸段一 13-1/轉子軸段二13-2返回到原來的平衡位置。如果轉子軸段一 13-1/轉子軸段二13-2受到一個向上的擾動并向上運動,此時DSP控制器16和功率放大器17使流過徑向電磁鐵組件11-2繞組上的電流變小,因此,徑向電磁鐵組件11-2的吸力也變小了,轉子軸13-1/13-2也能返回到原來的平衡位置。因此,不論轉子軸13-1/13-2受到向上或向下的擾動,其始終能處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。
[0039]磁懸浮軸向軸承12的工作原理與磁懸浮徑向軸承11的原理相同,其區(qū)別是:磁懸浮徑向軸承11的內套采用疊片11-1與作為外套的徑向電磁鐵組件11-2耦合,疊片11-1套裝在轉子軸段一 13-1、轉子軸段二13-2上,徑向電磁鐵組件11-2設置在疊片11-1的外圍,多組徑向電磁鐵組件11-2沿周向均勻布置。而磁懸浮軸向軸承12采用推力盤12-1與軸向電磁鐵組件12-2耦合,推力盤12-1套裝在轉子軸段一 13-1或轉子軸段二13-2上,推力盤12-1的兩側對稱設置軸向電磁鐵組件12-2,且軸向電磁鐵組件12-2沿周向均勻設置。
[0040]本發(fā)明中,電機軸13分為轉子軸段一 13-1和轉子軸段二13-2,由2套磁懸浮徑向軸承11作為電機軸13的徑向定位支撐,其中一個轉子軸段上還設有1套磁懸浮軸向軸承12實現電機軸13的軸向定位,且徑向和軸向支撐定位系統通過DSP控制器、功率放大器形成一個閉環(huán)控制系統。
[0041]本發(fā)明中,采用電渦流、電感、電容或光電式等高靈敏度的位移傳感器15,且必須滿足響應速度快,抗干擾能力強等要求。功率放大器17須具備大功率、高帶寬、大電流、高頻響、抗干擾能力強等特點。
[〇〇42]以上所述,僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,
任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內,根據本發(fā)明的技術方案及其構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機的高速霧化器,包括永磁同步電機、霧化器上料及布料機構和霧化輪;其特征在于,所述永磁同步電機集成有高頻電源,永磁同步電機內設有磁懸浮徑向軸承和磁懸浮軸向軸承為電機軸提供徑向和軸向支撐;電機軸伸出端依次套裝霧化器上料及布料機構和霧化輪,霧化器上料及布料機構由分配器和進料管組成。2.根據權利要求1所述的一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機的高速霧化器,其特征在于,所述永磁同步電機的電機軸由中部線圈分隔為前后2個轉子軸段,電機外殼作為定子;2個轉子軸段的中部分別對稱設磁懸浮徑向軸承,磁懸浮徑向軸承的內套套裝在轉子軸段上,與其耦合的徑向電磁鐵組件作為外套固定在電機外殼的端蓋上;其中1個轉子軸段的一端設置磁懸浮軸向軸承,磁懸浮軸向軸承由套裝在轉子軸段上的推力盤及與其耦合的軸向電磁鐵組件組成;磁懸浮徑向軸承和磁懸浮軸向軸承處至少分別設1組位置傳感器組件連接DSP控制器,DSP控制器另外通過功率放大器連接徑向電磁鐵組件和軸向電磁鐵組件,并形成閉環(huán)控制系統。3.根據權利要求2所述的一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機的高速霧化器,其特征在于,所述徑向電磁鐵組件、軸向電磁鐵組件沿所在轉子軸段周向設置8?16組,具體根據轉子軸段的直徑確定。4.根據權利要求2所述的一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機的高速霧化器,其特征在于,所述位置傳感器組件由數個位置傳感器組成,且同組的位置傳感器沿周向均勻分布。5.根據權利要求4所述的一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機的高速霧化器,其特征在于,所述位置傳感器為電渦流傳感器、電感傳感器、電容傳感器或光電式傳感器中的一種。6.根據權利要求2所述的一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機的高速霧化器,其特征在于,所述電機軸與電機殼體之間設保護軸承,且保護軸承與電機軸之間預留保護間隙。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機的高速霧化器,包括永磁同步電機、霧化器上料及布料機構和霧化輪;所述永磁同步電機集成有高頻電源,永磁同步電機內設有磁懸浮徑向軸承和磁懸浮軸向軸承為電機軸提供徑向和軸向支撐;電機軸伸出端依次套裝霧化器上料及布料機構和霧化輪,霧化器上料及布料機構由分配器和進料管組成。本發(fā)明采用集大功率高頻電源、磁懸浮軸承為一體的永磁同步高速電機直接驅動霧化輪,轉子轉速調速范圍大,且轉子軸在高速轉動時完全靠磁懸浮軸承支撐,不與其它部件直接接觸,因此無需潤滑;徹底解決了現有霧化器易磨損、壽命短、運行成本高等問題。
【IPC分類】B05B3/10, H02K21/02
【公開號】CN105363585
【申請?zhí)枴緾N201510896955
【發(fā)明人】王充, 尹華, 呂文彬, 安振剛, 張永學
【申請人】中冶焦耐工程技術有限公司, 遼寧明德磁動力技術有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月8日