一种高速电机用磁悬浮轴承一体化控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及高速电机技术领域，具体领域为一种高速电机用磁悬浮轴承一体化控制系统。


背景技术：

2.磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直，轴芯与磁浮线是平行的，所以转子的重量就固定在运转的轨道上，利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑，形成整个转子悬空，在固定运转轨道上，与传统的滚动轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁轴承不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。磁悬浮事实上只是一种辅助功能，并非是独立的轴承形式，具体应用还得配合其它的轴承形式，例如磁悬浮 滚珠轴承、磁悬浮 含油轴承、磁悬浮 汽化轴承等等。
3.目前，磁悬浮轴承的转子如果发生偏移，通常是由磁悬浮轴承传感器检测出偏移量，然后将偏移量发送给控制器，经过控制器的处理，调节磁铁的磁力，从而驱动转子回到原来的位置，然而当不使用高速电机时，转子将不受到磁铁的控制，从而转子容易在受力时出现晃动，撞击或磨损到磁悬浮轴承和位置传感器，一旦磁悬浮轴承和位置传感器损坏，就需要更换，从而影响工作效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种高速电机用磁悬浮轴承一体化控制系统，以解决上述背景技术中提出当不使用高速电机时，转子将不受到磁铁的控制，从而转子容易在受力时出现晃动，撞击或磨损到磁悬浮轴承和位置传感器，一旦磁悬浮轴承和位置传感器损坏，就需要更换，从而影响工作效率的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高速电机用磁悬浮轴承一体化控制系统，包括控制器、主外壳，主外壳的内侧壁设有电机定子，所述主外壳的两端均设有磁悬浮轴承，所述电机定子的内部转动连接有转子，所述转子的两端分别贯穿两磁悬浮轴承，两所述磁悬浮轴承相远离的面均设有位置传感器，所述转子的两端也分别贯穿两位置传感器，所述主外壳的两端均固定安装有副外壳，每一侧的所述磁悬浮轴承与位置传感器均设置在同侧的副外壳内，所述转子的两端分别延伸出两副外壳外，所述副外壳的上下侧壁均固定安装有伸缩筒的一端，所述伸缩筒的内部滑动连接有伸缩杆的一端，所述伸缩杆的另一端贯穿伸缩筒的另一端且固定安装有弧形限位板，所述副外壳的内侧壁设有同时驱动两伸缩杆相对运动或相背离运动的联动机构，上下两所述弧形限位板的凹面相对设置，用于将转子限制在磁悬浮轴承的中间位置，所述电机定子、磁悬浮轴承、位置传感器、联动机构均与控制器电性连接。
6.优选的，所述联动机构包括联动电机，两相对的所述伸缩杆的侧壁均固定连接有
联动杆的一端，两所述联动杆的另一端均固定安装有齿条，两所述齿条的部分相对设置，所述联动电机固定安装在副外壳的内侧壁上，所述联动电机的输出端键连接有齿轮柱，所述齿轮柱设置在两所述齿条之间，两所述齿条均与齿轮柱啮合连接。
7.优选的，所述伸缩筒的端截面与伸缩杆的端截面均呈矩形状。
8.优选的，所述弧形限位板采用橡胶材料制成。
9.优选的，所述主外壳的两端均为开口，所述副外壳的一端为开口，所述副外壳的另一端设有通孔，两所述副外壳的两开口分别与主外壳的两开口连通，所述转子的两端分别贯穿两通孔。
10.优选的，两所述弧形限位板组合成的圆的圆心与位置传感器的圆心位于同一水平直线上。
11.优选的，所述联动电机为联动减速电机。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种高速电机用磁悬浮轴承一体化控制系统，当控制器停止对转子的运转时，为了将转子悬空固定，控制器可控制联动电机运转，带动齿轮柱转动，从而带动两齿条向相对方向运动，再通过两联动杆的配合设置，可带动两伸缩杆向相对的方向运动，此时两弧形限位板将对转子起到夹持作用，从而将转子悬空限制在居中的位置，防止转子在受到外力时出现晃动且撞击或磨损到磁悬浮轴承和位置传感器，本实用新型，在转子不工作的情况下，可使转子继续悬空不与磁悬浮轴承和位置传感器接触，从而转子的活动不会损伤磁悬浮轴承和位置传感器，从而提高了磁悬浮轴承和位置传感器的寿命，长时间使用也不需要更换，提高了工作效率，节约了成本。
附图说明
13.图1为本实用新型的主视且剖视结构示意图；
14.图2为本实用新型联动机构的侧视结构示意图；
15.图3为本实用新型联动机构的立体结构示意图。
16.图中：1
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控制器、2
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主外壳、3
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电机定子、4
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磁悬浮轴承、5
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转子、6
‑ꢀ
副外壳、7
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伸缩筒、8
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伸缩杆、9
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弧形限位板、10
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联动机构、1001
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联动电机、1002
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联动杆、1003
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齿条、1004
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齿轮柱、11
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位置传感器。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.请参阅图1
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3，本实用新型提供一种技术方案：一种高速电机用磁悬浮轴承一体化控制系统，包括控制器1、主外壳2，主外壳2的内侧壁设有电机定子3，所述主外壳2的两端均设有磁悬浮轴承4，所述电机定子3的内部转动连接有转子5，所述转子5的两端分别贯穿两磁悬浮轴承4，两所述磁悬浮轴承4相远离的面均设有位置传感器11，通过两位置传感器11的配合设置，当检测出转子存在偏移量时，然后将偏移量发送给控制器1，经过控制器1的处理，调节磁铁的磁力，从而驱动转子回到原来的位置，所述转子5的两端也分别贯穿两位置
传感器11，通过两磁悬浮轴承4的配合设置，可使转子5悬空转动，从而磁悬浮轴承4、电机定子3、位置传感器11均与转子5没有机械摩擦，从而磁悬浮轴承4的运转阻力接近为零，不会发热，省去了冷却系统和润滑系统，提高了可靠性和寿命，悬浮运转也大大的减少了机械噪声，所述主外壳2的两端均固定安装有副外壳6，每一侧的所述磁悬浮轴承4与位置传感器11均设置在同侧的副外壳6内，所述转子5的两端分别延伸出两副外壳6外，所述副外壳6的上下侧壁均固定安装有伸缩筒7的一端，所述伸缩筒7的内部滑动连接有伸缩杆8的一端，所述伸缩杆8的另一端贯穿伸缩筒7的另一端且固定安装有弧形限位板9，所述副外壳6的内侧壁设有同时驱动两伸缩杆8相对运动或相背离运动的联动机构10，上下两所述弧形限位板 9的凹面相对设置，用于将转子5限制在磁悬浮轴承4的中间位置，所述电机定子 3、磁悬浮轴承4、位置传感器11、联动机构10均与控制器1电性连接。
19.具体而言，所述联动机构10包括联动电机1001，两相对的所述伸缩杆8 的侧壁均固定连接有联动杆1002的一端，两所述联动杆1002的另一端均固定安装有齿条1003，两所述齿条1003的部分相对设置，所述联动电机1001 固定安装在副外壳6的内侧壁上，所述联动电机1001的输出端键连接有齿轮柱1004，所述齿轮柱1004设置在两所述齿条1003之间，两所述齿条1003均与齿轮柱1004啮合连接，当控制器1停止对转子5的运转时，为了将转子5 悬空固定，控制器1可控制联动电机1001运转，带动齿轮柱1004转动，从而带动两齿条1003向相对方向运动，再通过两联动杆1002的配合设置，可带动两伸缩杆8向相对的方向运动，此时两弧形限位板9将对转子5起到夹持作用，从而将转子5悬空限制在居中的位置，防止转子5在受到外力时出现晃动且撞击或磨损到磁悬浮轴承4和位置传感器11。
20.具体而言，所述伸缩筒7的端截面与伸缩杆8的端截面均呈矩形状。
21.具体而言，所述弧形限位板9采用橡胶材料制成，橡胶材料的弧形限位板9具有软性，从而可防止对转子造成损伤。
22.具体而言，所述主外壳2的两端均为开口，所述副外壳6的一端为开口，所述副外壳6的另一端设有通孔，两所述副外壳6的两开口分别与主外壳2 的两开口连通，所述转子5的两端分别贯穿两通孔。
23.具体而言，两所述弧形限位板9组合成的圆的圆心与位置传感器11的圆心位于同一水平直线上。
24.具体而言，所述联动电机1001为联动减速电机，降低两弧形限位板9靠近的速度，防止对转子5造成瞬时冲击。
25.工作原理：本实用新型中通过两磁悬浮轴承4的配合设置，可使转子5 悬空转动，从而磁悬浮轴承4、电机定子3、位置传感器11均与转子5没有机械摩擦，从而磁悬浮轴承4的运转阻力接近为零，不会发热，省去了冷却系统和润滑系统，提高了可靠性和寿命，悬浮运转也大大的减少了机械噪声，通过两位置传感器11的配合设置，当检测出转子存在偏移量时，然后将偏移量发送给控制器1，经过控制器1的处理，调节磁铁的磁力，从而驱动转子回到原来的位置，当控制器1停止对转子5的运转时，为了将转子5悬空固定，控制器1可控制联动电机1001运转，带动齿轮柱1004转动，从而带动两齿条1003向相对方向运动，再通过两联动杆1002的配合设置，可带动两伸缩杆8向相对的方向运动，此时两弧形限位板9将对转子5起到夹持作用，从而将转子5悬空限制在居中的位置，防止转子5在受到外力时出现晃动且撞击或磨损到磁悬浮轴承4和位置传感器11，本实用新型，在转子5不工作的情况下，可使转
子5继续悬空不与磁悬浮轴承4和位置传感器11接触，从而转子5的活动不会损伤磁悬浮轴承4和位置传感器11，从而提高了磁悬浮轴承4和位置传感器11的寿命，长时间使用也不需要更换，提高了工作效率，节约了成本。
26.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。