专利名称：轴向力平衡装置及应用其的高速电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机的技术领域，尤其涉及一种轴向力平衡装置及应用其的高速电机。
背景技术：
鼓风机转速较高，传统的鼓风机一般采用电机和与之连接的增速齿轮箱驱动。为提高鼓风机的效率，减少能量损耗，电机直连式鼓风机开始被采用。电机直连式鼓风机采用高速电机直接连接叶轮，其省去了增速齿轮箱、联轴器等系统，这种方式，提高了效率，提升了产品的工艺性能以及运行的可靠性。但是，由于叶轮直接连接在高速电机的主轴上，叶轮工作时会对电机主轴产生以轴向的推力，且轴向推力随风速的变化而变化，对于大功率的风机，轴向推力可达5000-6000N，变化的轴向推力通过电机主轴作用在高速电机的轴承上， 给高速电机的运行带来不稳定因素，加大电机系统的振动，同时也会降低高速电机轴承的使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种轴向力平衡装置，其可克服上述缺陷，使电机轴承上的受力均勻，减小电机的振动。本实用新型的另一目的在于提供一种高速电机，其轴承受力均勻，振动小，运行稳定，也提高了高速电机轴承的使用寿命。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种轴向力平衡装置，其包括控制模块、电磁铁及传感器，所述的传感器用于测量受力信息，且将受力信息传输给所述的控制模块，由所述的控制模块控制所述的电磁铁的电流大小来控制电磁铁的力。优选地，上述的控制模块，其包括依次连接的控制器、差分器及功率放大器。优选地，上述的功率放大器为两个，且并联设置。一种高速电机，其包括主轴、壳体组件、定子、转子和轴承组件，所述的转子和定子套设在所述的主轴上，所述的轴承组件设于所述的壳体组件与主轴间，其中其还进一步包括有上述的轴向力平衡装置，所述的传感器设于所述的主轴的非输出端，所述的电磁铁设于所述的壳体组件内，所述的传感器测量所述的主轴的受力信息，通过所述的控制模块，对所述的电磁铁的力进行控制，使所述的轴承组件上的力保持稳定。优选地，上述的高速电机，其还进一步包括有密封组件，所述的壳体组件包括外壳、左电机端盖及右电机端盖，所述的左右电机端盖分别设于所述的外壳的左右侧，且与所述的外壳相连；所述的轴承组件包括左轴承及右轴承，所述的左轴承设于所述的左电机端盖与所述的主轴间，所述的右轴承设于所述的右电机端盖与所述的主轴间；所述的密封组件设于所述的左电机端盖与主轴间，且所述的密封组件位于所述的左轴承的右侧，使所述的密封组件、左电机端盖、右轴承、转子和定子的间隙为真空空间。[0011]优选地，上述的电磁铁为两个，第一个电磁铁设于所述的左电机端盖内壁上；第二个电磁铁设于所述的右电机端盖的内壁上，所述的两个电磁铁都位于真空空间内。优选地，上述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的右轴承端盖设于所述的右轴承的右侧，与所述的右电机端盖相连；所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。优选地，上述的右电机端盖与所述的主轴间，还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧，使所述的右轴承端盖与右轴承间，成形有真空空间，所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。优选地，上述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的高速电机还进一步包括有调节轴承及调节座，所述的调节轴承套设在所述的主轴上，所述的调节座套设在所述的调节轴承上，且卡设在所述的右轴承端盖内，所述的传感器位于所述的调节座与所述的右轴承端盖间；所述的两个电磁铁，其中一个设于所述的右电机端盖的内壁上，另一个设于所述的右轴承端盖的内壁上。优选地，上所述的右电机端盖与所述的主轴间，还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧。采用上述技术方案后，本实用新型主要具有以下有益效果1、传感器实时检测主轴的轴向推力情况，控制模块调整电磁铁的线圈电流从而控制电磁铁的力，电磁力平衡叶轮产生的主轴轴向推力，使电机轴承上的受力均勻并减小轴承的受力；2、采用单定子双转子模式，定子为无铁芯结构，转子位于定子两侧，使电机轴承受力均勻，减小了电机的振动，使高速电机的运行更加稳定；3、有效提高轴承的使用寿命，保证高速电机运行的稳定性，提高电机的使用寿命， 降低与电机相连的风机的维护成本。4、在传感器与轴之间设调节轴承和调节座，使轴的轴向力作用在调节座上，调节座再与传感器连接，提高了传感器的寿命。
图1是本实用新型轴向力平衡装置的工作原理图；图2是本实用新型高速电机实施例一的结构示意图；图3是本实用新型高速电机实施例二的结构示意图；图4是本实用新型高速电机实施例三的结构示意图；图5是本实用新型高速电机实施例四的结构示意图；图6是本实用新型高速电机实施例五的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。参考图1所示，本实用新型提供了一种轴向力平衡装置1，其包括控制模块11、传感器12及电磁铁13，其中控制模块11，其包括依次连接的控制器111、差分器112及功率放大器113。传感器12用于测量主轴轴向力的信息，且将该信息传输给控制模块11的控制器 111，控制器111接收到信号后，与参考信号进行比较，再通过差分器112及功率放大器113 传输给电磁铁13，从而控制电磁铁13的电流大小，进一步控制电磁铁13的力，使轴向力平衡。在本实施例中，功率放大器113为两个，且并联设置。本实用新型在使用时，传感器12实时检测主轴的轴向推力情况，控制模块11调整电磁铁13的线圈电流从而控制电磁铁13的力，电磁力平衡叶轮产生的主轴轴向推力，使电机轴承上的受力均勻并减小轴承的受力。实施例一参考图2所示，本实用新型还公开了一种高速电机，其包括主轴2、壳体组件3、定子4、转子5、轴承组件6及密封组件，其中壳体组件3包括外壳31、左电机端盖32及右电机端盖33，左右电机端盖32、33分别设于外壳31的左右侧，且与外壳31相连；定子4为无铁芯结构，成形为盘状，其套设在主轴2上，其位于主轴2的中间位置；转子5设有两个，其成形为盘状，且套设在主轴2上，且两个转子5分别设于定子 4的两侧；轴承组件6包括左轴承61及右轴承62，左轴承61设于左电机端盖31与主轴2 间，右轴承62设于右电机端盖32与主轴2间；密封组件71，设于左电机端盖31与主轴2间，且密封组件71位于左轴承61的右侧，使密封组件71、左电机端盖31、右轴承62、转子5和定子4的间隙为真空空间。传感器12设于主轴2的非输出端；电磁铁13为两个，第一个电磁铁131设于左电机端盖31内壁上；第二个电磁铁 132设于右电机端盖32的内壁上，所述的两个电磁铁都位于真空空间内。使用时，叶轮组件A直接连接在主轴2上，通过传感器12实时检测主轴2的轴向推力情况，控制模块11调整电磁铁13的线圈电流从而控制电磁铁13的力，电磁力平衡叶轮组件A产生的主轴轴向推力，使电机轴承组件6上的受力均勻并减小轴承组件6的受力。 另外，真空空间的设置，减少了工作时的阻力。实施例二 参考图3所示，与实施例一相比，其不同之处在于轴承组件6还进一步包括有右轴承端盖63，右轴承端盖63设于右轴承62的右侧， 与右电机端盖32相连；电磁铁13为一个，其设于右轴承端盖63的内壁上。在往外引线时，要保证真空空间的密封。实施例三参考图4所示，与实施例二相比，其不同之处在于右电机端盖32与主轴2间，还设有一个密封组件72，该密封组件72位于右轴承 62的左侧，使右轴承端盖63与右轴承62间，成形有真空空间，密封组件72的设置，充分保证了真空空间的真空度，其减少了工作阻力，更好的保证工作的顺利进行。实施例四参考图5所示，与实施例三相比，其不同之处在于其还进一步包括有调节组件8，所述的调节组件8包括调节轴承81及调节座82， 调节轴承81套设在主轴2上，调节座82套设在调节轴承81上，且卡设在右轴承端盖63内。传感器12位于调节座82与右轴承端盖63间；两个电磁铁131、132，其中一个电磁铁131设于右电机端盖32的内壁上，另一个电磁铁132设于右轴承端盖63的内壁上。且这两个电磁铁131、132是装设在真空空间外的。使用时，调节组件8的设置，使主轴2的轴向力在传输时，通过调节轴承81和调节座82的传输到达传感器12，可以有效的保护传感器12，提高了传感器12的寿命。实施例五参考图6所示，与实施例四相比，其不同之处在于；其没有设置密封组件71、72，即在本实施例中，本实用新型高速电机不抽真空。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种轴向力平衡装置，其特征在于其包括控制模块、电磁铁及传感器，所述的传感器用于测量受力信息，且将受力信息传输给所述的控制模块，由所述的控制模块控制所述的电磁铁的电流大小来控制电磁铁的力。
2.如权利要求1所述的轴向力平衡装置，其特征在于所述的控制模块，其包括依次连接的控制器、差分器及功率放大器。
3.如权利要求2所述的轴向力平衡装置，其特征在于所述的功率放大器为两个，且并联设置。
4.一种高速电机，其包括主轴、壳体组件、定子、转子和轴承组件，所述的转子和定子套设在所述的主轴上，所述的轴承组件设于所述的壳体组件与主轴间，其特征在于其还进一步包括有权利要求1 3任一所述的轴向力平衡装置，所述的传感器设于所述的主轴的非输出端，所述的电磁铁设于所述的壳体组件内，所述的传感器测量所述的主轴的受力信息， 通过所述的控制模块，对所述的电磁铁的力进行控制，使所述的轴承组件上的力保持稳定。
5.如权利要求4所述的高速电机，其特征在于其还进一步包括有密封组件，所述的壳体组件包括外壳、左电机端盖及右电机端盖，所述的左右电机端盖分别设于所述的外壳的左右侧，且与所述的外壳相连；所述的轴承组件包括左轴承及右轴承，所述的左轴承设于所述的左电机端盖与所述的主轴间，所述的右轴承设于所述的右电机端盖与所述的主轴间； 所述的密封组件设于所述的左电机端盖与主轴间，且所述的密封组件位于所述的左轴承的右侧，使所述的密封组件、左电机端盖、右轴承、转子和定子的间隙为真空空间。
6.如权利要求5所述的高速电机，其特征在于所述的电磁铁为两个，第一个电磁铁设于所述的左电机端盖内壁上；第二个电磁铁设于所述的右电机端盖的内壁上，所述的两个电磁铁都位于真空空间内。
7.如权利要求5所述的高速电机，其特征在于所述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的右轴承端盖设于所述的右轴承的右侧，与所述的右电机端盖相连；所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。
8.如权利要求7所述的高速电机，其特征在于在所述的右电机端盖与所述的主轴间， 还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧，使所述的右轴承端盖与右轴承间，成形有真空空间，所述的电磁铁设于所述的右轴承端盖的内壁上。
9.如权利要求5所述的高速电机，其特征在于所述的轴承组件还进一步包括有右轴承端盖，所述的高速电机还进一步包括有调节轴承及调节座，所述的调节轴承套设在所述的主轴上，所述的调节座套设在所述的调节轴承上，且卡设在所述的右轴承端盖内，所述的传感器位于所述的调节座与所述的右轴承端盖间；所述的两个电磁铁，其中一个设于所述的右电机端盖的内壁上，另一个设于所述的右轴承端盖的内壁上。
10.如权利要求9所述的高速电机，其特征在于在所述的右电机端盖与所述的主轴间，还设有密封组件，所述的密封组件位于所述的右轴承的左侧。
专利摘要本实用新型提供了一种轴向力平衡装置及应用其的高速电机，该轴向力平衡装置包括控制模块、电磁铁及传感器，所述的传感器用于测量受力信息，且将受力信息传输给所述的控制模块，由所述的控制模块控制所述的电磁铁的电流大小来控制电磁铁的力。使用时，传感器实时检测主轴的轴向推力情况，控制模块调整电磁铁的线圈电流从而控制电磁铁的力，电磁力平衡叶轮产生的主轴轴向推力，使电机轴承上的受力均匀并减小轴承的受力。因此，与现有技术相比，本实用新型，其使电机轴承上的受力均匀，减小电机的振动，使高速电机运行稳定，同时也提高了高速电机轴承的使用寿命。
文档编号H02K5/16GK202260821SQ201120402318
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者方曼荻 申请人:深圳飞能能源有限公司