一种外转子结构及磁悬浮搅拌器的制作方法

本发明属于磁悬浮电机，尤其涉及一种外转子结构及磁悬浮搅拌器。

背景技术：

1、在医药品的生产制造过程中，采用传统的搅拌器常常存在如下问题：

2、第一、机械轴承需要物理接触，因此会产生摩擦和磨损，摩擦产生的磨粒进入到药品中，会影响药品的纯净性和质量；

3、第二、一些特殊药品的制备需要在低温条件下进行，而由于摩擦产生的能量损耗，使得整个搅拌器发热较为明显，进而影响药品的活性；

4、第三、为了减少摩擦和磨损，传统的搅拌器通常需要使用润滑剂，润滑剂可能渗入药品中，造成污染并影响药品的安全性和有效性。

5、综上所述，采用传统的搅拌器可能会导致药品污染、能量损耗以及发热等一系列问题。有鉴于此，相关技术中存在着一些磁力搅拌器，以消除传统的搅拌器存在的上述问题，但是，发明人在研究过程中发现，相关技术中的磁力搅拌器在工作时存在着稳定性差的技术问题，导致对药品难以进行有效的搅拌。

技术实现思路

1、本发明公开一种外转子结构及磁悬浮搅拌器，以解决相关技术的磁力搅拌器存在的搅拌稳定性差的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种外转子结构，应用于磁悬浮搅拌器，外转子结构叶轮、第一永磁体和第二永磁体；其中：

4、所述叶轮包括基座和连接所述基座的桨叶，所述基座具有容置腔以及与所述容置腔相连通的开口，所述第一永磁体设于所述基座的顶壁，所述第二永磁体设于所述基座的侧壁；

5、所述第一永磁体包括多个沿所述基座周向排布的第一磁钢，且两个相邻所述第一磁钢的磁极相反，所述第二永磁体包括多个沿所述基座周向排布的第二磁钢，且两个相邻所述第二磁钢的磁极相反，所述第二永磁体的直径大于所述第一永磁体的直径。

6、进一步地，所述基座包括第一安装部、第二安装部和连接部，所述第一安装部和所述第二安装部沿所述基座的轴向分布，所述连接部连接所述第一安装部和所述第二安装部，并在三者之间限定出所述容置腔，所述第一永磁体设于所述第一安装部，所述第二永磁体设于所述第二安装部。

7、进一步地，所述外转子结构还包括第四永磁体，所述第四永磁体设于所述连接部，所述第四永磁体用于与定子结构产生被动磁悬浮。

8、进一步地，所述外转子结构还包括第五永磁体，所述第五永磁体设于所述容置腔的顶壁，所述第五永磁体与定子结构中的位移传感器相对应，以测定所述外转子结构的轴向位移。

9、进一步地，所述第五永磁体呈环状构型，且所述第五永磁体设于所述第一永磁体内侧。

10、第二方面，本申请提供一种磁悬浮搅拌器，包括定子结构和前述的外转子结构，定子结构包括壳体、第一磁驱动装置和第二磁驱动装置，所述第一磁驱动装置和所述第二磁驱动装置沿所述壳体的轴向分布，且所述第一磁驱动装置与所述第一永磁体相对应，所述第二磁驱动装置与所述第二永磁体相对应。

11、进一步地，所述第一磁驱动装置包括多个沿所述壳体周向分布的第一定子绕组，所述第一定子绕组包括第一定子铁芯和第一定子线圈，所述第一定子线圈绕设在所述第一定子铁芯的外侧，且所述第一定子线圈的轴向与所述壳体的轴向重合。

12、进一步地，所述第二磁驱动装置包括多个沿壳体周向分布的第二定子绕组，所述第二定子绕组包括第二定子铁芯和第二定子线圈，所述第二定子线圈绕设在所述第二定子铁芯的外侧，且所述第二定子线圈的轴向与所述壳体的轴向重合。

13、进一步地，所述第一容纳空间包括第一容纳腔以及分布在所述第一容纳腔近端的第二容纳腔，所述第二容纳腔的开口尺寸大于所述第一容纳腔的开口尺寸，以使所述壳体在二者之间形成台阶壁，所述第一磁驱动装置设于所述壳体的顶壁，所述第二磁驱动装置设于所述台阶壁。

14、进一步地，所述壳体的顶壁设置有与所述第一容纳空间相连通的安装孔口，所述壳体在其顶壁的外侧还设置有环绕所述安装孔口的挡壁，所述挡壁在其内侧限定出检测模组安装腔。

15、进一步地，所述外转子结构还包括检测模组，所述检测模组包括控制单元、轴向位移检测单元和第一转动检测单元，所述控制单元设于所述检测模组安装腔内，所述轴向位移检测单元和/或所述第一转动检测单元与所述控制单元相连。

16、所述轴向位移检测单元用于检测外转子结构的轴向位移量，在外转子结构的轴向位移量超过预设值的情况下，所述控制单元控制所述第一磁驱动装置和/或所述第二磁驱动装置将外转子结构重新调整至指定位置，所述第一转动检测单元用于检测所述外转子结构的转动位移和/或转动速度。

17、本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

18、第一、本申请的外转子结构及磁悬浮搅拌器，外转子结构的第一永磁体与定子结构的第一磁驱动装置产生磁性作用力，外转子结构的第二永磁体与定子结构的第二磁驱动装置产生磁性作用力，第一永磁体和第二永磁体沿外转子结构的轴向分布，即外转子结构在其轴向方向上至少具有两个约束位置，使得外转子结构在转动时与定子结构具有良好的同轴性，外转子结构不易发生偏移或摆动，这样的话，定子结构与外转子结构之间能够稳定地传递磁性作用力，提高外转子结构在搅拌作业时的稳定性；

19、第二、第一永磁体和第一磁驱动装置形成的第一磁悬浮系统，与第二永磁体和第二磁驱动装置形成的第二磁悬浮系统协同作用，能够提供更大的承载能力，可以处理更大的搅拌负荷，适用于处理高粘度液体或需要更强搅拌力的应用，且对物料搅拌的均匀性更好，即使外转子结构在搅拌时受到的外部阻力增大，外转子结构也能够稳定转动；

20、第三、第一磁驱动装置和第二磁驱动装置中的一者在无法完全消除外转子结构的轴向偏移和/或径向偏移的情况下，另一者可以可以协同工作，以进一步纠正外转子结构的轴向偏移和/或径向偏移，对外转子结构的控制能力和控制灵活性都显著增强；

21、第四、第一永磁体的直径小于第二永磁体的直径，在定子结构和外转子结构进行装配时，第二永磁体不易与第一磁驱动装置中的第一铁芯产生磁性作用力，第二永磁体能够轻松越过第一磁驱动装置所在的轴向位置而与第二磁驱动装置对应起来而形成第二磁悬浮系统，具有安装、调整或更换方便的特点。

技术特征：

1.一种外转子结构，其特征在于，包括叶轮(600)、第一永磁体(600)和第二永磁体(700)；其中：

2.根据权利要求1所述的外转子结构，其特征在于，所述基座(510)包括第一安装部(511)、第二安装部(512)和连接部(513)，所述第一安装部(511)和所述第二安装部(512)沿所述基座(510)的轴向分布，所述连接部(513)连接所述第一安装部(511)和所述第二安装部(512)，并在三者之间限定出所述容置腔(510a)，所述第一永磁体(600)设于所述第一安装部(511)，所述第二永磁体(700)设于所述第二安装部(512)。

3.根据权利要求2所述的外转子结构，其特征在于，所述外转子结构还包括第四永磁体(820)，所述第四永磁体(820)设于所述连接部(513)，所述第四永磁体(820)用于与定子结构产生被动磁悬浮。

4.根据权利要求2所述的外转子结构，其特征在于，所述外转子结构还包括感应件(1000)，所述感应件(1000)设于所述容置腔(510a)的顶壁，所述感应件(1000)与定子结构中的位移传感器相对应，以测定所述外转子结构的轴向位移。

5.根据权利要求4所述的外转子结构，其特征在于，所述感应件(1000)呈环状构型，且所述感应件(1000)设于所述第一永磁体(600)内侧。

6.一种磁悬浮搅拌器，其特征在于，包括定子结构和权利要求1～5任一所述的外转子结构，所述定子结构包括壳体(100)、第一磁驱动装置和第二磁驱动装置，所述第一磁驱动装置和所述第二磁驱动装置沿所述壳体(100)的轴向分布，且所述第一磁驱动装置与所述第一永磁体(600)相对应，所述第二磁驱动装置与所述第二永磁体(700)相对应。

7.根据权利要求6所述的磁悬浮搅拌器，其特征在于，所述第一磁驱动装置包括多个沿所述壳体(100)周向分布的第一定子绕组(210)，所述第一定子绕组(210)包括第一定子铁芯(211)和第一定子线圈(212)，所述第一定子线圈(212)绕设在所述第一定子铁芯(211)的外侧，且所述第一定子线圈(212)的轴向与所述壳体(100)的轴向重合；

8.根据权利要求6所述的磁悬浮搅拌器，其特征在于，所述第一容纳空间(110)包括第一容纳腔(111)以及分布在所述第一容纳腔(111)近端的第二容纳腔(112)，所述第二容纳腔(112)的开口尺寸大于所述第一容纳腔(111)的开口尺寸，以使所述壳体(100)在二者之间形成台阶壁(113)，所述第一磁驱动装置设于所述壳体(100)的顶壁，所述第二磁驱动装置设于所述台阶壁(113)。

9.根据权利要求6所述的磁悬浮搅拌器，其特征在于，所述壳体(100)的顶壁设置有与所述第一容纳空间(110)相连通的安装孔口(120)，所述壳体(100)在其顶壁的外侧还设置有环绕所述安装孔口(120)的挡壁(130)，所述挡壁(130)在其内侧限定出检测模组安装腔(140)。

10.根据权利要求9所述的磁悬浮搅拌器，其特征在于，所述外转子结构还包括检测模组(400)，所述检测模组(400)包括控制单元(410)、轴向位移检测单元(420)和第一转动检测单元(430)，所述控制单元(410)设于所述检测模组安装腔(140)内，所述轴向位移检测单元(420)和/或所述第一转动检测单元(430)与所述控制单元(410)相连；

技术总结
本申请涉及磁悬浮电机技术领域，具体提供一种外转子结构及磁悬浮搅拌器，外转子结构包括叶轮、第一永磁体和第二永磁体，叶轮包括基座和连接基座的桨叶，基座具有容置腔以及与容置腔相连通的开口，第一永磁体设于基座的顶壁，第二永磁体设于基座的侧壁，第一永磁体包括多个沿基座周向排布的第一磁钢，且两个相邻第一磁钢的磁极相反，第二永磁体包括多个沿基座周向排布的第二磁钢，且两个相邻第二磁钢的磁极相反，第二永磁体的直径大于第一永磁体的直径，上述方案中，外转子结构通过在其轴向分布的第一永磁体和第二永磁体与定子结构产生磁性作用力，能够提升磁悬浮搅拌器的外转子结构在搅拌作业时的稳定性。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：重庆凯磁医疗技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15