一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種霧化器，尤其涉及一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，目前常用的旋轉(zhuǎn)式霧化器一般由霧化輪1、上料及布料機(jī)構(gòu)2、傳動(dòng)軸
3、機(jī)座4、增速齒輪箱5、聯(lián)軸器6、電機(jī)7和變頻器8組成，另外需配置供油和冷卻系統(tǒng)，其在使用中存在如下問(wèn)題:
[0003]I)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障點(diǎn)多，由于是高速旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)、增速等核心機(jī)械零部件非常容易磨損，造成壽命短，維護(hù)費(fèi)用高；
[0004]2)增速箱及主軸部件都需要使用潤(rùn)滑油，而且是高速旋轉(zhuǎn)(每分鐘I萬(wàn)轉(zhuǎn)以上)，潤(rùn)滑油還需要增加冷卻系統(tǒng)，為保證潤(rùn)滑油質(zhì)量，每三個(gè)月就需要更換潤(rùn)滑油，運(yùn)行成本高；
[0005]3)由于變速箱及主軸需使用冷卻用潤(rùn)滑油，在其運(yùn)轉(zhuǎn)中容易產(chǎn)生漏油的現(xiàn)象而污染環(huán)境，在化工、食品和藥品等領(lǐng)域的使用受到限制。
[0006]近年來(lái)，出現(xiàn)了一種由高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)霧化輪的旋轉(zhuǎn)霧化器，減化了霧化器的結(jié)構(gòu)組成，減輕了霧化器的重量，提高了旋轉(zhuǎn)霧化效率和效果國(guó)。但是，由于高速電機(jī)的高速軸是豎直放置的，電機(jī)轉(zhuǎn)子的重量完全由軸承承受，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，極易造成軸承過(guò)熱和磨損嚴(yán)重，從而限制了采用高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的霧化器的應(yīng)用。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮?01310732773.4(申請(qǐng)日為2013年12月27日)的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種“磁懸浮旋轉(zhuǎn)霧化器”，為避免過(guò)大的軸向力使高速軸承過(guò)熱和磨損嚴(yán)重，在轉(zhuǎn)子的非軸伸端的轉(zhuǎn)軸上裝有銣鐵硼永磁鐵，與之相對(duì)應(yīng)在電機(jī)蓋上裝有銣鐵硼永磁鐵。利用永磁鐵間的同性相斥原理，輔助支承轉(zhuǎn)軸。但是其采用的磁懸浮技術(shù)主要是對(duì)轉(zhuǎn)子起軸向輔助支承作用，避免因過(guò)大的軸向力使高速軸承過(guò)熱和磨損嚴(yán)重的情況。也就是說(shuō)，其仍然以高速軸承為主要支撐元件，沒(méi)有徹底解決軸承磨損的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型提供了一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器，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(jī)直接驅(qū)動(dòng)霧化輪，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍大，且轉(zhuǎn)子軸在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)完全靠磁懸浮軸承支撐，不與其它部件直接接觸，因此無(wú)需潤(rùn)滑;徹底解決了現(xiàn)有霧化器易磨損、壽命短、運(yùn)行成本高等問(wèn)題。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]—種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器，包括永磁同步電機(jī)、霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)和霧化輪;所述永磁同步電機(jī)集成有高頻電源，永磁同步電機(jī)內(nèi)設(shè)有磁懸浮徑向軸承和磁懸浮軸向軸承為電機(jī)軸提供徑向和軸向支撐;電機(jī)軸伸出端依次套裝霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)和霧化輪，霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)由分配器和進(jìn)料管組成。
[0011 ]所述永磁同步電機(jī)的電機(jī)軸由中部線圈分隔為前后2個(gè)轉(zhuǎn)子軸段，電機(jī)外殼作為定子;2個(gè)轉(zhuǎn)子軸段的中部分別對(duì)稱設(shè)磁懸浮徑向軸承，磁懸浮徑向軸承的內(nèi)套套裝在轉(zhuǎn)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(jī)外殼的端蓋上;其中I個(gè)轉(zhuǎn)子軸段的一端設(shè)置磁懸浮軸向軸承，磁懸浮軸向軸承由套裝在轉(zhuǎn)子軸段上的推力盤(pán)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(shè)I組位置傳感器組件連接DSP控制器，DSP控制器另外通過(guò)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(tǒng)。
[0012]所述徑向電磁鐵組件、軸向電磁鐵組件沿所在轉(zhuǎn)子軸段周向設(shè)置8?16組，具體根據(jù)轉(zhuǎn)子軸段的直徑確定。
[0013]所述位置傳感器組件由數(shù)個(gè)位置傳感器組成，且同組的位置傳感器沿周向均勻分布。
[0014]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。
[0015]所述電機(jī)軸與電機(jī)殼體之間設(shè)保護(hù)軸承，且保護(hù)軸承與電機(jī)軸之間預(yù)留保護(hù)間隙。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]I)轉(zhuǎn)子軸在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)完全靠磁懸浮軸承支撐，不與其它部件直接接觸，因此無(wú)需潤(rùn)滑、無(wú)需預(yù)熱、無(wú)磨損；
[0018]2)大功率高頻電源與永磁同步高速電機(jī)集成為一體，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可以達(dá)到材料和結(jié)構(gòu)允許的極限轉(zhuǎn)速，調(diào)速范圍非常大;增加設(shè)備的可控性，應(yīng)用于煙氣脫硫工藝時(shí)能更好的對(duì)煙氣進(jìn)彳丁脫硫控制；
[0019]3)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高、免維護(hù)、運(yùn)行成本低、使用壽命長(zhǎng)；
[0020]4)對(duì)極端高溫、極端低溫的運(yùn)行特殊環(huán)境都具有很好的適應(yīng)性；
[0021]5)采用軸向及徑向磁懸浮軸承及控制系統(tǒng)，可有效抑制外界干擾和系統(tǒng)振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)超臨界運(yùn)轉(zhuǎn)、低噪聲自平衡運(yùn)轉(zhuǎn)等；
[0022]6)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行轉(zhuǎn)態(tài)，便于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型所述目前常用霧化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型所述的基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型所述磁懸浮軸承的原理示意圖。
[0026]圖中:1.霧化輪2.上料及布料機(jī)構(gòu)3.傳動(dòng)軸4.機(jī)座5.增速齒輪箱6.聯(lián)軸器
7.電機(jī)8.變頻器9.永磁同步電機(jī)10.高頻電源11.磁懸浮徑向軸承11-1.疊片11-2.徑向電磁鐵組件12.磁懸浮軸向軸承12-1.推力盤(pán)12-2.軸向電磁鐵組件13.電機(jī)軸13-
1.轉(zhuǎn)子軸段一 13-2.轉(zhuǎn)子軸段二 14.線圈15.位置傳感器16.DSP控制器17.功率放大器18.保護(hù)軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0028]見(jiàn)圖2，是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型一種基于磁懸浮軸承永磁同步電機(jī)的高速霧化器，包括永磁同步電機(jī)9、霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)2和霧化輪I;所述永磁同步電機(jī)9集成有高頻電源1，永磁同步電機(jī)9內(nèi)設(shè)有磁懸浮徑向軸承11和磁懸浮軸向軸承12為電機(jī)軸13提供徑向和軸向支撐；電機(jī)軸13伸出端依次套裝霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)2和霧化輪I，霧化器上料及布料機(jī)構(gòu)2由分配器和進(jìn)料管組成。
[0029]如圖3所示，所述永磁同步電機(jī)9的電機(jī)軸13由中部線圈分隔為前后2個(gè)轉(zhuǎn)子軸段13-1和13-2，電機(jī)外殼作為定子;2個(gè)轉(zhuǎn)子軸段13-1、13-2的中部分別對(duì)稱設(shè)磁懸浮徑向軸承11，磁懸浮徑向軸承11的內(nèi)套套裝在轉(zhuǎn)子軸段13-1、13-2上，與其耦合的徑向電磁鐵組件11-2作為外套固定在電機(jī)外殼的端蓋上;其中I個(gè)轉(zhuǎn)子軸段13-1或13-2的一端設(shè)置磁懸浮軸向軸承12，磁懸浮軸向軸承12由套裝在轉(zhuǎn)子軸段13-1或13-2上的推力盤(pán)12-1及與其耦合的軸向電磁鐵組件12-2組成;磁懸浮徑向軸承11和磁懸浮軸向軸承12處至少分別設(shè)I組位置傳感器組件連接DSP控制器16，DSP控制器16另外通過(guò)功率放大器17連接徑向電磁鐵組件11-2和軸向電磁鐵組件12-2，并形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0030]所述徑向電磁鐵組件11-2、軸向電磁鐵組件12-2沿所在轉(zhuǎn)子軸段13-1、13-2周向設(shè)置8?16組，具體根據(jù)轉(zhuǎn)子軸段13-1、13-2的直徑確定。
[0031]所述位置傳感器組件由數(shù)個(gè)位置傳感器15組成，且同組的位置傳感器15沿周向均勾分布。
[0032]所述位置傳感器15為電渦流傳感器、電感傳感器、電容傳