定子组件、磁悬浮轴承和压缩机

技术领域

本申请涉及磁悬浮技术领域，具体涉及一种定子组件、磁悬浮轴承和压缩机。

背景技术

磁悬浮轴承是一种利用电磁力，支承转子系统稳定悬浮运行的轴承。相较于传统的机械轴承，磁悬浮轴承具有无摩擦、无磨损、无需润滑、运行转速高、寿命长及维护成本低等优良特性，在高速电机、高速电主轴、高速飞轮储能系统等高速传动领域具有广泛的应用前景。

磁悬浮转子运行转速高，由于电磁场存在，磁悬浮转子将在电磁场中做切割磁感线运动，从而在转子上产生较大的涡流损耗。此外，高速旋转的磁悬浮转子与空气摩擦也会产生较大的风磨损耗。这些损耗汇集在磁悬浮转子表面，将产生大量的热，使得磁悬浮转子膨胀变形。磁悬浮转子的变形会破坏转子的动平衡以及结构强度，并且转子变形引起结构尺寸的改变，会导致磁悬浮定、转子的气隙变化，使得磁悬浮轴承控制参数发生改变，引发转子运行失稳，严重的将导致机械设备损毁。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种定子组件、磁悬浮轴承和压缩机，能够对磁悬浮轴承的转子进行有效散热，提高磁悬浮轴承运行可靠性。

为了解决上述问题，本申请提供一种定子组件，包括定子铁芯和设置在定子铁芯两端的定子骨架，定子铁芯包括定子齿和定子槽，定子骨架包括绝缘轭部和绝缘齿部，绝缘轭部与绝缘齿部连接，绝缘齿部包裹在定子齿外，绝缘齿部包括安装定子齿的齿槽，至少一个定子骨架上的齿槽远离槽底的端面上设置有第一冷却流道，定子骨架远离第一冷却流道的一端设置有进口流道，进口流道与第一冷却流道连通，第一冷却流道连通至定子铁芯的中心孔。

优选地，绝缘轭部包括环形连接部和绝缘段，绝缘段和绝缘齿部连接在环形连接部上，并沿环形连接部的周向交替排布，绝缘段位于定子槽内。

优选地，进口流道设置在绝缘轭部上，并沿定子铁芯的轴向贯穿绝缘轭部，绝缘段远离环形连接部的端面上设置有第二冷却流道，进口流道通过第二冷却流道与第一冷却流道连通。

优选地，齿槽的两个侧壁的端面上均设置有第一冷却流道，绝缘段上的第二冷却流道沿周向延伸，并与绝缘段相邻的两个侧壁上的第一冷却流道连通。

优选地，每个第二冷却流道对应一个进口流道。

优选地，定子铁芯两端的定子骨架上均设置有第一冷却流道和/或进口流道。

优选地，定子铁芯两端的定子骨架上均设置有第一冷却流道，定子铁芯两端的定子骨架密封对接，两端的定子骨架上的第一冷却流道位置对应，并组合成密封的冷却流道。

优选地，进口流道设置在绝缘齿部上，进口流道沿轴向贯穿绝缘齿部设置第一冷却流道的齿槽侧壁。

根据本申请的另一方面，提供了一种磁悬浮轴承，包括定子组件，该定子组件为上述的定子组件。

根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机，包括上述的定子组件或上述的磁悬浮轴承。

根据本申请的另一方面，提供了一种空调器，包括上述的定子组件或上述的磁悬浮轴承。

本申请提供的定子组件，包括定子铁芯和设置在定子铁芯两端的定子骨架，定子铁芯包括定子齿和定子槽，定子骨架包括绝缘轭部和绝缘齿部，绝缘轭部与绝缘齿部连接，绝缘齿部包裹在定子齿外，绝缘齿部包括安装定子齿的齿槽，至少一个定子骨架上的齿槽远离槽底的端面上设置有第一冷却流道，定子骨架远离第一冷却流道的一端设置有进口流道，进口流道与第一冷却流道连通，第一冷却流道连通至定子铁芯的中心孔。该定子组件能够在定子骨架上形成冷却流道，可以供冷却介质流通，使得冷却介质能够经冷却流道流动至转子组件表面，对转子组件进行有效冷却，从而有效提高磁悬浮轴承的运行稳定性。

附图说明

图1为本申请一个实施例的磁悬浮轴承的剖视结构示意图；

图2为本申请一个实施例的磁悬浮轴承的分解结构示意图；

图3为本申请一个实施例的磁悬浮轴承的剖视结构示意图。

附图标记表示为：

1、定子铁芯；2、定子骨架；3、定子齿；4、定子槽；5、绝缘轭部；6、绝缘齿部；7、第一冷却流道；8、进口流道；9、环形连接部；10、绝缘段；11、第二冷却流道；12、转子组件。

具体实施方式

结合参见图1至图3所示，根据本申请的实施例，定子组件包括定子铁芯1和设置在定子铁芯1两端的定子骨架2，定子铁芯1包括定子齿3和定子槽4，定子骨架2包括绝缘轭部5和绝缘齿部6，绝缘轭部5与绝缘齿部6连接，绝缘齿部6包裹在定子齿3外，绝缘齿部6包括安装定子齿3的齿槽，至少一个定子骨架2上的齿槽远离槽底的端面上设置有第一冷却流道7，定子骨架2远离第一冷却流道7的一端设置有进口流道8，进口流道8与第一冷却流道7连通，第一冷却流道7连通至定子铁芯1的中心孔。

该定子组件能够在定子骨架2上形成冷却流道，可以供冷却介质流通，使得冷却介质能够经第一冷却流道7到达定转子间隙处，对转子组件12进行冷却，能够对磁悬浮轴承的转子组件12进行有效散热，提高磁悬浮轴承运行可靠性。

在本实施例中，由于定子骨架2上已经设置用于对转子组件12进行冷却的冷却流道，因此无需在定子铁芯1上开设冷却流道，不会破坏定子铁芯1的结构，因此能够避免对定子铁芯1的磁路造成影响，保证了磁悬浮轴承的工作性能。此外，在定子骨架2上加工冷却流道，相比于在定子铁芯1上加工冷却流道，工艺更加容易实现，成本更低，加工效率更高。

在一个实施例中，绝缘轭部5包括环形连接部9和绝缘段10，绝缘段10和绝缘齿部6连接在环形连接部9上，并沿环形连接部9的周向交替排布，绝缘段10位于定子槽4内。在本实施例中，绝缘段10设置在定子铁芯1的定子槽4内，用于在定子铁芯1的轭部与线圈绕组之间形成绝缘隔离，从而提高电气安全性，提高线圈的磁性能。环形连接部9能够作为安装基座，使得定子骨架2能够保持为一个整体结构，同时使得绝缘齿部6和绝缘段10的设置位置能够满足定子组件的需求。环形连接部9还可以沿轴向突出于定子铁芯1，不仅方便在定子骨架2上加工冷却流道和设置连接端口，还方便外部冷却管路安装在环形连接部9上。

在一个实施例中，进口流道8设置在绝缘轭部5，并沿定子铁芯1的轴向贯穿绝缘轭部5，绝缘段10远离环形连接部9的端面上设置有第二冷却流道11，进口流道8通过第二冷却流道11与第一冷却流道7连通。在本实施例中，进口流道8沿轴向贯穿绝缘轭部5，因此可以与设置在绝缘段10端面上的第二冷却流道11连通，同时第二冷却流道11与第一冷却流道7连通，因此冷却介质可以从进口流道8进入定子骨架2之后，从第二冷却流道11处流动至第一冷却流道7，然后经第一冷却流道7流动至定转子间隙，对转子组件12进行有效冷却。由于定子骨架2安装在定子铁芯1上之后，定子骨架2上的第一冷却流道7和第二冷却流道11均位于定子铁芯1的轴向中部，因此使得冷却介质从第一冷却流道7流出后，能够到达转子组件12的气隙中部位置，因此可以对转子组件12形成更加均匀的冷却效果。

在一个实施例中，齿槽的两个侧壁的端面上均设置有第一冷却流道7，绝缘段10上的第二冷却流道11沿周向延伸，并与绝缘段10相邻的两个侧壁上的第一冷却流道7连通。冷却介质经进口流道8到达第二冷却流道11之后，从第二冷却流道11的周向向两侧流动，进而经过第二冷却流道11周向两侧的第一冷却流道7到达定转子间隙，对转子组件12进行冷却。

在一个实施例中，每个第二冷却流道11对应一个进口流道8，由于每个绝缘轭部5的绝缘段10上设置有一个第二冷却流道11，因此相当于每个绝缘段10均对应设置有一个进口流道8进行冷却介质的输送，每个进口流道8与其连通的第二冷却流道11以及第一冷却流道7形成一个冷却流道单元，多个冷却流道单元沿着定子铁芯1的周向均匀间隔分布，实现对转子组件12的均匀冷却。

在一个实施例中，也可以部分绝缘段10上设置第二冷却流道11，部分绝缘段10上不设置第二冷却流道11，此种情况下，仅与这些绝缘段10相邻的绝缘齿部6的侧壁端部设置有第一冷却流道7。

在一个实施例中，定子铁芯1两端的定子骨架2上均设置有第一冷却流道7和/或进口流道8。

在一个实施例中，定子铁芯1的第一端的定子骨架2上分别设置有第一冷却流道7和进口流道8，第二端的定子骨架2上只设置有进口流道8，该进口流道8与第一端的第一冷却流道7连通，定子铁芯1两端的定子骨架2上的进口流道8同时对第一冷却流道7进行冷却介质的供应。

在一个实施例中，定子铁芯1的第一端的定子骨架2上设置有第一冷却流道7，第二端的定子骨架2上只设置有进口流道8，该进口流道8与第一端的第一冷却流道7连通，对第一冷却流道7进行冷却介质的供应。

在一个实施例中，定子铁芯1的第一端的定子骨架2上分别设置有第一冷却流道7和进口流道8，第二端的定子骨架2上分别设置有第一冷却流道7和进口流道8，冷却介质能够分别经两端定子骨架2上各自的进口流道8进入到各自的第一冷却流道7，然后进入到定转子间隙，对转子组件12进行冷却。

在一个实施例中，定子铁芯1两端的定子骨架2上均设置有第一冷却流道7，定子铁芯1两端的定子骨架2密封对接，两端的定子骨架2上的第一冷却流道7位置对应，并组合成密封的冷却流道。冷却介质经由进口流道8流入，流经密封的冷却流道，沿贴近转子组件12表面的冷却流道出口喷射至转子组件12的表面，对其进行冷却，能有效解决轴承转子因损耗发热产生的技术问题。

上述的第一冷却流道7可以沿定子齿3的径向延伸，从而能够垂直喷射转子组件12的表面，对转子组件12进行冷却。

在一个实施例中，进口流道8设置在绝缘齿部6上，进口流道8沿轴向贯穿绝缘齿部6设置第一冷却流道7的齿槽侧壁。在本实施例中，无需设置第二冷却流道，直接利用进口流道8对第一冷却流道7进行冷却介质供应，因此供气压力更大，冷却效果更好。

结合参见图1至图3所示，根据本申请的实施例，磁悬浮轴承包括定子组件，该定子组件为上述的定子组件。

磁悬浮轴承包括定子铁芯1、定子骨架2、轴承线圈和转子组件12，定子铁芯1为环形齿槽结构，沿圆周交错分布有多个定子齿3和定子槽4，定子骨架2为与定子铁芯1结构相似的注塑件，具有多个与定子铁芯1的定子槽对应的齿槽绝缘，两个定子骨架2对称套设于磁悬浮轴承的定子铁芯1的两个端面，可将定子铁芯1的定子槽4完全包覆，形成轴承线圈与定子铁芯1之间的绝缘层；轴承线圈穿过定子骨架2与定子铁芯1的槽口，绕制在齿槽绝缘上，轴承线圈内通入可控的电流，可为径向磁悬浮轴承提供可控的磁吸力，作用于转子组件12上，实现转子组件12的悬浮控制。

根据本申请的实施例，压缩机包括上述的定子组件或上述的磁悬浮轴承。

根据本申请的实施例，空调器包括上述的定子组件或上述的磁悬浮轴承。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。