Электрошпиндель с магнитным подвесом ротора Советский патент 1990 года по МПК H02K5/00 

1

(21)4410833/24-07

(22) 8о04о88

(46) 30.06.90. Бкш-. У 24

(71)Псковский филиал Ленинградского политехнического института им0М„И,Калинина

(72)Н.В.Хмьшко, Во Во Андреев, А„М„Вет- лицын, Ю0Н„Журавлев, Н„М0Ильин

и ФоГ.Кочевин

(53)621.313.04(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1152067, кл„ Н 02 К 5/00, 1983.

(54)ЭЛЕКТРОШПИНДЕЛЬ С МАГНИТНЫМ ИОД- ВЕСОМ РОТОРА

(57)Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть

использовано в высокооборотных устройствах Цель - повышение надежности и увеличение скорости вращения. Электрошпиндель содержит корпус 1 с установленным в кем статором 2, вал 11 с ротором 12, установленный в активных магнитных опорах - осерых и радиальных. На торце вала выполнено углубление, где установлен ферромагнитный стакан 19, во внутренней полости которого размещен индуктивный датчик перемещений 2I Датчик экранирован от полей рассеяния активной осевой магнитной опоры ферромагнитным стаканом и ферромагнитной вставкой 23, установленной между ним и корпусом 1 ил о

с е

(Я

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в высокообортоных устройствах. Цель - повыение надежности и увеличение скорости вращения. Электрошпиндель содержит корпус 1 с установленным в нем статором 2, вал 11 с ротором 12, установленный в активных магнитных опорах - осевых и радиальных. На торце вала выполнено углубление, где установлен ферромагнитный стакан 19, во внутренней полости которого размещен индуктивный датчик перемещений 21. Датчик экранирован от полей рассеяния активной осевой магнитной опоры ферромагнитным стаканом и ферромагнитной вставкой 23, установленной между ним и корпусом. 1 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в высокооборотных шлифовальных, фрезерных и т„п. шпинделях, турбо- детандерах, инерционных накопителях энергии и других устройствах, в которых используется магнитный подвес ротора.

Цель изобретения - повышение надежности электрошпинделя и увеличение скорости вращенияо

На чертеже изображен предложенный электроипиндельо

Электрошпиндель содержит корпус 1, статорные пакеты электродвигателя 2, радиальных активных магнитных опор 3 (АМО), радиальных датчиков 4 положения, запрессованные в корпуса и разделенные электромагнитными экранами 5, кольцевые электромагниты Ь, %осевую

АМО, зафиксированные в корпусе 1 и центрированные друг относительно друга неподвижным кольцом 8 аварийные опоры 9, установленные в крышке 10 и на внутренней поверхности электромагнита 6, вал i1 с напрессованными роторными пакетами двигателя 12, радиальных АМО 13, датчиков положения 14, разделенными немагнитными втулками. 5 и диском 16 осевой АМО, блок 17 электронного управления электромагнитами, блок 18 питания. С нерабочего торца вала в осевое цилиндрическое углубление запрессован ферромагнитный стакан 19 с цилиндрической шайбой 20, напротив которой располагается датчик 21 осевых перемещений, закрепленный в корпусе электромагнита 7 с помощью втулки 22, вставки 23 и кольца 24 Площади полюсов кольцевых электроелЧ ел го

3

магнитов 6, 7 осевой АМО рассчитаны так, что величины индукции поля в рабочем зазоре под наружным и внутренним полюсами равны, чем обеспечивается максимальное значение несущей спо- собности подшипника. Вал I1 выполняется из немагнитного материала, что уменьшает тепловые потери электрошпин деля при высоких скоростях вращения0

Устройство работает следующим образом.

При последовательном включении в сеть блока питания 18 и блока электронного управления 17- вал с пакета- ми роторов 11 взвешивается в магнитном поле на некотором расстоянии относительно неподвижных частей устройства и стабилизируется: в радиальном направлении с помощью сил магнитного притяжения силовых электромагнитов 3, управляемых по информации, снимаемой датчиками 4, а в осевом направлении - силами кольцевых электромагнитов 6 и 7, управляемых по информации, снимае- мой индуктивным датчиком 21 осевых перемещений, который надежно магнитно заэкранирован ферромагнитным стаканом 19 и ферромагнитной вставкой 23 от потоков рассеяния силовых электромаг- нитово Индуктивные датчики, работают на переменном высокочастотном токе, их сигналы в блоке управления 17 преобразуются в постоянное напряжение,

Q 5

0

корректируются с помощью интегродиф- ференцирующих звеньев, усиливаются и подаются на силовые электромагниты0

После включения питания электропривода ротор набирает обороты и может разгоняться до первой угловой критической (изгибной) скорости вращения „

Формула изобретения

Электрошпиндель с магнитным подвесом ротора, содержащий корпус, статор, вал, ротор, две радиальные электромагнитные и одну осевую опору, включающую два зафиксированных в корпусе соосных кольцевых электромагнита и диск, закрепленный на валу и расположенный между кольцевыми электромагнитами, индуктивный датчик осевых перемещений, установленный на корпусе со стороны нерабочего торца вала, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения скорости вращения, он снабжен ферромагнитными диском и стаканом, установленным в осевом цилиндрическом уг- лублении, выполненном на нерабочем торце вала, при этом индуктивный датчик размещен во внутренней полости стакана и закреплен на диске, установленном между ним и корпусомо

в а п s ч} п 1