[发明专利]马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种马达和一种真空泵，所述真空泵包括具有马达转子 的马达，所述马达转子在泵的使用过程中暴露于低于大气压的压力下。

背景技术

真空处理加工一般用在半导体设备和平板显示器的制造中以在基 板上沉积薄膜，和用在冶金过程中。用来将比较大的处理室中抽空到所 希望的压力的泵吸系统一般包括与至少一个初级抽气泵串联连接的至 少一个前置泵。

真空泵典型地具有无油式泵吸机构，因为存在于泵吸机构中的任何 润滑剂都可能引起在其中执行真空处理加工的清洁环境的污染。这种 “干式”真空泵一般是单级或多级的正排量泵，所述泵在泵吸机构中采 用内啮合式转子。所述转子可以在每级中具有同样类型的轮廓或所述轮 廓可以在级与级之间变化。初级抽气泵可以具有与前置泵相似的泵吸机 构，或具有不同的泵吸机构。

典型地，异步交流马达驱动前置泵的泵吸机构。这种马达必须具有 一额定功率，所述额定功率使得所述泵能在泵入口和出口之间提供泵送 的气体的足够压缩，和使得最后得到的泵吸速度足以完成所要求的工作 量。

干式真空泵的早期设计基本上使用标准马达，所述标准马达带有以 油脂润滑的轴承，并且在马达和真空泵的抽吸机构之间具有轴密封件。 这些马达以比较低的速度(小于60Hz)在大气压力下工作。已经发现上 油脂润滑的轴承和轴密封件是真空泵的不可靠性之源，因此泵设计的趋 势是除去这些零件和以较高速度(大约100Hz)运行。这已经通过将马 达集成(或结合)到真空系统中来实现，因而避免了提供轴密封件和使 用来自泵齿轮箱的油润滑马达轴承的要求，从而将油脂润滑的轴承从马 达上除去。

将马达集成到真空抽吸系统中的缺点在于，就前置泵而言，现在要 求马达转子在真空下工作，而以前的马达转子总是在大气压力下工作。 这是一个区别，已经发现鉴于在真空泵使用过程中马达的过热，该区别 严重地约束了可实现的马达额定功率。

电动机典型地具有大约85％的效率，马达中的15％的损失引起马 达绕组、马达定子和马达转子的发热。在马达绕组和马达定子中所产生 的热量容易通过马达壳体利用传导来传送，并且典型地通过水冷从壳体 移除。所述绕组可能被有利地罐装或封装以改善与马达定子和/或与马达 壳体的热传递。当在大气压力下工作时，在马达转子中所产生的热量主 要利用马达内部的空气作为用于将热量从马达转子传递到马达壳体的 介质、通过对流而传送到马达的壳体。马达转子可以设有散热片以使该 效果达到最大化。然而，当在真空下工作时，在马达壳体内部只有很少 的空气或没有空气，因此，用于使热量从马达转子散失的主要途径不再 有效，而这严重地限制了马达转子的有效的冷却。尽管通过沿着马达轴 并经由轴承的传导和通过从马达转子的辐射某些冷却是有效的，但这些 冷却机制的组合仅仅产生比较小的冷却效果。

典型地Fomblin油被用来润滑真空泵的齿轮和轴承。如果马达被集 成到泵齿轮箱中，或连接到泵齿轮箱上，并且分享用于润滑马达的轴承 的齿轮箱油，则存在有下列可能性：这种油可能与马达转子接触。如果 Fomblin油被加热到超过280℃的温度，它就分解形成高腐蚀性的氟化 氢，因此，对马达转子的工作温度典型地设定250℃的上限。与当在大 气压力下工作时的大约7.5kW的额定功率相比，这可能将马达的额定功 率减小到当在真空条件下工作时的大约2kW。

发明内容

本发明优选实施例的目的至少是提供当在低于大气压的压力下工 作时对马达的旋转部件的冷却的改善。

在第一方面，本发明提供一种马达，所述马达包括静止部件和可相 对于静止部件旋转的旋转部件，所述静止部件包括壳体和设置在壳体内 的马达定子，而所述旋转部件包括由轴承支撑的轴和位于所述轴上用以 相对于马达定子旋转的马达转子；和用于供给润滑剂用以润滑轴承的润 滑剂供给系统；其特征是，其中一个静止部件与其中一个旋转部件一起 限定环形槽(或环形通道)，所述环形槽用于接纳来自润滑剂供给系统 的润滑剂，以形成马达的静止部件和旋转部件之间的导热路径(或通 道)。