[发明专利]紧凑型电动离心压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种紧凑型电动离心压缩机，其更特别地，但是不排他地，其适于使用在用于交通工具的暖通空调（HVAC）装置中。

交通工具可特别地包括例如混合动力电动车辆（HEV）或电动车辆（EV）的地面车辆，以及飞机或其他交通工具。

背景技术

传统的电动压缩机，例如用于交通工具的HVAC压缩机，通常与电马达相关联。

这样的电马达驱动的压缩机的示例在专利文件US6183215B1中给出。

该类型的电马达驱动的压缩机具有很多与润滑、制冷剂、低操作速度、摩擦损失和紧凑性丧失相关联的缺点。

两种主要种类的HVAC电动压缩机被用于HEV/EV车辆中：旋转叶片式压缩机和振荡涡旋式压缩机（oscillating like scroll type compressor）。

与电马达相关联的两种类型的电动压缩机都具有以下缺点：

需要润滑剂用于不同机械部件，

需要查看润滑油与制冷剂（例如卤代烷制冷剂R134a或更近期使用的氢氟烯烃（hydrofluoroolefin）制冷剂HFO-1234yf）的相容性。

润滑剂应谨慎选择，以防护电马达绕组免于绝缘失效的风险，

要求油分离器和泄漏检测装置来避免EV/HEV车辆中的电系统的污染，

传统的电动压缩机的速度有限，并且不能超过10,000rpm，

摩擦损失不利于电动压缩机的操作。

发明内容

因此，期望提供一种电动压缩机，其可解决大部分这些问题。

本发明旨在，更特别地，但是不排他地，用于汽车空调应用，并且因此进一步目的在于提供一种考虑了交通工具中产生的高水平振动的电动压缩机。

根据本发明的实施例，提供了一种紧凑型电动压缩机，包括马达部分和由所述马达部分通过轴驱动的离心压缩机部分，其中所述马达部分包括第一和第二径向无轴承马达和轴向电磁装置，所述第一和第二径向无轴承马达沿所述轴间隔开，且配置用于旋转所述轴并在所述电动压缩机的功能操作期间将所述轴以无接触方式保持在限定的径向位置中，所述轴向电磁装置位于所述第一和第二径向无轴承马达之间，并且配置用于在所述电动压缩机的功能操作期间将所述轴保持在限定的轴向位置中，并且其中，辅助着陆轴承位于所述轴的每一端部处，在所述第一和第二径向无轴承马达中的每一个附近。

根据第一实施例，轴向电磁装置包括轴向无轴承马达。

根据第二实施例，轴向电磁装置包括有源轴向磁轴承。

分隔件可设置在径向无轴承马达和轴向电磁装置之间。

更具体地，径向无轴承马达每一个包括转子部分和定子部分，转子部分具有多个极对电枢，定子部分包括具有槽的芯部，所述槽用于接收绕组，所述绕组配置为影响马达扭矩和径向轴承力。

分立的绕组可被设置在定子部分的槽中，用于影响马达扭矩和轴向轴承力。

替代地，共用的绕组可被设置在定子部分的槽中，用于影响马达扭矩和轴向轴承力。

径向无轴承马达包括转子部分，转子部分在感应转子、永磁体转子、磁滞转子和磁阻转子中选择。

根据特定实施例，离心压缩机部分包括在所述轴的第一端部处的叶轮，以及与径向无轴承马达和所述轴向电磁装置相关联的控制电路位于所述轴的第二端部处，并且通过馈通件连接到所述径向无轴承马达和所述轴向电磁装置。

离心压缩机部分可包括多种配置，并且特别地可包括单叶轮、双叶轮、串式叶轮或双串式叶轮。

轴向无轴承马达可包括转子部分以及第一和第二定子部分，转子部分具有多个极对电枢，第一和第二定子部分每一个包括具有槽的芯部，槽分别用于接收绕组，绕组配置为影响马达扭矩和轴向轴承力，第一和第二定子部分位于转子部分的两侧。

当轴向电磁装置由有源轴向磁轴承或推力轴承构成时，所述有源轴向磁轴承可包括与所述轴一体的盘形电枢以及第一和第二定子电磁体，第一和第二定子电磁体在所述盘形电枢两侧上以无接触方式面对所述盘形电枢。

附图说明

图1是电动压缩机的示意性纵向剖视图，电动压缩机包括压缩机部分和马达部分，马达部分包括电马达、两个径向磁轴承和磁推力轴承，并且进一步示意性显示了控制装置；

图2是电动压缩机的另一示意性纵向剖视图，电动压缩机包括压缩机部分和马达部分，马达部分包括电马达、两个径向磁轴承和磁推力轴承；