[实用新型]具有动力压缩机转子的内部驱动压缩机

说明书

技术领域

本实用新型总体属于泵和气体压缩机，更具体地说，旨在提供一种由大体上位于叶轮或旋转泵构件内的马达驱动的离心式气体压缩机。

背景技术

一体化马达压缩机以各种形式存在但仍存在以下困扰：马达和压缩机为分离装置，需要偶联器和相对长的轴。一些相关的例子包括一体化水力发电机和具有轮毂发电机的风力涡轮机等。对于加压装置（例如，压缩机），磁性轴承为使用磁悬浮以支撑负载的轴承，从而避免使用密封隔绝大气的旋转部件的密封件。磁性轴承可以不通过物理接触来支撑移动机械。例如，其可使旋转轴悬空以提供具有极低摩擦且无机械磨损的旋转。主动磁性轴承使用电磁悬浮，且可包括电磁体组件、配置为驱动电磁体的功率放大器、控制器和具有相关电子装置的传感器（例如，间隙传感器）。功率放大器驱动位于轴相对侧的电磁体。传感器提供反馈以控制转子在间隙内的位置。控制器偏置电流以在转子偏离其期望位置时驱动电磁体。

2002年5月21日授予Nosenchuck的第6,393,208号美国专利显示了一种具有一体化叶轮和马达的压缩机。具体地说，Nosenchuck的专利旨在提供一种具有以下部件的轴流式压缩机：叶轮，其具有沿叶轮的旋转路径安置的导电环或其它导电构件；叶轮驱动器，其包括沿接近于叶轮导电部分的旋转路径的圆弧延伸的可透磁材料环。叶轮驱动器充当马达定子，其具有两个绕有导电线圈以在环内诱导磁场的芯部分以及两个与所述芯部分间隔开的导电磁极部分。引入线圈的交流电将旋转力施加给叶轮的导电环，导致其运输压缩机工作流体。

本实用新型旨在克服已知问题和/或发明者发现的问题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种具有动力压缩机转子的内部驱动压缩机，以提高转子的动态特性、稳健性和性能。

一个方面，本实用新型公开了一种工业气体压缩机，包括：压缩机壳体，其包括吸入端口和排放端口；内部驱动器，其包括转子和定子，转子和定子位于压缩机壳体内，定子相对于转子径向向内设置；和动力压缩机转子，其包括围绕中心轴线延伸的环形体，其中转子固定至动力压缩机转子上并配置为使动力压缩机转子响应于定子施加的力围绕中心轴线旋转。

另一方面，本实用新型还公开了一种具有动力压缩机转子的内部驱动压缩机，所述内部驱动压缩机包括：压缩机壳体；内部驱动器，其包括转子和定子，转子和定子位于压缩机壳体内，定子相对于转子径向向内设置；和动力压缩机转子，其包括围绕中心轴线延伸的环形体、叶轮孔表面和配置为围绕中心轴线旋转的一系列叶轮叶片，叶轮孔表面包围定子，其中转子固定至叶轮孔表面并位于叶轮孔表面内，且所述转子配置为使动力压缩机转子响应于定子施加的力而围绕中心轴线旋转。

进一步的，所述内部驱动压缩机还包括：外部动力供应接口，其包括动力管道，所述动力管道配置为接收来自外部动力源的电力并且将所述电力提供至所述内部驱动压缩机内；中轴，其固定至所述压缩机壳体并配置为支撑所述内部驱动器和所述动力压缩机转子，所述中轴包括至少一个内部通道，所述至少一个内部通道包括进入端口；压缩机进气孔，其配置为接收气体进入所述内部驱动压缩机；以及压缩机排气孔，其配置为排放来自所述内部驱动压缩机的所述气体；其中，所述内部驱动器进一步包括动力供应装置，其从所述内部驱动器延伸穿过所述中轴的至少一个内部通道和所述进入端口。

又进一步的，所述内部驱动压缩机进一步包括压缩机轴承系统，所述压缩机轴承系统包括一个或多个磁性轴承，所述磁性轴承固定至所述中轴，且配置为围绕所述中心轴线旋转地支撑所述电力压缩机转子。

其中，所述压缩机壳体包括平衡活塞空腔；所述动力压缩机转子进一步包括平衡活塞，所述平衡活塞包括平衡活塞密封件和活塞头，所述平衡活塞设置在所述平衡活塞空腔中。

优选的，所述内部驱动器为永磁电动马达，所述转子包括永磁体，所述定子包括马达定子线圈。

进一步的，所述动力压缩机转子进一步配置为压缩气体，所述内部驱动压缩机进一步包括内部驱动器冷却系统，所述内部驱动器冷却系统配置为接收所述气体的一部分，将来自所述内部驱动器和所述动力压缩机转子中至少一者的热量交换到所述气体的所述部分，并且随后排放来自所述内部驱动器冷却系统的所述气体的所述部分。