[发明专利]一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵

权利要求书

1.一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：包括泵头、三自由度磁轴承和旋转驱动组件；

所述泵头是一个容纳和转移被泵送流体的腔体，泵头设置入液口和出液口，泵头内设置叶轮；

所述三自由度磁轴承包括外铁芯、轴向悬浮绕组、径向悬浮绕组、径向充磁永磁体环、环状定子铁芯、环状转子铁芯；环状转子铁芯位于泵头内部；外铁芯是一个截面呈“C”字形的环状构件，外铁芯的两个开口端面与环状转子铁芯的两个轴向端面邻近且相对设置；外铁芯内部容纳轴向悬浮绕组、径向悬浮绕组、径向充磁永磁体环以及环状定子铁芯，环状定子铁芯与环状转子铁芯同心设置，环状定子铁芯的径向内侧面与环状转子铁芯的径向外侧面邻近且相对设置；环状定子铁芯与外铁芯之间设置径向充磁永磁环；轴向悬浮绕组呈环形形状并且与外铁芯同心设置，两个或多个轴向悬浮绕组分别设置于径向充磁永磁体环的轴向两端外侧；径向悬浮绕组缠绕于环状定子铁芯径向内侧的突出部上，中心对称地设置多个径向悬浮绕组；

所述三自由度磁轴承的环状转子铁芯也作为旋转驱动组件的转子磁轭，旋转驱动组件还包括转子永磁体和中心定子；转子永磁体位于泵头内部；中心定子位于环状转子铁芯的径向内侧，且位于泵头外部；中心定子呈齿轮状结构，多个轮齿上分别缠绕定子绕组；多个转子永磁体以环状均布的形式设置于中心定子的径向外侧；

所述叶轮、环状转子铁芯和转子永磁体连接成一个整体。

2.如权利要求1所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：所述中心定子的每个轮齿上用导线缠绕成定子绕组，相互串联的定子绕组组合成一相定子绕组，中心定子上的各定子绕组共组合成三相定子绕组；各相相轴在空间互差120°电角度，并且有相同的线圈有效匝数。

3.如权利要求1所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：所述环状定子铁芯和环状转子铁芯采用环状硅钢片叠压而成。

4.如权利要求1所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：所述转子永磁体贴于所述环状转子铁芯内侧表面。

5.如权利要求1所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：所述中心定子的槽数与所述转子永磁体的极对数不相等。

6.如权利要求1所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：至少包含4个所述径向悬浮绕组。

7.如权利要求1所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：所述泵头的内表面具有高洁净度不锈钢或者聚四氟乙烯材料。

8.如权利要求1所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：所述叶轮、环状转子铁芯和转子永磁体内嵌于高洁净度不锈钢或者聚四氟乙烯材料。

9.如权利要求8所述的一种具有三自由度磁轴承的磁悬浮泵，其特征在于：所述叶轮采用高洁净度不锈钢或者聚四氟乙烯材料，并使用注塑工艺制造，并且包裹环状转子铁芯和转子永磁体。