[发明专利]带有磁性地轴向定位其转子的磁体的泵及其相关方法

说明书

泵可包括定子、转子和叶轮。定子可以包括一个或多个电磁体和一个或多个永磁体。转子可包括电枢、一个或多个互补永磁体以及构造成沿轴向方向定位转子的拉动磁体。转子可以设置在定子内。互补永磁体和定子的一个或多个永磁体可产生磁性轴承。电枢可以与定子的电磁体中的至少一个对准并且被配置为相对于定子转动转子。叶轮可以联接到转子。

优先权要求

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2019年2月1日提交的美国临时专利申请序列号62/800,264的权益，该申请的全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及用于泵送液体的泵，该泵包括具有转子和定子的无轴承电磁马达，并且在泵中，磁体用于轴颈安装定子内的转子，并且本公开涉及制造和使用这种泵的相关方法。

背景技术

无轴承泵通常包括叶轮，该叶轮通过磁力固定在密封的泵壳体中。泵通常由泵壳体内的定子承载的电磁体所产生的转动磁场驱动。由于泵不包括常规机械轴承，所以这种泵是“无轴承”的，但是磁体用于执行叶轮(或转子)在定子内的轴颈安装。对于要输送的流体必须保持纯净(例如，未被污染)(例如，生物流体(例如，血液)或纯净液体(例如，超纯水))的应用，无轴承泵可能是有利的。

无轴承泵还可用于输送侵蚀性液体(例如，碱性流体，酸性流体，腐蚀性流体，磨蚀性流体等)，否则侵蚀性液体会破坏或损坏机械轴承。因此，无轴承泵优选用于化学机械抛光、水处理、加工操作等应用中。

发明内容

多个实施例可包括泵，该泵包括定子、转子和叶轮。定子可包括驱动磁体和位于驱动磁体的相反轴向端上的一个或多个永磁体。定子还可包括定位在定子的第一轴向端处的至少一个轴向定位磁体。转子可以同轴地设置在定子内。转子可包括与驱动磁体对准的电枢以及与一个或多个永磁体对准的一个或多个互补永磁体。转子还可包括定位在转子的第一轴向端处的推动/拉动磁体。转子的一个或多个互补永磁体和定子的一个或多个永磁体可构造成产生一个或多个磁性轴承。拉动磁体可以被构造成与至少一个轴向定位磁体相互作用以相对于定子在轴向方向上定位转子。电枢和驱动磁体可以构造成相对于定子转动转子。叶轮可在转子的与第一轴向端相反的第二轴向端处联接至转子。叶轮可构造成随转子一起转动。

本公开的另一个实施例可以是包括电动马达和叶轮的泵组件。电动马达可包括转子、至少两个磁性轴承和定位磁体组件。转子可以构造成相对于定子转动。定子中的驱动磁体可以构造成将转动力施加到转子中的永磁体上。至少两个磁性轴承可位于定子中的驱动磁体的相反端上。至少两个磁性轴承可以包括至少两个互补永磁体。至少两个互补永磁体可以包括转动永磁体和固定永磁体。转动永磁体可以在转子的相反端上附接到转子，并且固定永磁体可以在驱动磁体的相反端上附接到定子。定位磁体组件可以在电动马达的第一纵向端中。定位磁体组件可包括联接至定子的电磁轴向定位磁体和联接至转子的推动/拉动永磁体。电磁轴向定位磁体可以被构造成与推动/拉动永磁体相互作用，以在沿着电动马达的纵向轴线的方向上产生作用在转子上的力。叶轮可在转子的与电动马达的第一纵向端相反的纵向端上联接至转子。

本公开的另一个实施例可以是一种控制磁悬浮泵中的转子位置的方法。该方法可以包括利用位置传感器来感测转子相对于定子的轴向位置。该方法可以进一步包括将电压输出到位于转子的轴向端上的定位电磁体，以将转子定位在位置设定点处。该方法还可以包括感测定位电磁体处的电流。该方法可以进一步包括将该电流与电流设定点进行比较。然后可以产生电流和电流设定点之间的差值。该方法还可以包括输出对位置设定点的调节以校正该差值。

附图说明

尽管说明书以特别指出并明确要求保护被认为是本公开的实施例的权利要求作为总结，但是当结合附图阅读时，根据本公开的示例实施例的以下描述，可以更容易地确定本公开的实施例的各种特征和优点，其中：

图1是根据本发明实施例的泵的等距视图；

图2是图1所示的泵的剖视图；