The invention discloses a three-degree-of-freedom bearingless permanent magnet motor excited by a constant current source, which comprises a rotor and a stator. The rotor is composed of a rotating shaft and a rotor core, and the outer circumference of the rotor core is evenly arranged with a rotor permanent magnet; the stator comprises a stator core, a magnetic isolation ring, and a rotor core which are connected outward along the radial direction of the rotor core. Axial levitation winding, magnetic conduction ring, and axial control core and circular constant current source winding symmetrically arranged on both sides of the stator core are connected with magnetic conduction ring on the outer edge of the axial control core, extending inward to the rotor core; the stator core and the magnetic isolation ring are diameters connected by the axial part and the outer end to the inner wall of the axial part. The radial part of the magnetic isolation ring divides the axial part and the radial part of the stator core into two symmetrical parts, and the motor torque windings and diameters located in the inner layer and the outer layer respectively are wound on the stator core. To suspend winding.
【技术实现步骤摘要】
一种恒流源励磁的三自由度无轴承永磁电机
本专利技术涉及无轴承和磁悬浮电机制造
,具体涉及一种恒流源励磁的三自由度无轴承永磁电机。
技术介绍
无轴承和磁悬浮电机是上世纪80年代末发展起来的新型高速特种电机,无轴承电机主要分为磁阻型、感应型和永磁型无轴承电机三种,与其他两种相比,永磁型无轴承电机采用转子永磁结构,具有无需励磁、功率密度和转矩密度高,控制简单等优点,是最具有工业应用前景的一种无轴承电机。传统的永磁型无轴承电机内部存在三个磁场,即转矩绕组磁场、悬浮绕组磁场和转子永磁体磁场,且转矩绕组磁场极对数PM和悬浮绕组磁场极对数PB之间必须满足PM=PB±1的关系,转矩由转矩绕组磁场和转子永磁体磁场产生,悬浮力由悬浮绕组磁场和转子永磁体磁场产生,要实现转子稳定悬浮和旋转必须采用复杂的悬浮力和转矩动态解耦控制算法,且转矩和悬浮力产生之间存在制约平衡关系,这两个固有缺点限制了传统永磁型无轴承电机的工业应用进程。此外,无轴承永磁电机若要实现五自由度悬浮运行,需要轴向磁悬浮轴承与其配合使用。轴向磁轴承势必会增加悬浮电机系统的轴向长度,进而降低临界转速和功率密度。因此,在实现转矩和悬浮力解耦控制基础上,实现无轴承永磁电机和轴向磁轴承的集成化已成为磁悬浮电机领域的研究热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构紧凑,轴向悬浮力、径向悬浮力和转矩无耦合的恒流源励磁的三自由度无轴承永磁电机。本专利技术通过以下技术方案实现:一种恒流源励磁的三自由度无轴承永磁电机,包括转子和定子,所述转子由转轴和转子铁心组成,所述转子铁心的外圆周均匀布置有转子永磁体;所述定子包括沿转子 ...
【技术保护点】
1.一种恒流源励磁的三自由度无轴承永磁电机,包括转子和定子,所述转子由转轴(12)和转子铁心(11)组成,其特征在于:所述转子铁心(11)的外圆周均匀布置有转子永磁体(13);所述定子包括沿转子铁心(11)径向向外依次相连的定子铁心(5)、隔磁环(8)、轴向悬浮绕组(4)、导磁环(2),以及对称设置于定子铁心(5)两侧的轴向控制铁心和圆环形恒流源绕组,所述轴向控制铁心的外沿连接导磁环(2),内沿向转子铁心(11)延伸并设置有轴向工作气隙;所述定子铁心(5)和隔磁环(8)均是由轴向部分和外端连接于轴向部分内壁的径向部分组成的T字形结构,所述定子铁心(5)的轴向部分外壁贴合隔磁环(8)的轴向部分内壁,所述隔磁环(8)的径向部分将定子铁心(5)的径向部分和轴向部分分隔为对称的两部分;所述定子铁心(5)与转子铁心(11)之间设置有径向工作气隙,所述定子铁心(5)上绕制有分别位于内层和外层的电机转矩绕组(9)、径向悬浮绕组(10)。
【技术特征摘要】
1.一种恒流源励磁的三自由度无轴承永磁电机,包括转子和定子,所述转子由转轴(12)和转子铁心(11)组成,其特征在于:所述转子铁心(11)的外圆周均匀布置有转子永磁体(13);所述定子包括沿转子铁心(11)径向向外依次相连的定子铁心(5)、隔磁环(8)、轴向悬浮绕组(4)、导磁环(2),以及对称设置于定子铁心(5)两侧的轴向控制铁心和圆环形恒流源绕组,所述轴向控制铁心的外沿连接导磁环(2),内沿向转子铁心(11)延伸并设置有轴向工作气隙;所述定子铁心(5)和隔磁环(8)均是由轴向部分和外端连接于轴向部分内壁的径向部分组成的T字形结构,所述定子铁心(5)的轴向部分外壁...
【专利技术属性】
技术研发人员:张涛,陈万,鲁庆,丁祖军,丁卫红,唐中一,王业琴,
申请(专利权)人:淮阴工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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