一种双线圈轴向球面纯电磁磁轴承制造技术

一种双线圈轴向球面纯电磁磁轴承主要由定子系统和转轴两部分组成，定子系统主要包括：上定子铁心、下定子铁心、激磁线圈。本发明专利技术采用上、下球面磁轴承，使转轴所受电磁力始终经过球心，当转轴球心与质心重合时，电磁力相对转轴产生的扭矩为零，从而消除了径向扭动对轴向平动的干扰。此外，上、下定子铁心采用极靴结构，使圆周上的磁场分布更加均匀，上、下定子铁心的激磁线圈采用双线圈结构，且两线圈匝数不同，匝数少的线圈电流可控，匝数大的线圈电流不变，与单线圈结构相比提高了电流响应速率，可控电流采用差动形式，进一步提高了磁轴承的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种双线圈轴向球面纯电磁磁轴承
本专利技术涉及一种非接触磁悬浮轴承，特别是一种球面纯电磁磁轴承，可作为小型航天器中旋转部件的无接触支撑，特别适用于磁悬浮飞轮的非接触支承。技术背景随着航天技术的发展，卫星、空间站等航天器对于姿态控制的精度要求越来越高，传统机械动量轮已经不能满足要求。磁悬浮飞轮采用磁轴承支承，消除了机械轴承带来的磨损，提高了控制力矩的精度和稳定度。现有磁悬浮飞轮结构中，一般采用单自由度轴向磁轴承或三自由度轴向磁轴承。无论采用何种方案，在满足承载力的条件下，当转子发生平动时，磁轴承磁极处的气隙较均匀不会相对转轴产生扭动力矩。但当转子发生偏转时，磁轴承定、转子间的磁气隙不均匀，导致磁极面内的电磁力不均匀，从而产生相对转子质心的扭转力矩，即平动控制对扭动控制产生干扰力矩。中国专利申请号200510011272.2和200710098749.4所述的永磁偏置轴向磁轴承的磁极面均为柱面，磁轴承发生偏转时，定、转子间存在不均匀气隙，从而产生较大的扭转负力矩，增加了飞轮扭转轴承的负载。从而降低了飞轮转子的控制精度和控制力矩精度。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双线圈轴向球面纯电磁磁轴承，主要由定子系统和转轴两部分组成，其特征在于：定子系统主要包括：上定子铁心(1‑1)、下定子铁心(1‑2)、上轴向上端激磁线圈(2‑1)、上轴向下端激磁线圈(3‑1)、下轴向下端激磁线圈(2‑2)和下轴向上端激磁线圈(3‑2)；其中上定子铁心(1‑1)包括球面左磁极、球面中磁极和球面右磁极，上定子铁心(1‑1)球面左磁极左侧边缘与上定子铁心(1‑1)球面右磁极右侧边缘形成的夹角为87°，上定子铁心(1‑1)球面中磁极根部左侧圆锥面与上定子铁心(1‑1)球面左磁极和上定子铁心(1‑1)球面中磁极的连接处所成角度为86°，上定子铁心(1‑1)球面中磁极根部右侧圆锥面与...

【技术特征摘要】
1.一种双线圈轴向球面纯电磁磁轴承，主要由定子系统和转轴两部分组成，其特征在于：定子系统主要包括：上定子铁芯(1-1)、下定子铁芯(1-2)、上轴向上端激磁线圈(2-1)、上轴向下端激磁线圈(3-1)、下轴向下端激磁线圈(2-2)和下轴向上端激磁线圈(3-2)；其中上定子铁芯(1-1)包括球面左磁极、球面中磁极和球面右磁极，上定子铁芯(1-1)球面左磁极左侧边缘与上定子铁芯(1-1)球面右磁极右侧边缘形成的夹角为87°，上定子铁芯(1-1)球面中磁极根部左侧圆锥面与上定子铁芯(1-1)球面左磁极和上定子铁芯(1-1)球面中磁极的连接处所成角度为86°，上定子铁芯(1-1)球面中磁极根部右侧圆锥面与上定子铁芯(1-1)球面中磁极和上定子铁芯(1-1)球面右磁极的连接处所成角度为86°；下定子铁芯(1-2)包括球面左磁极、球面中磁极和球面右磁极，下定子铁芯(1-2)球面左磁极左侧边缘与下定子铁芯(1-2)球面右磁极右侧边缘形成的夹角为87°，下定子铁芯(1-2)球面中磁极根部左侧圆锥面与下定子铁芯(1-2)球面左磁极和下定子铁芯(1-2)球面中磁极的连接处所成角度为86°，下定子铁芯(1-2)球面中磁极根部右侧圆锥面与下定子铁芯(1-2)球面中磁极和下定子铁芯(1-2)球面右磁极的连接处所成角度为86°，上定子铁芯(1-1)球面中磁极的径向内侧从上到下依次绕制上轴向上端激磁线圈(2-1)和上轴向下端激磁线圈(3-1)，上定子铁芯(1-1)、上轴向上端激磁线圈(2-1)和上轴向下端激磁线圈(3-1)共同构成上球面定子，下定子铁芯(1-2)球面中磁极的径向内侧从下到上依次绕制有下轴向下端激磁线圈(2-2)和下轴向上端激磁线圈(3-2)，下定子铁芯(1-2)、下轴向下端激磁线圈(2-2)和下轴向上端激磁线圈(3-2)共同构成下球面定子，转轴(4)位于上定子铁芯(1-1)和下定子铁芯(1-2)之间，转轴(4)上球面与上定子铁芯(1-1)各磁极球面间留有一定的球壳间隙，形成上轴向球壳气隙(5)，转轴(4)下球面与下定子铁芯(1-2)各磁极球面间留有一定的球壳间隙，形成下轴向球壳气隙(6)。2.根据权利要求1所述的一种双线圈轴向球面纯电磁磁轴承，其特征在于：所述的上定子铁芯(1-1)球面左磁极左侧边缘与上定子铁芯(1-1)球面左磁极左侧圆弧边缘切线所成夹角为47°，上定子铁芯(1-1)球面左磁极右侧边缘与上定子铁芯(1-1)球面左磁极右侧圆弧边缘切线所成夹角为113°，上定子铁芯(1-1)球面中磁极左侧边缘与上定子铁芯(1-1)球面中磁极左侧圆弧边缘切线所成夹角为71°，上定子铁芯(1-1)球面中磁极右侧边缘与上定子铁芯(1-1)球面中磁极右侧圆弧边缘切线所成夹角为71°，上定子铁芯(1-1)球面右磁极左侧边缘与上定子铁芯(1-1)球面右磁极左侧圆弧边缘切线所成夹角为113°，上定子铁芯(1-1)球面右磁极右侧边缘与上定子铁芯(1-1)球面右磁极右侧圆弧边缘切线所成夹角为47°，下定子铁芯(1-2)球面左磁极左侧边缘与下定子铁芯(1-2)球面左磁极左侧圆弧边缘切线所成夹角为47°，下定子铁芯(1-2)球面左磁极右侧边缘与下定子铁芯(1-2)球面左磁极右侧圆弧边缘切线所成...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪存孝，赵航，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11