一种三自由度混合锥形径向磁轴承制造技术

本发明专利技术公布了一种三自由度混合锥形径向磁轴承，属于磁悬浮轴承领域。其由一个径向磁轴承和一个锥形磁轴承构成，二者间放置一个轴向充磁的环形永磁体或环形偏置绕组，以提供偏置磁通；径向磁轴承定子为凸极结构，齿数为4，且每个定子齿上均绕有一个线圈，两两连接构成两个径向悬浮绕组，转子为圆柱结构；锥形磁轴承包括两个锥形定子和两个锥形转子，均为锥形圆柱结构，且两锥形定子间嵌有一个轴向悬浮绕组；径向定子、两锥形定子与永磁体经导磁环连接，径向转子和两个锥形转子套在转子导磁环上，再套在转轴上。本发明专利技术磁轴承径向和锥形磁轴承的控制磁路隔离，轴向力与径向力解耦，控制简单，结构紧凑，可作为电磁轴承或永磁偏置式磁轴承适用，通用性好。

A hybrid cone radial magnetic bearing with three degrees of freedom

The invention discloses a three degree of freedom mixed conical radial magnetic bearing, belonging to the magnetic suspension bearing field. It consists of a radial magnetic bearing and a conical magnetic bearing structure, the ring between the two placed an axially magnetized permanent magnet ring or bias winding, to provide the bias flux; radial magnetic bearing stator salient pole structure, the number of teeth is 4, and each of the stator teeth is wound with a coil, 22 is composed of two radial suspension windings and rotor for cylindrical structure; conical magnetic bearings including two conical stator and two conical rotor, are tapered cylindrical structure, and the two conical stator inlaid with an axial suspension winding; radial stator, the stator and the permanent magnet two conical body by magnetic connection, and radial rotor two sets of conical rotor in rotor magnetic ring, and is sheathed on the rotating shaft. The control circuit of the invention isolated radial and conical magnetic bearing, axial force and radial force decoupling, simple control, compact structure, can be used as electromagnetic bearings or permanent magnet biased magnetic bearing, good versatility.

【技术实现步骤摘要】
一种三自由度混合锥形径向磁轴承
本专利技术涉及一种三自由度混合锥形径向磁轴承，属于磁悬浮轴承领域。
技术介绍
永磁偏置式磁轴承采用永磁材料产生所需的偏置磁场，除了可有效减小磁轴承体积，提高功率密度外，还可显著减少控制绕组匝数，减小控制绕组的电感，以提升悬浮电流的斩波和跟踪效果，进而改善高速悬浮控制精度，并能较大程度地降低磁轴承的功率损耗。基于上述优点，永磁偏置式主动磁轴承已广泛应用到了航空航天、军事、飞轮储能等高速、超高速旋转机械的支撑系统中。然而，具有三自由度悬浮功能的传统永磁偏置式混合磁轴承，需要较大的止推盘，使得其加工装配难度较大，同时也限制了其临界转速的进一步提高。另外，由于止推盘中同时存在轴向和径向两种磁路，导致轴向悬浮力和径向悬浮力间存在耦合，而这不利于高速运行时的悬浮控制，并将降低悬浮控制的精度。为此，发展悬浮力间解耦、较小止推盘的混合磁轴承是该领域中的研究热点之一。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术的不足，提出一种三自由度混合锥形径向磁轴承。所述磁轴承是一种悬浮力相互解耦、控制磁路相互隔离、控制变量少且控制简单的三自由度混合锥形径向磁轴承。为了解决上述技术问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三自由度混合锥形径向磁轴承，其特征在于，包含1个径向磁轴承和1个锥形磁轴承；所述径向磁轴承，包括径向定子、径向转子、径向线圈和径向定子导磁环；所述径向定子布置在径向定子导磁环内，径向转子布置在径向定子内；所述径向定子导磁环为圆环结构，径向定子为凸极结构，齿数为4，齿与齿在空间上相差90°；所述径向转子为圆柱结构；在水平方向的两个径向线圈串联，构成1个水平方向径向悬浮绕组；在竖直方向的两个径向线圈串联，构成1个竖直方向径向悬浮绕组；所述锥形磁轴承，包括锥形定子Ⅰ、锥形定子Ⅱ、锥形转子Ⅰ、锥形转子Ⅱ、轴向悬浮绕组和锥形定子导磁环；所述锥形定子Ⅰ、锥形定子Ⅱ、锥形转子Ⅰ和锥形转子Ⅱ均为锥形圆柱结...

【技术特征摘要】
1.一种三自由度混合锥形径向磁轴承，其特征在于，包含1个径向磁轴承和1个锥形磁轴承；所述径向磁轴承，包括径向定子、径向转子、径向线圈和径向定子导磁环；所述径向定子布置在径向定子导磁环内，径向转子布置在径向定子内；所述径向定子导磁环为圆环结构，径向定子为凸极结构，齿数为4，齿与齿在空间上相差90°；所述径向转子为圆柱结构；在水平方向的两个径向线圈串联，构成1个水平方向径向悬浮绕组；在竖直方向的两个径向线圈串联，构成1个竖直方向径向悬浮绕组；所述锥形磁轴承，包括锥形定子Ⅰ、锥形定子Ⅱ、锥形转子Ⅰ、锥形转子Ⅱ、轴向悬浮绕组和锥形定子导磁环；所述锥形定子Ⅰ、锥形定子Ⅱ、锥形转子Ⅰ和锥形转子Ⅱ均为锥形圆柱结构，且锥形角相等，所述锥形定子导磁环为圆环结构；所述锥形定子Ⅰ和锥形定子Ⅱ布置在锥形定子导磁环内，且锥形定子Ⅰ和锥形定子Ⅱ轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽远，蔡骏，赵春文，
申请(专利权)人：南京埃克锐特机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32