The utility model discloses a five DOF permanent magnet biased magnetic bearing, which is to solve the technical problems in the presence of a permanent magnet type magnetic bearings, the existing technology mentioned in the background technology of electromagnetic bias magnetic bearing and permanent magnet biased magnetic bearing faults. The technical scheme is as follows: a five degree of freedom permanent magnet biased magnetic suspension bearing, including annular rotor, two ring radial stators, two permanent magnets and an annular axial stator. The five degree of freedom permanent magnet biased magnetic suspension bearing has simple structure and compact structure, and can realize active control of five degrees of freedom, and the magnetic circuit of the radial two degrees of freedom magnetic field has no coupling.
【技术实现步骤摘要】
一种五自由度永磁偏置磁悬浮轴承
本技术涉及一种磁悬浮轴承,具体是一种永磁偏置五自由度磁悬浮轴承,属于磁悬浮领域。
技术介绍
早在1842年,英国物理学家Earnshaw就对磁悬浮轴承技术进行了研究和论述,磁悬浮轴承技术的基本原理是利用定子铁心与转子铁心之间的磁场力来实现转轴的无接触支承。由于定、转子之间没有机械接触,磁悬浮轴承具有以下优点:1.能够承受极高的转速。采用磁悬浮轴承支承的转轴可以在超临界、每分钟数十万转的工况下运行,其圆周速度只受转轴材料强度的限制。通常来说,在轴颈直径相同的情况下,采用磁悬浮轴承支承的转轴能达到的转速比采用滚动轴承支承的转轴大约高2倍,比采用滑动轴承支承的转轴大约高3倍。德国FAG公司通过试验得出:滚动轴承的dn值,即轴承平均直径与主轴极限转速的乘积,约为2.5~3×106mm·r/min,滑动轴承的dn值约为0.8~2×106mm·r/min,磁悬浮轴承的dn值约为4~6×106mm·r/min。2.摩擦功耗较小。在10000r/min时,磁悬浮轴承的功耗大约只有流体动压润滑支承的6%,只有滚动支承的17%,节能效果明显。3.寿命长,维护成本低。由于磁悬浮轴承依靠磁场力悬浮转轴,定、转子之间无机械接触,因此不存在由磨擦、磨损和接触疲劳所带来的寿命问题,所以磁悬浮轴承的寿命与可靠性均远高于传统的机械轴承。4.无需添加润滑剂。由于定、转子之间不存在机械摩擦,工作时不需要添加润滑剂,因此不存在润滑剂对环境所造成的污染问题,在禁止使用润滑剂和禁止污染的场合,如真空设备、超净无菌室等场合,磁悬浮轴承有着无可比拟的优势。根据磁场建立方式 ...
【技术保护点】
一种五自由度永磁偏置磁悬浮轴承,其特征在于:包括环形转子,在环形转子的轴心处设置环形轴向定子,在环形轴向定子的外表面上均布外凸设置四个用于设置控制绕组A的“U”字型绕组架,“U”字型绕组架的两个悬臂分别位于环形转子的两侧且两个悬臂与环形转子的侧面均有间隙,在“U”字型绕组架的两个悬臂上均设置控制绕组A;在环形轴向定子的两个侧面上均设置环形永磁体,两个环形永磁体与环形轴向定子同心,两个环形永磁体为轴向充磁且两个环形永磁体同极相对设置;两个环形永磁体均连接环形径向定子,两个环形径向定子与环形轴向定子同心;两个环形径向定子的外表面上均外凸对称设置两个用于设置控制绕组B的“L”字型绕组架,“L”字型绕组架位于环形转子的内部且“L”字型绕组架的端部与环形转子的内壁之间有间隙;两个环形径向定子上的四个“L”字型绕组架呈十字型设置,在“L”字型绕组架上均设置控制绕组B;位于“L”字型绕组架上的控制绕组B与“U”字型绕组架上的控制绕组A交替设置。
【技术特征摘要】
1.一种五自由度永磁偏置磁悬浮轴承,其特征在于:包括环形转子,在环形转子的轴心处设置环形轴向定子,在环形轴向定子的外表面上均布外凸设置四个用于设置控制绕组A的“U”字型绕组架,“U”字型绕组架的两个悬臂分别位于环形转子的两侧且两个悬臂与环形转子的侧面均有间隙,在“U”字型绕组架的两个悬臂上均设置控制绕组A;在环形轴向定子的两个侧面上均设置环形永磁体,两个环形永磁体与环形轴向定子同心,两个环形永磁体为轴向充磁且两个环形永...
【专利技术属性】
技术研发人员:梅磊,张广明,欧阳慧珉,邓歆,郝培华,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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