低功耗五自由度永磁偏置磁悬浮轴承系统技术方案

技术编号:2200232 阅读:284 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种低功耗五自由度永磁偏置磁悬浮轴承系统,属磁悬浮轴承。该磁悬浮轴承包括一台高速电机、一个低功耗永磁偏置轴向径向磁轴承和一个低功耗永磁偏置径向磁轴承。五自由度悬浮是利用两个径向充磁的环形永磁体来建立静态偏置磁场,依次经过三自由度磁轴承径向磁极、径向气隙、转子铁心、转子和两自由度永磁偏置磁轴承径向定子构成闭合磁路,轴向绕组产生控制磁通与偏置磁通叠加控制轴向悬浮,左右两端三磁极的径向控制绕组产生控制磁通与偏置磁通叠加,利用交流电机的三/二变换原理实现径向四自由度悬浮,该系统结构简单,临界转速高,功耗低,在航空航天、汽车摩托车、模具加工、纺织和化工机械等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术的低功耗五自由度永磁偏置磁悬浮轴承系统,属磁轴承技术和髙速电 机相结合的五自由度磁悬浮轴承。技术背景现代化的工业生产和交通运输越来越离不开髙速和超髙速电机的发展,特别 是在航空、航天、航海、汽车摩托车工业、机械加工和生产等领域高速电机获得 了广泛应用。但是轴承支撑技术一直是限制高速电机实现大功率实用化的障碍。 当前,角接触球轴承由于接触磨损发热,承载力和刚度小,极易发生机械故障而 停工停产,造成重大的经济损失甚至人员的伤亡。磁悬浮轴承则是利用定子和转 子之间的磁力作用将转子悬浮于空间,使定子和转子之间没有机械接触的一种新 型高性能轴承,由于定、转子之间不存在机械上的接触,所以磁悬浮轴承的转子 可达到很高的运转转速,并且具有机械磨损小、能耗低、寿命长、无润滑、无污 染等优点,特别适合高速、真空和超洁净等特殊的应用场合。但传统高速电机系统只是简单的采用两个径向电磁轴承和一个轴向电磁轴 承取代机械轴承来控制电机的五个自由度悬浮,占有相当的轴向空间,结构复杂,可靠性和安全性不高。2000年以来国际上众多学者提出了多种形式的三自由度 永磁偏置轴向/径向混合磁轴承,这类磁轴承部分解决了磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗五自由度永磁偏置磁悬浮轴承系统,其特征在于,包括一台高速电机、一个低功耗永磁偏置轴向径向磁轴承和一个低功耗永磁偏置径向磁轴承,所述低功耗永磁偏置轴向径向磁轴承是三自由度永磁偏置磁悬浮轴承,包括三自由度径向定子(1)、三自由度径向控制绕组(2)、轴向控制绕组(3)、三自由度转子铁心(4)、转子(5)、三自由度环形永磁体(8),其中三自由度径向控制绕组(2)套装在三自由度径向定子(1)的径向外表面上,轴向控制绕组(3)为单绕组贴装在三自由度径向定子(1)的轴向内表面上,三自由度转子铁心(4)置于三自由度径向定子(1)的内侧圆内,三自由度转子铁心(4)相对应地安装在转子(5)左端,三自由度...

【技术特征摘要】
1、一种低功耗五自由度永磁偏置磁悬浮轴承系统,其特征在于,包括一台高速电机、一个低功耗永磁偏置轴向径向磁轴承和一个低功耗永磁偏置径向磁轴承,所述低功耗永磁偏置轴向径向磁轴承是三自由度永磁偏置磁悬浮轴承,包括三自由度径向定子(1)、三自由度径向控制绕组(2)、轴向控制绕组(3)、三自由度转子铁心(4)、转子(5)、三自由度环形永磁体(8),其中三自由度径向控制绕组(2)套装在三自由度径向定子(1)的径向外表面上,轴向控制绕组(3)为单绕组贴装在三自由度径向定子(1)的轴向内表面上,三自由度转子铁心(4)置于三自由度径向定子(1)的内侧圆内,三自由度转子铁心(4)相对应地安装在转子(5)左端,三自由度环形永磁体(8)贴装在三自由度径向定子(1)的外侧圆周表面上;所述低功耗永磁偏置径向磁轴承是两自由度永磁偏置磁悬浮轴...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵旭升沈国良江光灵李剑
申请(专利权)人:南京化工职业技术学院
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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