The invention discloses a magnetic suspension hub bearing and a magnetic control method thereof. The magnetic suspension hub bearing comprises an inner ring, an outer ring, a separate magnetic module and a magnetic control module. The inner ring is composed of an inner ring journal, a right end baffle of the inner ring at both ends of the inner ring journal and a left end baffle of the inner ring. A rotor iron core is arranged in the middle of the inner ring journal; the outer ring is a half seal The closed type surrounding structure is provided with an opening facing the rotor core, and the rotor core is inserted into the opening, the outer ring is provided with a stator core, the stator core is wound with a control coil, and the stator core is facing the rotor core; the separated magnetic module includes four pairs of permanent magnets and hybrid magnetic rings; the magnetic control module includes an acceleration sensor and a controller, One actuator. The invention can simultaneously ensure that the vehicle can resist the interference of external forces in the radial and axial directions when turning, the magnetic module can refine the distribution, the magnetic response is accurate and the stability is good.
【技术实现步骤摘要】
磁悬浮轮毂轴承及其磁力控制方法
本专利技术属于轴承
，特别涉及一种磁悬浮轮毂轴承单元，具体是在径向具有双重磁力，并且径向方向上具有分段模块化磁力，在轴向上也具有模块化分段磁力的的轴承单元。
技术介绍
现有的各种磁悬浮轮毂轴承单元，在原理上大都类似，在面对各种各样的复杂工况的时候，磁力轴承不同部位所受到的力是不同的，有些结构处受的力大，有些结构处受的力小，同一个磁力环不同位置所需里的方向也有差异，就需要一定的控制方法来控制磁力的大小与方向。在以往的磁悬浮轮毂轴承磁力控制方面，一般都是采用控制绕组控制整个混合磁性环中的电流，从而改变整个磁性环的磁力大小，但这种方法的缺陷在于，其控制磁力的手法太过于粗糙，不能精确地应对轴承不同部位不同受力情况，控制结果不佳，很容易造成轴承在工作时不能很好的保证工作间隙，严重的甚至导致磁悬浮轴承失灵。
技术实现思路
针对现有磁悬浮轮毂轴承单元结构方面设计不足之处，以及现有磁力控制手段太过于单一化简单化的问题，本专利技术的目的在于提供一种磁悬浮轮毂轴承及其磁力控制方法，从而更...
【技术保护点】
1.一种磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：包括内圈(1)，外圈(2)，分离式磁力模块，磁力控制模块，其中：/n所述内圈(1)由内圈轴颈(101)以及位于内圈轴颈(101)两端的内圈右侧端部挡板(102)和内圈左侧端部挡板(103)组成，内圈轴颈(101)中部设置有转子铁芯(104)；/n所述外圈(2)为一个半封闭型环绕结构，其设置有一个开口(201)，开口(201)正对转子铁芯(104)，且转子铁芯(104)插入开口(201)中，外圈(2)内设置有定子铁芯(202)，定子铁芯(202)上缠绕有控制线圈(203)，定子铁芯(202)正对转子铁芯(104)；/n所述分离式磁力模块包括...
【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：包括内圈(1)，外圈(2)，分离式磁力模块，磁力控制模块，其中：
所述内圈(1)由内圈轴颈(101)以及位于内圈轴颈(101)两端的内圈右侧端部挡板(102)和内圈左侧端部挡板(103)组成，内圈轴颈(101)中部设置有转子铁芯(104)；
所述外圈(2)为一个半封闭型环绕结构，其设置有一个开口(201)，开口(201)正对转子铁芯(104)，且转子铁芯(104)插入开口(201)中，外圈(2)内设置有定子铁芯(202)，定子铁芯(202)上缠绕有控制线圈(203)，定子铁芯(202)正对转子铁芯(104)；
所述分离式磁力模块包括成对的第一永磁体(311)和第一混合磁性环(321)、第二永磁体(312)和第二混合磁性环(322)、第三永磁体(313)和第三混合磁性环(323)、第四永磁体(314)和第四混合磁性环(324)，第一永磁体(311)设置在内圈左侧端部挡板(103)的内侧，第一混合磁性环(321)设置在外圈(2)外侧，第一混合磁性环(321)正对第一永磁体(311)，且为同性相斥；第二永磁体(312)设置在内圈右侧端部挡板(102)的内侧，第二混合磁性环(322)设置在外圈(2)外侧，第二混合磁性环(322)正对第二永磁体(312)，且为同性相斥；第三永磁体(313)和第四永磁体(314)嵌于内圈轴颈(101)上的两个凹槽中，且位于转子铁芯(104)两侧，第三混合磁性环(323)和第四混合磁性环(324)分别设置在外圈(2)相对内圈轴颈(101)的一面上，第三永磁体(313)正对第三混合磁性环(323)，且为同性相斥，第四永磁体(314)正对第四混合磁性环(324)，且为同性相斥；
所述磁力控制模块包括一个加速度传感器，一个控制器，一个执行器，其中，加速度传感器安装于汽车质心位置，用于测量汽车的侧向加速度ay，控制器与加速度传感器相连，用于确定轮胎径向轮胎载荷FZR和FZL，以及轮胎轴向载荷FYL和FYR的大小；执行器与控制器相连，用于改变四个混合磁性环的磁性力大小，以保证内圈和外圈之间有安全间隙。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：所述第一混合磁性环(321)和第二混合磁性环(322)固定在外圈(2)上，不可转动，第一混合磁性环(321)和第二混合磁性环(322)在过轴承中心孔轴线以上的部分和轴承中心孔轴线以下的部分的磁力大小能够分别控制，以改变第一混合磁性环(321)和第二混合磁性环(322)在上半部和下半部的磁力大小和方向。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：所述第三永磁体(313)与第三混合磁性环(323)之间的斥力和第四永磁体(314)与第四混合磁性环(324)之间的斥力互不影响，两组磁力单元分开分布，以分别控制这两个磁力的大小以及方向。
4.根据权利要求1或2所述的磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：所述第一混合磁性环(321)和第二混合磁性环(322)结构相同，其是由弧状轴向充磁的永磁体(301)和轴向控制线圈组(302)组成的阵列，相邻控制线圈和永磁体之间的角度为1度，第一混合磁性环(321)和第二混合磁性环(322)的相位相同。
5.根据权利要求1或3所述的磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：所述第三混合磁性环(323)和第四混合磁性环(324)的结构相同，其是由弧状径向充磁的永磁体(303)和径向控制线圈(304)组成的阵列，周向上分6等份，永磁体(303)和控制线圈(304)间隔分布，相邻永磁体与控制线圈之间的角度为1度，第三混合磁性环(323)和第四混合磁性环(324)的相位互补。
6.根据权利要求1所述的磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：所述转子铁芯(104)的宽度以能够保证控制线圈(203)中的磁场完全穿过转子铁芯转子铁芯(104)。
7.根据权利要求1所述的磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：所述外圈(2)中设置有4个由定子铁芯(202)及控制线圈(203)构成的定子线圈结构，4个定子线圈结构在外圈(2)周向上均匀分布，每一个都垂直于外圈(2)的轴心。
8.根据权利要求1所述的磁悬浮轮毂轴承，其特征在于：所述转子铁芯(104)为截面为工字型的环...
【专利技术属性】
技术研发人员：林棻，林涛，赵又群，孙铭鸿，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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