一种磁悬浮轴承及高性能伺服电机制造技术

一种磁悬浮轴承及高性能伺服电机，磁悬浮轴承包括外壳，其特征在于，还包括设置外壳内的固定环和设置在固定环外周沿周向布置的多个磁性滚子，所述固定环包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次稀土金属环、特氟龙环、永磁体环和铜环；所述磁性滚子至少包括永久性磁体，固定环上的永磁体环的极性与磁性滚子永久性磁体的极性相反。使用了本实用新型专利技术提供的磁悬浮轴承的伺服电机，控制电路简单、寿命长，转速快。

A kind of magnetic bearing and high performance servo motor

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮轴承及高性能伺服电机
技术涉及一种磁悬浮轴承及高性能伺服电机，属于电机

技术介绍
现有技术提供了的伺服电机为机械轴承的电动机，其包括定子和转子，在定子的槽中设有旋转用的绕组，在绕组中施加电流，则转子在机械轴承中旋转，这种伺服电机的缺点是机械轴承的磨损严重，电机寿命短，转速较低。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点，技术的专利技术目的是提供一种磁悬浮轴承及高性能伺服电机，所述磁悬浮轴承构造简单，所述伺服电机寿命长，输出转速较高。为实现所述专利技术目的，技术提供一种磁悬浮轴承，其包括外壳，其特征在于，还包括设置外壳内的固定环和设置在固定环外周沿周向布置的多个磁性滚子，所述固定环包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次稀土金属环、特氟龙环、永磁体环和铜环；所述磁性滚子至少包括永久性磁体，固定环上的永磁体环的极性与磁性滚子永久性磁体的极性相反。优选地，所述磁性滚子为磁性滚柱，其从内到外依次为稀土金属环、特氟龙环、永磁体环和铜环。优选地，所述稀土金属为钕。优选地，所述外壳至少包括屏蔽层，用于隔离固定环和磁性滚柱产生的磁场对外界的干扰。为实现所述技术目的，本技术还提供一种伺服电机，其包括电动机及驱动器，所述电动机通过上述的磁悬浮轴承将转子轴活动地设置于支座上。与现有技术相比，技术提供的磁悬浮轴承结构简单，不需要额外的供电产生支撑力，技术提供的伺服电机由于使转子磁磁悬浮于基座上，在转子旋转时，不需要克服机械轴承的阻力，且机械磨擦小，因此，寿命长，转速高且输出功率大。附图说明图1是本技术提供的磁悬浮轴承的组成示意图；图2是本技术提供的伺服电机供电电路的组成框图；图3是本技术提供的伺服电机的工作状态图；图4是本技术提供的伺服电机供电电路变形例的组成框图；图5是本技术提供的伺服电机供电电路另一变形例的组成框图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，所示实施例仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，本申请文件中所用术语，应该被理解为具有与现有技术一致的意义，除非在本申请文件被特定定义，否则不会用极端化的含义来解释。图1是技术提供的磁悬浮轴承的组成示意图，如图1所示，本技术提供的磁悬浮轴承包括外壳5，还包括设置外壳5内的固定环和多个设置在固定环外沿周向布置的磁性滚子Ro1-Ro8，所述固定环包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次稀土金属环1、特氟龙环2、永磁体环3和铜环4，所述永磁体3上端为N极性，下端为S极性。磁性滚子至少包括永久磁体，优选地，磁性滚子为磁性滚柱，所述磁性滚柱Ro从内到外依次为稀土金属环、特氟龙环、永磁体环和铜环，所述永磁体上端为S极，下端为N极。优选地，稀土金属为钕。所述外壳5优选包括磁性屏蔽材料，用于防止固定环和磁性滚柱产生的磁场对外界的干扰。技术虽然以磁性滚柱为8个进行示例性的说明，但磁性滚柱也可以为任意个。使用时，将伺服电机的轴子轴AX固定于固定环上，当转子轴AX在由伺服电机的定子产生旋转磁场而驱动旋转时，固定环也旋转，所述固定环与设置其周围的磁性滚子之间会产生磁悬浮，从而作无摩擦滑动，磁性滚子产生自转。下面描述本技术提供的伺服电机的供电电路。图2是本技术提供的伺服电机的供电电路的组成框图，如图2所示，控制系统包括升压电路，其用于将交流电源201提供的交流电能进行升压，并转换为直流电能，所述升压电路包括电感202、电能转换器203和滤波器204，交流电源201经电感202连接于电能转换器203，电能转换器203将交流电能转换为直流电能并进行升压，而后经滤波器204滤除交流成份。电能转换器203的输出端连接于储能器209，并给电流逆变器206提供直流电能。储能器209可使用可充电电池，大容量电容器，双电荷层电容器等。在逆变器206的直流侧与也设置有电容器207。逆变器206的交流侧与交流电动机M连接，用于给电动机M提供交流电流，以产生旋转磁场。交流电动机M的旋转速度和旋转位置由编码器211检测。电动机M的旋转速度的指令从转速指令单元221输出。速度控制单元222根据来自转速指令单元221的速度指令以及来自编码器211和电流检测器223的反馈信号进行工作，实施交流电动机M的速度控制、电流控制、PWM控制以及根据该输出对逆变器206进行PWM控制。由于该控制是公知的，所以省略详细的说明。本技术提供的供电电路还包括所述指令运算单元，包括电流检测单元234、速度指令单元221、蓄能检测单元231、电流指令运算单元232和电流控制单元233，其中，电流检测单元234用于检测升压电路输入端的电流值；蓄能检测单元231用于检测储能器209所存储的电量；速度指令单元221根据转速模式计算驱动电动机M的所需电能；电流指令运算单元232根据转速指令单元221的指令和蓄能检测单元231提供的储能器209可提供的电量计算从升压电路和储能器209提供给电动机电能的比例；电流控制单元233根据电流指令运算单元232的指令和电流检测单元234提供电流的供电电流控制升压电路以根据其应供给的比例提供电能。另外，本例说明了从转速指令单元221发出速度指令，但也可以构成为发出位置指令，由速度控制单元222实施交流电动机M的位置控制，速度控制，电流控制，PWM控制另一方面，储能器209的能量蓄能状态由蓄能检测单元231检测。另外，交流电动机M的所需电能由转速指令单元221运算。蓄能检测单元231的检测值和来自转速指令单元221的所需电能被输入到电流指令运算单元232，在电流指令运算单元232中计算出升压电路205的输出电流。即，在交流电源201的功率因数为1时，指示交流电源201电流的大小。电流控制单元233根据电流指令运算单元232的输出和交流电源201的电压以及来自电流检测器234的信号进行工作，实施交流电源201的电流控制、PW本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮轴承，其包括外壳，其特征在于，还包括设置外壳内的固定环和设置在固定环外周沿周向布置的多个磁性滚子，所述固定环包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次稀土金属环、特氟龙环、永磁体环和铜环；所述磁性滚子至少包括永久性磁体，固定环上的永磁体环的极性与磁性滚子永久性磁体的极性相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轴承，其包括外壳，其特征在于，还包括设置外壳内的固定环和设置在固定环外周沿周向布置的多个磁性滚子，所述固定环包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次稀土金属环、特氟龙环、永磁体环和铜环；所述磁性滚子至少包括永久性磁体，固定环上的永磁体环的极性与磁性滚子永久性磁体的极性相反。


2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述磁性滚子为磁性滚柱，其从内到外依次为稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月芹，
申请(专利权)人：大国重器自动化设备山东股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37