一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统，包括轴承支座、外圈、内圈以及设置在内圈上的铁芯，其特征在于：所述铁芯上设置有转子线圈以及调整线圈，所述外圈与内圈之间具有固定间隙并可以相对转动，所述转子线圈通过第一控制电路接入所述中控系统，所述调整线圈通过辅助限流电路接入所述中控系统，所述辅助限流电路由差动变压器以及敏感偏心变化的位置传感器和伺服控制系统构成，可以实现由径向负载变化引起偏心变化量补偿的闭环补偿，伺服控制系统采用时分式控制方式，通过模拟信号控制方式实现承载能力调节。拟信号控制方式实现承载能力调节。拟信号控制方式实现承载能力调节。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统


[0001]本技术属于永磁轴承控制系统领域，具体地涉及一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统。

技术介绍

[0002]被动磁力轴承作为磁力轴承的一种形式，具有自身独特的优势，它体积小、无功耗、结构简单，磁悬浮轴承利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，与液体悬浮轴承、气体悬浮轴承相比，无需能量过渡转换过程，可以直接将电能转换成支承能。被动磁力轴承与主动磁力轴承最大的不同在于，前者没有主动电子控制系统，而是利用磁场本身的特性将转轴悬浮起来，因此耗能低。
[0003]但现有技术中的传统的低耗能被动磁力轴承由于本身磁力的限制，需要较大面积的磁体实现大承载力条件下的悬浮，因此其结构复杂体积庞大，且其根据承载力设置的线圈通电量大，相互之间的磁场干预损耗功耗极高，急需改进。

技术实现思路

[0004]本技术为克服以上缺陷，提供了一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统。
[0005]一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统，包括轴承支座、外圈、内圈以及设置在内圈上的铁芯，所述铁芯上设置有转子线圈以及调整线圈，所述外圈与内圈之间具有固定间隙并可以相对转动，所述转子线圈通过第一控制电路接入所述轴承控制系统的中控系统，所述调整线圈通过辅助限流电路接入所述轴承控制系统的中控系统，所述辅助限流电路由差动变压器以及敏感偏心变化的位置传感器和伺服控制系统构成。
[0006]优选的，所述外圈上具有等距离间隔设置的永磁体，所述永磁体为圆柱状，并通过嵌入的方式固定在所述外圈的内壁上，多个所述永磁体具有相同的磁极，所述转子线圈以及调整线圈均均匀分布与所述铁芯上。
[0007]优选的，所述轴承支座上还设置有两个第一螺孔，所述第一螺孔可以与螺钉配合并将所述轴承支座固定在机械设备上。
[0008]优选的，所述轴承支座内通过嵌入的方式过盈配合有外圈。
[0009]优选的，所述伺服控制系统设置在所述轴承支座上的凹槽内，并通过导线分别与所述第一控制电路以及辅助限流电路连接。
[0010]优选的，所述伺服控制系统包括运算放大器、第一开关、第一电阻、第一电容以及第二开关、第二电阻、第二电容，所述第一开关和第一电容与所述第一电阻依次串联，所述第一开关的一端与所述位置传感器的输出端电连接，所述第一电阻的一端与运算放大器的输入端电连接，所述运算放大器的输出端连接伺服控制器；所述第二开关和第二电容与所述第二电阻依次串联，并与所述第一开关和第一电容与所述第一电阻并联。
[0011]本技术的有益效果为：
[0012]本技术的可通过对不同轴承承载力的需求调节调整线圈的使用可以实现低
功耗的大承载力径向磁悬浮轴承，本技术的通过转子线圈的设置满足了基本使用需要，当轴承的承载力要求过大超过伺服控制系统阈值时，第一控制电路内的电流过大并生成电流预警控制信号，伺服控制系统可以控制启用辅助限流电路，辅助限流电路由差动变压器以及敏感偏心变化的位置传感器和伺服控制系统构成，可以实现由径向负载变化引起偏心变化量补偿的闭环补偿，伺服控制系统采用时分式控制方式，此时调整线圈接入发挥作用，用调整线圈交替地作为位置传感器和力发生器，脉冲数越多，承载能力越大，通过改变控制信号的脉冲数，可有效改变轴承承受负载变化的能力，从而产生大小不同的承载力，电流越大，承载能力越大，通过改变控制信号的电流，可有效改变轴承的刚度，通过模拟信号控制方式实现承载能力调节。
附图说明
[0013]图1低功耗大承载力的径向轴承控制系统的整体结构示意图；
[0014]图2低功耗大承载力的径向轴承控制系统的整体结构仰视图；
[0015]图3低功耗大承载力的径向轴承控制系统的整体结构轴测图；
[0016]图4低功耗大承载力的径向轴承控制系统的去除轴承支座示意图；
[0017]图5低功耗大承载力的径向轴承控制系统的去除轴承支座的剖面图一；
[0018]图6低功耗大承载力的径向轴承控制系统的去除轴承支座的剖面图二；
[0019]图7低功耗大承载力的径向轴承控制系统图；
具体实施方式
[0020]下面结合图1
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7对本技术的低功耗大承载力的径向轴承控制系统进行具体的说明。
[0021]一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统，包括轴承支座1、外圈2、内圈3以及设置在内圈3上的铁芯4，所述铁芯4上设置有转子线圈5以及调整线圈6，所述外圈2与内圈3之间具有固定间隙并可以相对转动，所述转子线圈5通过第一控制电路接入所述中控系统，所述调整线圈6通过辅助限流电路接入所述中控系统，所述辅助限流电路由差动变压器7以及敏感偏心变化的位置传感器和伺服控制系统8构成，可以实现由径向负载变化引起偏心变化量补偿的闭环补偿，伺服控制系统8采用时分式控制方式，用调整线圈6交替地作为位置传感器和力发生器，脉冲数越多，承载能力越大，通过改变控制信号的脉冲数，可有效改变轴承承受负载变化的能力，从而产生大小不同的承载力，电流越大，承载能力越大，通过改变控制信号的电流，可有效改变轴承的刚度，通过模拟信号控制方式实现承载能力调节。
[0022]优选的，所述外圈2上具有等距离间隔设置的永磁体9，所述永磁体9为圆柱状，并通过嵌入的方式固定在所述外圈2的内壁上，多个所述永磁体9具有相同的磁极，所述转子线圈5以及调整线圈6均均匀分布与所述铁芯4上。
[0023]优选的，所述轴承支座1上还设置有两个第一螺孔10，所述第一螺孔10可以与螺钉配合并将所述轴承支座1固定在机械设备上。
[0024]优选的，所述轴承支座内通过嵌入的方式过盈配合有外圈2。
[0025]优选的，所述伺服控制系统8设置在所述轴承支座1上的凹槽11内，并通过导线分别与所述第一控制电路以及辅助限流电路连接。
[0026]优选的，所述伺服控制系统包括运算放大器、第一开关、第一电阻、第一电容以及第二开关、第二电阻、第二电容，所述第一开关和第一电容与所述第一电阻依次串联，所述第一开关的一端与所述位置传感器的输出端电连接，所述第一电阻的一端与运算放大器的输入端电连接，所述运算放大器的输出端连接伺服控制器；所述第二开关和第二电容与所述第二电阻依次串联，并与所述所述第一开关和第一电容与所述第一电阻并联。
[0027]本技术的通过转子线圈5的设置满足了基本使用需要，当轴承的承载力要求过大超过伺服控制系统阈值时时，第一控制电路内的电流过大并生成电流预警控制信号，伺服控制系统可以控制启用辅助限流电路，辅助限流电路由差动变压器7以及敏感偏心变化的位置传感器和伺服控制系统8构成，可以实现由径向负载变化引起偏心变化量补偿的闭环补偿，伺服控制系统8采用时分式控制方式，此时调整线圈6接入发挥作用，用调整线圈6交替地作为位置传感器和力发生器，脉冲数越多，承载能力越大，通过改变控制信号的脉冲数，可有效改变轴承承受负载变化的能力，从而产生大小不同的承载力，电流越大，承载能力越大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗大承载力的径向轴承控制系统，包括轴承支座、外圈、内圈以及设置在内圈上的铁芯，其特征在于：所述铁芯上设置有转子线圈以及调整线圈，所述外圈与内圈之间具有固定间隙并可以相对转动，所述调整线圈连接于辅助限流电路，所述辅助限流电路由差动变压器以及敏感偏心变化的位置传感器和伺服控制系统构成。2.根据权利要求1所述的低功耗大承载力的径向轴承控制系统，其特征在于所述轴承支座上还设置有两个第一螺孔，所述第一螺孔可以与螺钉配合并将所述轴承支座固定在机械设备上。3.根据权利要求1所述的低功耗大承载力的径向轴承控制系统，其特征在于所述轴承支座内通过嵌入的方式过盈配合有外圈。4.根据权利要求1所述的低功耗大承载力的径向轴承控制系统，其特征在于所述伺服控制系统设置在所述轴承支座上的凹槽内，并通过导线分别与第一控制电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳普，
申请(专利权)人：麦克斯韦腾风磁悬浮技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：