本发明专利技术提供一种磁悬浮主动式三自由度轴承、压缩机、电机，其中的磁悬浮主动式三自由度轴承包括轴承转子、径向定子组件等，径向定子组件包括径向定子，径向定子具有16个极柱，16个极柱关于转轴的中心呈中心对称且分布于4个象限内，每个象限内具有中间极柱以及处于其两侧的两个边侧极柱，两个所述中间极柱及两个所述边侧极柱皆关于相应的所述象限的角平分线对称，且同一象限内，相邻的边侧极柱与中间极柱所形成的极性相反，轴向定子组件中具有环行转轴设置的轴向线圈。本发明专利技术转轴上无需单独组装推力盘，结构更加紧凑、工艺得到简化，有效地减小了轴承体积，缩短了转轴长度，提高转子临界转速，提高磁悬浮系统的运行稳定性。提高磁悬浮系统的运行稳定性。提高磁悬浮系统的运行稳定性。
【技术实现步骤摘要】
磁悬浮主动式三自由度轴承、压缩机、电机
[0001]本专利技术属于磁悬浮轴承
，具体涉及一种磁悬浮主动式三自由度轴承、压缩机、电机。
技术介绍
[0002]磁悬浮轴承(简称磁轴承)利用对转子的电磁力将转轴悬浮起来，转轴与定子保持非接触的状态，因此具有无磨损、高转速、高精度、长寿命等优点。磁轴承按工作原理可分为三类：主动式磁轴承、被动式磁轴承和混合式磁轴承。磁轴承又分为径向磁悬浮轴承与轴向磁悬浮轴承，其中径向磁悬浮轴承通过与径向转子之间的电磁力实现对转轴径向位置的调节，轴向磁悬浮轴承通过与转轴上的推力盘之间的电磁力实现对转轴轴向位置的调节。在一个磁悬浮系统中，转轴的两端同时配置径向磁悬浮轴承与轴向磁悬浮轴承，从而实现对转轴的三自由度方向位置的调整。而彼此独立设置的径向磁悬浮轴承以及轴向磁悬浮轴承集成度不高，占用转轴尺寸，从而导致转轴长度偏大，这不利于转子临界转速的提高，当然，在一些现有技术中也出现了将径向磁悬浮轴承与轴向磁悬浮轴承集成为一个整体的三自由度磁轴承，但是，这种三自由度磁轴承中的径向轴承与轴向轴承的结构设计不够合理，导致径向轴承的磁力线与轴向轴承的磁力线各自通过相应的转子件例如径向转子或者推力盘形成通路，整体结构复杂，加工制作工艺复杂，装配困难，集成化程度偏低。
技术实现思路
[0003]因此，本专利技术提供一种磁悬浮主动式三自由度轴承、压缩机、电机，能够解决现有技术中三自由度磁轴承中的径向轴承与轴向轴承的结构设计不够合理，导致径向轴承的磁力线与轴向轴承的磁力线各自通过相应的转子件形成通路，整体结构复杂，加工制作工艺复杂，装配困难，集成化程度偏低的技术问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种磁悬浮主动式三自由度轴承，包括用于与转轴固定套接的轴承转子，套装于所述轴承转子的径向外侧的径向定子组件以及各处于所述轴承转子的轴向两端第一轴向定子组件以及第二轴向定子组件，所述第一轴向定子组件及第二轴向定子组件分别与所述轴承转子以及径向定子组件之间形成轴向磁路以实现对所述轴承转子的轴向位置的调整，所述径向定子组件与所述轴承转子之间形成径向磁路以实现对所述轴承转子的径向位置的调整，所述径向定子组件包括径向定子，所述径向定子具有朝向所述轴承转子一侧延伸的16个极柱，在所述转轴的轴向投影上，16个所述极柱关于所述转轴的中心呈中心对称且分布于4个象限内，每个所述象限内具有中间极柱以及处于所述中间极柱的两侧的两个边侧极柱，两个所述中间极柱及两个所述边侧极柱皆关于相应的所述象限的角平分线对称，且同一象限内，相邻的边侧极柱与中间极柱所形成的极性相反，所述第一轴向定子组件及所述第二轴向定子组件中皆具有环行所述转轴设置的轴向线圈。
[0005]在一些实施方式中，所述中间极柱的周向宽度大于所述边侧极柱的周向宽度。
[0006]在一些实施方式中，所述中间极柱的周向宽度为所述边侧极柱的周向宽度的两倍。
[0007]在一些实施方式中，每个所述极柱上皆绕设有径向线圈，两个所述边侧极柱绕设的所述径向线圈串联，两个所述中间极柱绕设的所述径向线圈串联。
[0008]在一些实施方式中，所述第一轴向定子组件包括第一轴向定子，所述第一轴向定子具有第一内磁环以及第一外磁环，所述轴向线圈处于所述第一内磁环与所述第一外磁环之间，其中所述第一内磁环与所述轴承转子的左端面之间形成第一轴向内侧工作间隙，所述第一外磁环与所述径向定子的左端面之间形成第一轴向外侧工作间隙，且所述第一外磁环处于所述径向线圈的径向内侧。
[0009]在一些实施方式中，所述第二轴向定子组件包括第二轴向定子，所述第二轴向定子具有第二内磁环以及第二外磁环，所述轴向线圈处于所述第二内磁环与所述第二外磁环之间，其中所述第二内磁环与所述轴承转子的右端面之间形成第二轴向内侧工作间隙，所述第二外磁环与所述径向定子的右端面之间形成第二轴向外侧工作间隙，且所述第二外磁环处于所述径向线圈的径向内侧。
[0010]在一些实施方式中，每个所述象限内的所述中间极柱上绕设的所述径向线圈的控制独立于所述边侧极柱上绕设的所述径向线圈的控制。
[0011]在一些实施方式中，所述第一轴向定子组件中的所述轴向线圈中的通电电流与所述第二轴向定子组件中的所述轴向线圈中的通电电流相反。
[0012]本专利技术还提供一种压缩机，包括上述的磁悬浮主动式三自由度轴承。
[0013]本专利技术还提供一种电机，包括上述的磁悬浮主动式三自由度轴承。
[0014]本专利技术提供的一种磁悬浮主动式三自由度轴承、压缩机、电机，转轴上无需单独组装推力盘，整体结构及加工制作工艺得到简化，便于装配，集成化程度较高，结构更加紧凑，有效地减小了轴承体积，缩短了转轴长度，提高转子临界转速，提高磁悬浮系统的运行稳定性。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例的磁悬浮主动式三自由度轴承的内部结构示意图，图中的虚线箭头示出了轴向磁路的流向；
[0016]图2为图1中的径向定子与轴承转子的相对位置关系，图中的虚线箭头示出了轴向磁路的流向，图中的实线箭头示出了径向磁路的流向。
[0017]附图标记表示为：
[0018]1、轴承转子；10、转轴；21、径向定子；211、中间极柱；212、边侧极柱；214、定子磁轭；31、第一轴向定子；311、第一内磁环；312、第一外磁环；41、第二轴向定子；411、第二内磁环；412、第二外磁环；51、轴向线圈；52、径向线圈；001、轴向磁路；002、径向磁路；003、径向工作间隙；004、第一轴向内侧工作间隙；005、第二轴向内侧工作间隙。
具体实施方式
[0019]结合参见图1至图2所示，提供一种磁悬浮主动式三自由度轴承，包括用于与转轴10固定套接的轴承转子1，套装于轴承转子1的径向外侧的径向定子组件以及各处于轴承转
子1轴向两端的第一轴向定子组件以及第二轴向定子组件，第一轴向定子组件及第二轴向定子组件分别与轴承转子1以及径向定子组件之间形成轴向磁路001以实现对轴承转子1的轴向位置的调整，径向定子组件与轴承转子1之间形成径向磁路002以实现对轴承转子1的径向位置的调整，径向定子组件包括径向定子21，径向定子21包括定子磁轭214，该定子磁轭214的内环上具有朝向轴承转子1一侧延伸的16个极柱，在转轴10的轴向投影上，16个极柱关于转轴10的中心呈中心对称且分布于4个象限内，每个象限内的3个极柱中具有中间极柱211以及处于中间极柱211的两侧的两个边侧极柱(212)，两个所述中间极柱(211)及两个所述边侧极柱(212)皆关于相应的所述象限的角平分线对称，且同一象限内，相邻的边侧极柱(212)与中间极柱(211)所形成的极性相反，一个边侧极柱212、两个中间极柱211及另一个边侧极柱212四者形成一个
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形结构，所述第一轴向定子组件及所述第二轴向定子组件中皆具有环行所述转轴(10)设置的轴向线圈(51)，也即轴向线圈51环绕转轴10一周设置(也称为单线圈模式)，能够理解的是，前述的4个象本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于，包括用于与转轴(10)固定套接的轴承转子(1)，套装于所述轴承转子(1)的径向外侧的径向定子组件以及各处于所述轴承转子(1)轴向两端的第一轴向定子组件以及第二轴向定子组件，所述第一轴向定子组件及第二轴向定子组件分别与所述轴承转子(1)以及径向定子组件之间形成轴向磁路(001)以实现对所述轴承转子(1)的轴向位置的调整，所述径向定子组件与所述轴承转子(1)之间形成径向磁路(002)以实现对所述轴承转子(1)的径向位置的调整，所述径向定子组件包括径向定子(21)，所述径向定子(21)具有朝向所述轴承转子(1)一侧延伸的16个极柱，在所述转轴(10)的轴向投影上，16个所述极柱关于所述转轴(10)的中心呈中心对称且分布于4个象限内，每个所述象限内具有两个中间极柱(211)以及处于所述中间极柱(211)的两侧的两个边侧极柱(212)，两个所述中间极柱(211)及两个所述边侧极柱(212)皆关于相应的所述象限的角平分线对称，且同一象限内，相邻的边侧极柱(212)与中间极柱(211)所形成的极性相反，所述第一轴向定子组件及所述第二轴向定子组件中皆具有环行所述转轴(10)设置的轴向线圈(51)。2.根据权利要求1所述的磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于，所述中间极柱(211)的周向宽度大于所述边侧极柱(212)的周向宽度。3.根据权利要求2所述的磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于，所述中间极柱(211)的周向宽度为所述边侧极柱(212)的周向宽度的两倍。4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于，每个所述极柱上皆绕设有径向线圈(52)，两个所述边侧极柱(212)绕设的所述径向线圈(52)串联，两个所述中间极柱(211)绕设的所述径向线圈(52)串联。5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：董如昊，龚高，张超，陈艳霞，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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