【技术实现步骤摘要】
一种具有径向和轴向悬浮功能的无轴承双凸极电机及悬浮控制方法
[0001]本专利技术涉及无轴承电机
，尤其涉及一种具有径向和轴向悬浮功能的无轴承双凸极电机及悬浮控制方法。
技术介绍
[0002]无轴承电机是将磁轴承功能和驱动或发电功能集成一体的电机，其具有空间利用率高、结构紧凑的优势，同时无轴承电机具有磁轴承电机的特点，具备无机械磨损、无需润滑、使用寿命长、维护成本低的优势。目前无轴承电机应用较为广泛，主要包括无轴承永磁同步电机、无轴承开关磁阻电机、无轴承电励磁双凸极电机等。
[0003]无轴承永磁同步电机具有功率密度高、效率高的优势。然而由于无轴承永磁同步电机的转子由永磁体构成，在高温的工作环境下，转子具有不可逆的退磁的风险，极大的影响了电机的性能。同时由永磁体构成的转子结构强度低，在高速运行下永磁体容易剥落。无轴承开关磁阻电机是在开关磁阻电机的基础上发展而来的，其具有开关磁阻电机的特点。无轴承开关磁阻电机的定转子结构简单，转子既不由永磁体构成，也不缠绕绕组，因此无轴承开关磁阻电机能更好的适应高温高速的工作环境...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有径向和轴向悬浮功能的无轴承双凸极电机，其特征在于，包括：所述无轴承双凸极电机的定子由径向定子铁心(1)和轴向定子铁心(2)构成；径向定子铁心(1)为凸极结构，在径向定子铁心(1)的每个定子极上绕有一套电枢线圈，其中，同相的电枢线圈依次串联构成这一相的电枢绕组(4)，每相电枢绕组(4)均有两个出线端并通过所述两个出线端与外部转矩控制电路相连；径向定子铁心(1)上每三个定子极绕有一套悬浮线圈，径向相对的悬浮线圈串联构成悬浮绕组，X轴悬浮绕组(6)和Y轴悬浮绕组(7)均由径向相对的两套悬浮线圈串联构成，每套悬浮线圈均有两个接线端；轴向定子铁心(2)为一体环式结构，轴向定子铁心(2)上绕有励磁绕组(5)和Z轴悬浮绕组(8)，Z轴悬浮绕组(8)有两个出线端，Z轴悬浮绕组(8)的两个出线端与外部Z轴悬浮控制电路相连；转子铁心(3)也为凸极结构。2.根据权利要求1所述的无轴承双凸极电机，其特征在于，在轴向定子铁心(2)上，轴向相对的两套Z轴悬浮线圈串联构成Z轴悬浮绕组(8)，其中，每套Z轴悬浮线圈均有两个接线端，分别为第一接线端和第二接线端；第一套Z轴悬浮线圈第一接线端作为Z轴悬浮绕组(8)第一出线端Z+，第一套Z轴悬浮线圈第二接线端与第二套Z轴悬浮线圈第一接线端相连，第二套Z轴悬浮线圈第二接线端作为Z轴悬浮绕组(8)第二出线端Z
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；Z轴悬浮绕组(8)第一出线端Z+和Z轴悬浮绕组(8)第二出线端Z
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，都与外部Z轴悬浮控制电路相连。3.根据权利要求1所述的无轴承双凸极电机，其特征在于，X轴方向径向相对的两套悬浮线圈串联构成X轴悬浮绕组(6)，Y轴方向径向相对的两套悬浮线圈串联构成Y轴悬浮绕组(7)；X轴悬浮绕组(6)和Y轴悬浮绕组(7)各自均有两个出线端，X轴悬浮绕组(6)的两个出线端分别与X轴悬浮控制电路相连，Y轴悬浮绕组(7)的两个出线端分别与Y轴悬浮控制电路相连。4.根据权利要求3所述的无轴承双凸极电机，其特征在于，第一套X轴悬浮线圈第一接线端作为X轴悬浮绕组(6)第一出线端X+，第一套X轴悬浮线圈第二接线端与第二套X轴悬浮线圈第一接线端相连，第二套X轴悬浮线圈第二接线端作为X轴悬浮绕组(6)第二出线端X
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；第一套Y轴悬浮线圈第一接线端作为Y轴悬浮绕组(7)第一出线端Y+，第一套Y轴悬浮线圈第二接线端与第二套Y轴悬浮线圈第一接线端相连，第二套Y轴悬浮线圈第二接线端作为Y轴悬浮绕组(7)第二出线端Y
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。5.根据权利要求1所述的无轴承双凸极电机，其特征在于，轴向相对的两套励磁线圈串联构成励磁绕组(5)，每套励磁线圈均有两个接线端；第一套励磁线圈第一接线端作为励磁绕组(5)第一出线端F+，第一套励磁线圈第二接线端与第二套励磁线圈第一接线端相连，第二套励磁线圈第二接线端作为励磁绕组(5)第二出线端F
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；励磁绕组(5)第一出线端F+和励磁绕组(5)第二出线端F
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与外部励磁控制电路相连。6.根据权利要求5所述的无轴承双凸极电机，其特征在于，当励磁绕组(5)产生偏置磁
通时，所述偏置磁通的流向依次为：径向定子铁心(1)、第一气隙、转子铁心(3)、第二气隙、轴向定...
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