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一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机制造技术

技术编号:40151251 阅读:29 留言:0更新日期:2024-01-26 23:04
本发明专利技术公开了一种带有径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机,集成化定子包括位于端盖和圆筒形外壳内侧的轴向定子铁心,轴向定子铁心内侧两端通过两个主永磁环连接两个径向定子铁心,在两个径向定子铁心之间的轴向定子铁心位置通过隔磁环一连接电机定子,径向定子铁心内圆周间隔设置永磁极和悬浮极,永磁极上有辅助永磁体,悬浮极上绕有径向悬浮绕组,轴向定子铁心内侧绕制轴向悬浮绕组。集成化转子包括转轴、悬浮转子铁心、隔磁环二与电机转子铁心。本发明专利技术径向气隙偏置磁通由主永磁环和辅助永磁体共同提供,而轴向气隙偏置磁通仅由主永磁环提供,可以分别对五自由度集成化磁悬浮电机的径向和轴向悬浮系统参数进行精准设计,节约材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁悬浮轴承,具体涉及一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机


技术介绍

1、磁悬浮轴承是采用电磁力实现转子稳定悬浮的电磁装置,其典型应用是代替机械轴承支承电机转子,实现电机高速高精运行。尤其是采用永磁体产生偏置磁通的混合磁轴承,只当转子偏离定子中心时,才需控制绕组通电产生可控悬浮力将转子拉回平衡位置,具有功耗低、体积小、悬浮力密度大的优点。因此混合磁轴承高速飞轮储能、航空航天发动机、电动汽车、高速电主轴等领域具有重要的应用前景。

2、采用混合磁轴承支承电机转子稳定悬浮,必须要在五个自由度上实现对转子的主动控制,因此,传统方案是采用多个单自由度轴向混合磁轴承、径向两自由度混合磁轴承、三自由度径向轴向混合磁轴承等组合支承电机转子,导致磁悬浮电机轴向长度太长,临界转速低,工业应用价值不明显。最新发展起来的是将上述的多个混合磁轴承实现集成化,将电机和五自由度悬浮功能集成在一起,即五自由度集成化磁悬浮电机。结构紧凑,大幅度提升悬浮力密度、转矩密度与临界转速,但是,其实现方案都是采用共同永磁体提供一个偏置磁通,这个偏置磁通即经过径向气隙本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机,其特征在于:包括集成化定子、集成化转子;所述集成化定子沿轴向依次分布左端盖(1)、轴向定子铁心(4)、左侧径向定子铁心(5)、电机定子(15)、右侧径向定子铁心(6)、右端盖(2);左侧径向定子铁心(5)、右侧径向定子铁心(6)通过左、右侧主永磁环(7、8)与轴向定子铁心(4)连接,电机定子(15)通过隔磁环一(12)与轴向定子铁心(4)连接;轴向定子铁心(4)与左侧径向定子(5)、右侧径向定子(6)之间绕有轴向悬浮绕组(11),左侧径向定子(5)、右侧径向定子(6)内圆周上均布三个左悬浮极Al、Bl、Cl和三个右悬浮极Ar、Br、Cr和...

【技术特征摘要】

1.一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机,其特征在于:包括集成化定子、集成化转子;所述集成化定子沿轴向依次分布左端盖(1)、轴向定子铁心(4)、左侧径向定子铁心(5)、电机定子(15)、右侧径向定子铁心(6)、右端盖(2);左侧径向定子铁心(5)、右侧径向定子铁心(6)通过左、右侧主永磁环(7、8)与轴向定子铁心(4)连接,电机定子(15)通过隔磁环一(12)与轴向定子铁心(4)连接;轴向定子铁心(4)与左侧径向定子(5)、右侧径向定子(6)之间绕有轴向悬浮绕组(11),左侧径向定子(5)、右侧径向定子(6)内圆周上均布三个左悬浮极al、bl、cl和三个右悬浮极ar、br、cr和三个左永磁极al、bl、cl和三个右永磁极ar、br、cr,三个左悬浮极al、bl、cl和三个右悬浮极ar、br、cr上分别绕有左、右侧径向悬浮绕组(9、10),三个左永磁极al、bl、cl和三个右永磁极ar、br、cr上嵌入左、右侧辅助永磁体(25、26);

2.根据权利要求1所述的一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机,其特征在于:所述左、右侧主永磁环(7、8)、左、右侧辅助永磁体(25、26)均沿径向充磁。

3.根据权利要求2所述的一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机,其特征在于:所述左、右侧主永磁环(7、8)内侧极性与对应的左、右侧辅助永磁体(25、26)外侧极性相同。

4.根据权利要求1所述的一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机,其特征在于:所述悬浮转子铁心(16)与轴向定子铁心(4)、左、右侧径向定子(5,6)之间存在左、右侧轴向气隙(18、19)、左、右侧径向气隙(23、24)。

5.根据权利要求1所述的一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁悬浮电机,其特征在于:所述轴向定子铁心(4)、悬浮转子铁心(16)由实心导磁材料制成,左、右侧径向定子铁心(5,6)、电机转子铁心(14)由硅钢片叠压而成。

6.根据权利要求4所述的一种带径向辅助励磁的五自由度集成化磁...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚俊永王浩然唐霄姚瑶叶小婷张涛武莎莎张晨鲁庆莫丽红
申请(专利权)人:淮阴工学院
类型:发明
国别省市:

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