径向－轴向共用偏磁磁通的主动磁轴承及其控制方法技术

本发明专利技术涉及径向－轴向共用偏磁磁通的主动磁轴承，它由轴向控制线圈中的偏磁电流为径向和轴向提供静态偏磁磁通来产生静态承载力，由轴向控制线圈与径向控制线圈中的控制电流提供控制磁通来分别产生轴向和径向动态悬浮力，克服外界扰动使转子稳定悬浮于轴向和径向平衡位置。轴向采用双极性开关功放、径向采用ＣＲＰＷＭ电流跟踪型逆变器作为功率放大电路，采用电涡流位移传感器检测转子轴向和径向位移并反馈至ＤＳＰ控制器，由ＤＳＰ控制器进行ＰＩＤ运算和处理后为功率放大电路提供相应的控制信号，控制信号经过功率放大电路在磁轴承线圈中产生控制电流，实现转子在轴向和径向的稳定悬浮。本发明专利技术具有体积小，功放成本低，径向承载力高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气传动(机械传动)设备的
，是一种没有机械接触的 一种新型高性能轴承，特指集径向、轴向功能于一体的新型径向-轴向共用偏磁 磁通的主动磁轴承，可作为五自由度磁悬浮高速机床电主轴系统等机械设备中旋 转部件的无接触悬浮支承。
技术介绍
自从二十世纪七十年代磁轴承技术的迅速发展以来，国内外的磁轴承研究人 员着重研究了主动型轴向单自由度和径向二自由度磁轴承，在磁轴承控制方法上 主要采用直流信号同时提供静态偏磁磁通与控制磁通。转子实现稳定悬浮，需要 在5个自由度上施加控制力，通常采用1个轴向单自由度磁轴承和2个径向磁轴 承来支承，其中每个径向磁轴承控制径向相互垂直的两个自由度，轴向磁轴承控 制轴向自由度。这种5自由度磁轴承支承高速电机的机械结构轴向长度比较长， 对转子临界转速的提高有一定限制，而且一个径向磁轴承需要两个双极性功率放 大器驱动，功率放大器体积大、功耗大、成本较高，因此，这种磁轴承支承高速 电机结构限制了其在工程中实际应用范围。在第七届国际磁轴承会议上，瑞士苏黎士联邦工学院(ETH)的C . Redemann 发表了关于30kW无轴承密封泵应用测试报告，研究了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向－轴向共用偏磁磁通的主动磁轴承，其特征在于转子（５）由硅钢片叠压而成，中间由隔磁铝环（１１）将转子（５）分隔成轴向对称的２部分，隔磁铝环（１１）和转子（５）套在转轴（６）上；二个轴向定子圆盘（１０１）连接在轴向定子圆筒（１０２）两侧，二个轴向定子圆盘（１０１）和轴向定子圆筒（１０２）由硅钢片叠压而成，二个轴向定子圆盘（１０１）与转子（５）之间的气隙构成轴向气隙；径向定子（２）具有沿圆周均匀分布的三个径向定子磁极（３），径向定子（２）处于二个轴向定子圆盘（１０１）和轴向定子圆筒（１０２）中间，并置于轴向定子圆筒（１０２）内侧，径向定子（２）由硅钢片叠压而成，隔磁铝片（１２）将径向定子（２...

【技术特征摘要】
1、一种径向-轴向共用偏磁磁通的主动磁轴承，其特征在于转子(5)由硅钢片叠压而成，中间由隔磁铝环(11)将转子(5)分隔成轴向对称的2部分，隔磁铝环(11)和转子(5)套在转轴(6)上；二个轴向定子圆盘(101)连接在轴向定子圆筒(102)两侧，二个轴向定子圆盘(101)和轴向定子圆筒(102)由硅钢片叠压而成，二个轴向定子圆盘(101)与转子(5)之间的气隙构成轴向气隙；径向定子(2)具有沿圆周均匀分布的三个径向定子磁极(3)，径向定子(2)处于二个轴向定子圆盘(101)和轴向定子圆筒(102)中间，并置于轴向定子圆筒(102)内侧，径向定子(2)由硅钢片叠压而成，隔磁铝片(12)将径向定子(2)分隔成轴向对称的二部分，三个径向定子磁极(3)与转子(5)之间的气隙构成三个径向气隙；轴向控制线圈(9，10)分别紧挨二个轴向定子圆盘(101)，并置于内侧；三个径向控制线圈(4)固定在三个径向定子磁极(3)上；径向控制磁通在径向定子(2)、径向气隙和转子(5)之间构成完整的磁通回路，轴向控制磁通经过轴向定子圆筒(102)、轴向定子圆盘(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸德宏，程新，张维煜，朱熀秋，王鹏，刁小燕，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]