一种磁悬浮轴承及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种磁悬浮轴承及控制方法，包括四个磁极，相邻的任意两个磁极的线圈串联形成一组线圈，另外两个相邻磁极的线圈串联形成一组线圈，并且两组线圈的中点相连接；通过对四个磁极的线圈进行解耦控制，实现对四个磁场的精确调节，从而调节x轴正方向的作用力F<subgt;x+</subgt;、x轴负方向的作用力F<subgt;x‑</subgt;、y轴正方向的作用力F<subgt;y+</subgt;、y轴负方向的作用力F<subgt;y‑</subgt;，实现转子的稳定悬浮。该磁悬浮轴承结构为四个磁极结构，具有承载力较大，结构简单的特点。相较于四绕组四极磁悬浮轴承结构，需要控制的绕组数减少了一半。本发明专利技术提供的控制方法通过对电流源的再分配，实现对两组线圈四极磁悬浮轴承电磁力的解耦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁悬浮轴承及控制方法，属于磁悬浮轴承。

技术介绍

1、随着磁悬浮轴承技术的发展，磁悬浮电机以其无摩擦、噪音小、转速高、能效高等优点逐渐占据传统电机市场。磁悬浮轴承产生4个方向(x轴正负方向和y轴正负方向)的电磁力，至少需要4个磁极产生4个磁场回路。因此，磁悬浮轴承结构的磁极结构一般有4磁极、8磁极、12磁极、16磁极甚至更多。

2、8极结构中每一对磁极构成一个磁场回路，可以大大减少相邻磁场的耦合，故市场上磁悬浮轴承结构主要采用8磁极结构。

3、但是随着磁极数的增加，磁悬浮轴承结构的承载力会越来越小(主要原因是磁极数越多，磁极的导磁面积会越小)，所以4磁极磁悬浮轴承结构的承载力最大。然而，4磁极结构的常规接线方式为每个磁极各绕制独立的一组线圈，使得4磁极结构中两级之间的磁场回路存在很大的磁耦合，这将会给控制系统的设计带来很大的麻烦。因此，针对四极磁悬浮轴承结构需要一个高效的解耦控制方法。

4、此外，4极磁悬浮轴承结构的常规接线方式和8极磁悬浮轴承结构的接线方式一样，采用4组独立线圈，因此4极磁悬浮轴承结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磁悬浮轴承，其特征在于，包括四个磁极，

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，四个磁极A、B、C、D依次设置在y轴正半轴、x轴正半轴、y轴负半轴、x轴负半轴上，分别产生y轴正方向的作用力Fy+、x轴正方向的作用力Fx+、y轴负方向的作用力Fy-、x轴负方向的作用力Fx-。

3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，四个磁极对应的线圈分别为第一线圈LA、第二线圈LB、第三线圈LC、第四线圈LD，第一线圈LA和第三线圈LC绕设在同一坐标轴正负半轴的磁极上，第二线圈LB和第四线圈LD绕设在另一坐标轴正负半轴的磁极上。</p>

4.根据...

【技术特征摘要】

1.一种磁悬浮轴承，其特征在于，包括四个磁极，

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，四个磁极a、b、c、d依次设置在y轴正半轴、x轴正半轴、y轴负半轴、x轴负半轴上，分别产生y轴正方向的作用力fy+、x轴正方向的作用力fx+、y轴负方向的作用力fy-、x轴负方向的作用力fx-。

3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，四个磁极对应的线圈分别为第一线圈la、第二线圈lb、第三线圈lc、第四线圈ld，第一线圈la和第三线圈lc绕设在同一坐标轴正负半轴的磁极上，第二线圈lb和第四线圈ld绕设在另一坐标轴正负半轴的磁极上。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，磁悬浮轴承设置有集成式主拓扑电路，具体为：

5.一种基于权利要求1-4任一项所述磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，根据需要在x轴正负方向和y轴正负方向产生电磁力的大小，周期性的调整用于控制设置在x轴正负方向和y轴正负方上向四个磁极的线圈的开关管导通时间，实现对四个磁极的线圈电流大小的调整，从而完成对四极磁悬浮轴承中y轴正方向的作用力fy+、x轴正方向的作用力fx+、y轴负方向的作用力fy-、x轴负方向的作用力fx-的解耦控制。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，四个磁极a、b、c、d依次设置在y轴正半轴、x轴正半轴、y轴负半轴、x轴负半轴上；在一个时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大同，陈李成，刘晋，周聪，
申请(专利权)人：山东华东风机有限公司，
类型：发明
国别省市：