[實用新型]電致動電磁軸承

有效

• 申請號: 201420556591.6
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN204099414U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 陳平輝;趙慶源;趙慶源
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李亮;程新敏

技術領域

本實用新型涉及電學技術領域，尤其是一種電致動電磁軸承。

背景技術

目前，公知的電磁軸承有兩大類，第一：無永磁偏置的電流型電磁軸承；第二：有永磁偏置的電流型電磁軸承。這兩種有一個共同特點電磁鐵與軸的距離不能改變。對于傳統的電磁軸承而言，如果需要電磁鐵對懸浮軸有恒定的作用力，隨著懸浮軸與電磁鐵之間距離的變化，通入電磁鐵的電流將呈現出非線性的變化，這對于控制來說是較為復雜的，也會導致控制效果的不理想。此外隨著間距的增大，通入電磁鐵的電流將大幅增大，這會增大線圈的發熱損耗，不利于節能同時也不利于電磁鐵的抗高溫性能。

發明內容

本實用新型的目的是：提供一種電致動電磁軸承，它不僅能實現常規電磁軸承的功能即調整電磁力的大小，同時還具有在穩態時消耗電能少的優點，以克服現有技術的不足。

本實用新型是這樣實現的：電致動電磁軸承，包括電磁軸承外殼，在電磁軸承外殼的內壁上設有偶數個對稱分布的壓電陶瓷，在壓電陶瓷的內側設有U型電磁鐵，在電磁軸承外殼內設有懸浮軸；壓電陶瓷與電壓調節裝置連接，U型電磁鐵與電流調節裝置連接。

所述的U型電磁鐵的兩個U型端的磁極相反。這樣主磁路就只在一個電磁鐵內部，避免多個電磁鐵的耦合干擾。

所述的壓電陶瓷嵌合或粘合在電磁軸承外殼的內壁上，U型電磁鐵嵌合或粘合在壓電陶瓷內側。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本實用新型利用壓電陶瓷加載電壓后就可以伸縮的特性，利用低電流的電壓來控制壓電陶瓷，從而控制電磁鐵與懸浮軸之間的間隙，可以實現電磁鐵內部電流的最小化，這樣電磁鐵消耗的電能就最小，而壓電陶瓷在穩定時(也就是不移動時)是幾乎不消耗能量的，這樣整個電磁軸承的耗能就很小了，可以大幅減小電磁軸承的能耗、提高電磁軸承的耐高溫性能、降低電磁軸承的溫升。本實用新型結構簡單，成本低廉，使用效果好。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型的實施例：電致動電磁軸承的結構如圖1所示，包括電磁軸承外殼1，在電磁軸承外殼1的內壁上設有偶數個對稱分布的壓電陶瓷2，壓電陶瓷2嵌合電磁軸承外殼1的內壁上；在壓電陶瓷2的內側設有U型電磁鐵3，U型電磁鐵3嵌合在壓電陶瓷2內側；在電磁軸承外殼1內設有懸浮軸4；壓電陶瓷2與電壓調節裝置連接，U型電磁鐵3與電流調節裝置連接；U型電磁鐵3的兩個U型端的磁極相反。

本實施例中，測量采用的壓電陶瓷2的電容量來計算出間隙大小，根據間隙大小計算出加載到壓電陶瓷2上的電壓，以及U型電磁鐵3中的電流。然后功率放大器把電壓信號加載到壓電陶瓷2和U型電磁鐵3上（這里壓電陶瓷和電磁鐵使用兩套獨立的功率放大器），然后再檢測電容量大小，進入控制的循環，就可以實現軸的懸浮了。