[實用新型]一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承

有效

• 申請號: 201920051572.0
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN209762003U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 牛凱;付江寒;石忠東
• 申請（專利權）人: 北京精雕科技集團有限公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，旨在提供一種藕合程度小，承載力大，損耗低，力?電流曲線線性度好的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承。由定子鐵芯、轉子鐵芯、轉軸、切向永磁體、徑向永磁體和勵磁線圈組成，轉軸、轉子鐵芯、定子鐵芯由內向外依次分布，定子鐵芯與轉子鐵芯之間設置有空氣隙；定子鐵芯的六個定子齒組成六個定子磁極沿圓周均勻分布，每個定子磁極均繞制有勵磁線圈，定子磁極相間構成定子槽；每個定子槽的槽口處均嵌設有切向充磁的切向永磁體；每個定子磁極的中部均還設置有徑向充磁的徑向永磁體，并在徑向永磁體兩側設置漏磁氣隙，漏磁氣隙與定子槽之間形成漏磁橋。

技術領域

本實用新型涉及一種非接觸磁軸承，特別涉及一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承。

背景技術

磁懸浮軸承憑借其無接觸、不需要潤滑和密封、振動小、使用壽命長、維護費用低等特點，在具有超高速，高剛度，低摩擦功耗，無磨損，長壽命等要求的領域得到了越來越廣泛的應用。三相磁懸浮軸承作為一種永磁偏置式磁懸浮軸承，不僅具有損耗小、成本低的特點，而且其繞組排列與三相交流電機相似，能夠和通用的三相六橋臂變頻器共用硬件結構，控制簡單，應用成本低。目前，應用較多的三相磁懸浮軸承結構如圖1所示，電磁磁路不穿過永磁體，磁動勢損失小，體積小、功耗低，但是由于電磁磁路和永磁磁路在定子鐵芯的軛部和齒部相互耦合，加重了定子鐵芯軛部和齒部的飽和現象，限制了峰值承載能力；并且該結構同一時刻只有一半數目的磁極在工作，另一半磁極只在轉子偏心時產生較少的承載力，極大地降低了軸承的承載力密度；另外，該軸承結構還是一個非對稱結構，容易造成力-電流曲線的線性度不佳。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種藕合程度小，承載力大，損耗低，力-電流曲線線性度好的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，由定子鐵芯、轉子鐵芯、轉軸、切向永磁體、徑向永磁體和勵磁線圈組成，轉軸、轉子鐵芯、定子鐵芯由內向外依次分布，定子鐵芯與轉子鐵芯之間設置有空氣隙；定子鐵芯的六個定子齒組成六個定子磁極沿圓周均勻分布，每個定子磁極均繞制有勵磁線圈，定子磁極相間構成定子槽；每個定子槽的槽口處均嵌設有切向充磁的切向永磁體；每個定子磁極的中部均還設置有徑向充磁的徑向永磁體，并在徑向永磁體兩側設置漏磁氣隙，漏磁氣隙與定子槽之間形成漏磁橋。

上述一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，所述切向永磁體的截面形狀為矩形，每相鄰兩個切向永磁體的極性相反。

上述一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，所述徑向永磁體的截面形狀可以為矩形也可以為弧形，并且每相鄰兩個徑向永磁體的極性相反。

上述一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，所述徑向永磁體與相鄰切向永磁體“面對面”的極性相同。

上述一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，所述徑向永磁體的最小寬度為零。

上述一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，所述勵磁線圈組成三相對稱繞組。

上述一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，所述定子鐵芯，轉子鐵芯由高導磁率軟磁材料沿軸向疊壓制成，高導磁率軟磁材料包括但不限于硅鋼片、1J22以及1J50。

上述一種低功耗大承載力的三相永磁偏置徑向磁懸浮軸承，所述定子鐵芯的軸端兩側分別設置有非導磁端板，通過鉚釘與定子鐵芯鉚接在一起，并采用環氧樹脂填充間隙的方式固化為一體。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

1、六個磁極的場強在同一時刻同時發生強弱變化而產生承載力，承載力大；