[实用新型]一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构

权利要求书

1.一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构，其特征是，包括磁悬浮转子，沿所述磁悬浮转子的轴向两端分别设置用于提供转子轴向悬浮力与径向悬浮力的轴向磁轴承，所述转子轴向两端的轴向磁轴承成对称分布；在所述转子轴向或者径向分别设置轴向位移传感器，所述轴向位移传感器与控制器连接，所述控制器分别通过功率放大器与磁悬浮转子轴向两端轴向磁轴承的线圈连接。

2.如权利要求1所述的一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构，其特征是，所述控制器通过功率放大器控制两侧轴向磁轴承中的电流，从而控制两侧轴向磁轴承与转子之间气隙处的磁通，产生轴向恢复力，使转子在轴向保持主动的稳定悬浮；

当转子发生某一径向位移时，轴向磁轴承与转子之间的电磁力将产生径向分力，所述径向分力方向与转子径向位移方向相反，指向轴心，所述径向分力使转子回到径向平衡位置，从而保持转子的径向悬浮；

当转子沿径向轴发生微小角偏移时，所述两侧轴向磁轴承的径向分力产生一个恢复力矩，使转子回到平衡位置。

3.如权利要求1所述的一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构，其特征是，所述轴向磁轴承为电磁轴承，所述电磁轴承包括定子铁心和电磁线圈，定子铁心内侧为圆柱形磁极，线圈绕制在内外侧磁极之间。

4.如权利要求1所述的一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构，其特征是，所述转子包括：两侧磁极以及中间连接部件，其中两侧磁极内侧为圆柱形，外侧为筒状，与轴向磁轴承的磁极对应，中间连接部件为非导磁材料，用于连接两侧磁极形成一体。

5.如权利要求1所述的一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构，其特征是，所述轴向位移传感器设置在转子径向时，转子上布置用于提供传感器信号源的永磁环，永磁环采用轴向充磁，永磁环位置与传感器处于同一轴向位置。

6.如权利要求1所述的一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构，其特征是，如果转子径向选择被动悬浮，则不需要安装径向位移传感器；

如果转子径向需要主动控制，则需要在转子径向安装用于测量转子径向位移的径向位移传感器，径向位移传感器共有四个，布置在转子外侧，分为两组，每组两个传感器成90度垂直安装，对径向位移进行检测，所述径向位移传感器分别与控制器连接。