[发明专利]一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴

权利要求书

1.一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴，其特征在于，包括钢筒(6)中心轴处同轴安装的转轴(1)，转轴(1)上依次固定安装有六极三自由度主动磁轴承(2)、高速主轴电机(3)、六极二自由度主动磁轴承(4)，钢筒(6)的前后两端与转轴(1)同轴各安装有辅助轴承(5)，转轴(1)穿过辅助轴承(5)，转轴(1)的前后两端各安装有径向传感器(7)，转轴(1)的后端还安装有轴向传感器(8)。

2.如权利要求1所述的一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴，其特征在于，所述六极三自由度主动磁轴承(2)包括轴向控制线圈(20)、第一径向控制线圈(21)、第一径向磁极(22)、第一径向定子(23)、轴向定子(24)及第一转子(28)，转轴(1)外侧依次套接有第一转子(28)、第一径向定子(23)、轴向定子(24)，第一径向定子(23)轴向两端分别安装有轴向控制线圈(20)，第一径向定子(23)的内环面沿圆周方向均匀布置有六个第一径向磁极(22)，每个第一径向磁极(22)上均缠绕有第一径向控制线圈(21)，第一径向磁极(22)与第一转子(28)之间设有径向气隙(25)。

3.如权利要求2所述的一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴，其特征在于，所述第一径向定子(23)的轴向长度小于第一转子(28)的轴向长度。

4.如权利要求2所述的一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的；电主轴，其特征在于，所述第一转子(28)和第一径向定子(23)均由硅钢片叠压而成，第一径向控制线圈(21)采用带绝缘漆的铜线，轴向定子(24)采用双片式结构。

5.如权利要求1所述的一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴，其特征在于，所述六极二自由度主动磁轴承(4)由第二径向控制线圈(41)、径向偏置线圈(42)、第二径向磁极(43)、第二径向定子(44)和第二转子(45)构成，所述第二转子(45)同轴套在转轴(1)外侧，第二转子(45)外同轴套有第二径向定子(44)，第二径向定子(44)的内缘沿圆周方向均匀分布六个第二径向磁极(43)，第二径向磁极(43)与第二转子(45)之间留有径向气隙；其中一组第二径向磁极(43)上缠绕有两组线圈，外侧的为径向偏置线圈(42)，内侧为第二径向控制线圈(41)，另外两组第二径向磁极(43)上只缠绕有第二径向控制线圈(41)；相对的两个第二径向控制线圈(41)相串联为一相，且缠绕方向相同。

6.如权利要求5所述的一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴，其特征在于，所述第二转子(45)和第二径向定子(44)均由硅钢片叠压而成，所述第二径向控制线圈(41)和径向偏置线圈(42)采用带绝缘漆的铜线。

7.如权利要求1所述的一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴，其特征在于，所述径向传感器(7)和轴向传感器(8)均采用电涡流位移传感器。

8.如权利要求1所述的一种五自由度交流六极主动磁轴承支承的电主轴，其特征在于，所述钢筒(6)的前后两端均连接端盖(9)，端盖(9)的中心处与转轴(1)同轴。