[发明专利]一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机

权利要求书

1.一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机，其特征在于，包括：

转轴；

产生径向悬浮力且其转子铁心与所述转轴同轴装配的两自由度径向悬浮组件；

产生轴向悬浮力且其转子铁心与所述转轴同轴装配的一自由度轴向悬浮组件；

产生径向悬浮力且可驱动所述转轴旋转的两自由度径向悬浮无轴承电机组件；以及

包围支撑所述两自由度径向悬浮组件、一自由度轴向悬浮组件和所述两自由度径向悬浮无轴承电机组件的外部定子轭；

其中，所述两自由度径向悬浮组件的环形永磁体和一自由度轴向悬浮组件的环形永磁体径向充磁方向相反，形成永磁偏置磁场。

2.根据权利要求1所述的一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机，其特征在于，所述两自由度径向悬浮组件还包括：

设置在所述两自由度径向悬浮组件的环形永磁体内圈的径向悬浮组件定子铁心；以及

绕接在所述径向悬浮组件定子铁心上的径向悬浮组件绕组；

其中，所述径向悬浮组件定子铁心的齿极与所述径向悬浮组件的转子铁心之间形成径向悬浮组件气隙，所述径向悬浮组件绕组区分为沿X方向设置且相互对称的第一径向悬浮组件绕组和沿Y方向设置且相互对称的第二径向悬浮组件绕组。

3.根据权利要求2所述的一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机，其特征在于，所述两自由度径向悬浮组件还包括径向悬浮组件永磁体护套，所述径向悬浮组件永磁体护套环形分布在所述外部定子轭和所述两自由度径向悬浮组件的环形永磁体之间。

4.根据权利要求1所述的一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机，其特征在于，所述一自由度轴向悬浮组件还包括：

设置在所述一自由度径向悬浮组件的环形永磁体内圈的轴向悬浮组件定子铁心；

固定在所述轴向悬浮组件定子铁心的内圈，并与所述轴向悬浮组件定子铁心的内圈形成绕组容纳腔的绕组支撑架；

环形分布在所述绕组容纳腔内的轴向悬浮组件绕组；以及

设置在所述轴向悬浮组件定子铁心侧壁并将所述绕组支撑架和所述轴向悬浮组件绕组封闭在所述轴向悬浮组件定子铁心的内圈内的轴向悬浮组件定子铁心盖板；

其中，所述轴向悬浮组件绕组与所述一自由度径向悬浮组件的转子铁心之间具有轴向悬浮组件气隙。

5.根据权利要求4所述的一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机，其特征在于，所述一自由度轴向悬浮组件还包括轴向悬浮组件永磁体护套，所述轴向悬浮组件永磁体护套环形分布在所述外部定子轭和所述一自由度向悬浮组件的环形永磁体之间。

6.根据权利要求1所述的一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机，其特征在于，所述两自由度径向悬浮无轴承电机组件包括：

设置在所述外部定子轭内圈的无轴承电机组件隔磁环；

设置在所述无轴承电机组件隔磁环内圈的无轴承电机组件定子铁心；

绕接在所述无轴承电机组件定子铁心上的无轴承电机组件绕组；以及

设置在所述转轴上的无轴承电机组件转子。

7.根据权利要求1所述的一种无推力盘的五自由度磁悬浮电机，其特征在于，所述外部定子轭为环形且由通过高导磁实心合金材料制成。