[发明专利]一种用于超导爪极电机的径向磁悬浮式转子轴承有效
申请号: | 202011469462.X | 申请日: | 2020-12-14 |
公开(公告)号: | CN112648289B | 公开(公告)日: | 2021-09-28 |
发明(设计)人: | 王少鹏;杨文将;田爱梅;宋东彬;姚轩宇 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学;中国航空发动机研究院 |
主分类号: | F16C32/04 | 分类号: | F16C32/04;H02K5/16 |
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地址: | 100191 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 超导 电机 径向 磁悬浮 转子 轴承 | ||
1.一种用于超导爪极电机的径向磁悬浮式转子轴承,包括机壳部分(1)和转子部分(2),其特征在于,所述机壳部分(1)包括定子背铁(3)、支承定子(4)、支承定子磁极(5)和支承控制绕组(6);所述转子部分(2)包括空心转轴(7)、转子磁轭(8)和磁轭爪极(9);所述支承定子(4)位于所述定子背铁上(3)与所述转子磁轭(8)相接的部分,加工出所述支承定子磁极(5)结构,缠绕所述支承控制绕组(6),并与所述转子磁轭(8)间形成磁悬浮气隙;所述转子磁轭(8)和磁轭爪极(9)采用高饱和导磁材料,作为超导爪极电机转子磁路的载体,将超导励磁绕组产生磁通沿一端转子磁轭(8)、磁轭爪极(9)到定子电枢绕组(10),再到另一端磁轭爪极(9)和转子磁轭(8),形成转子内部磁通,再通过径向的磁悬浮气隙和支承定子磁极(5)磁路导流入支承定子(4),与定子背铁(3)磁路形成完整主磁路(12)。
2.如权利要求1所述的一种用于超导爪极电机的径向磁悬浮式转子轴承,其特征在于,所述支承定子磁极(5)部分包括4×P个磁极,P≥1,且磁轭爪极部分(9)包括4×Z个爪极,Z≥1,支承定子磁极(5)与磁轭爪极(9)是主磁通(12)的主要载体,为保证支承定子磁极(5)产生的磁拉力对称平衡并减小转子上各磁轭爪极(9)的磁密差异,需保证支承定子磁极(5)个数为4×P,P≥1,且磁轭爪极个数为4×Z,Z≥1。
3.如权利要求1所述的一种用于超导爪极电机的径向磁悬浮式转子轴承,其特征在于,所述定子背铁(3)、所述支承定子(4)、所述支承定子磁极(5)、所述转子磁轭(8)和所述磁轭爪极(9)采用高饱和导磁材料以作为超导爪极电机主磁通(12)的主要载体。
4.如权利要求3所述的一种用于超导爪极电机的径向磁悬浮式转子轴承,其特征在于,所述支承定子(4)和所述支承定子磁极(5)不仅利用电机主磁通(12)作为径向磁悬浮支承的偏置磁通,还承载磁悬浮控制磁通(13):在将转子内部的爪极电机主磁通经径向的磁悬浮气隙和所述支承定子磁极(5)磁路导流入所述支承定子(4),再经所述支承定子(4)导流入所述定子背铁(3),形成环绕闭合主磁路的同时,还承载磁悬浮所述支承控制绕组(6)产生的所述控制磁通(13),并且所述控制磁通(13)流经于所述支承定子(4)、所述支承定子磁极(5)和所述转子磁轭(8)所在横截面内。
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