[发明专利]偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承

权利要求书

1.偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承，其特征在于，包括：磁悬浮轴承转子、电磁极定子、电磁极与永磁磁极隔离板、轴向长度长于定子铁芯长度的永磁体、永磁体两侧磁极间连接段、永磁体左侧磁极、永磁体右侧磁极、调磁段、左侧导磁桥、右侧导磁桥，所述磁悬浮轴承转子装配在电机转轴上，所述永磁体两侧磁极间连接段装配在电磁极与永磁磁极隔离板端环的一侧上且嵌入相邻电磁极定子磁极之间，所述电磁极与永磁磁极隔离板端环的另一侧上开有嵌放永磁体左侧磁极和永磁体右侧磁极的凹陷，所述永磁体左侧磁极、永磁体右侧磁极装配在电磁极与永磁磁极隔离板上后夹持永磁体两侧磁极间连接段，所述调磁段装配在永磁体左侧磁极和永磁体右侧磁极之间，所述左侧导磁桥与永磁体左侧磁极贴合，所述右侧导磁桥与永磁体右侧磁极贴合，夹持在所述永磁体超出定子铁芯的永磁体段两侧的左侧导磁桥、右侧导磁桥与电磁极与永磁磁极隔离板、永磁体两侧磁极间连接段、永磁体左侧磁极、永磁体右侧磁极、调磁段构成所述永磁体超出定子铁芯的永磁体段的偏置磁路。

2.根据权利要求1所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承，其特征在于，所述电磁极与永磁磁极隔离板、永磁体两侧磁极间连接段为一体成型的构件，该构件的轴向前侧开有嵌放永磁体左侧磁极和永磁体右侧磁极的凹陷，该构件的轴向后侧为弧度与相邻电磁极定子之间的弧度距离相匹配的T型结构。

3.根据权利要求1所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承，其特征在于，相邻两个永磁体两侧磁极间连接段之间留有嵌放电磁极定子凸台的凹陷。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承，其特征在于，所述定子永磁电机磁轴承为径向磁轴承时，所述电磁极定子上绕有径向线圈，所述永磁体左侧磁极和永磁体右侧磁极均为具有导磁段上部和夹持段下部的永磁磁极，所述永磁体两侧磁极间连接段上安装有径向传感器。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承，其特征在于，所述定子永磁电机磁轴承为轴向磁轴承时，所述电磁极定子上开有嵌放推力盘的凹槽，且每个电磁极定子上绕有轴向线圈，所述永磁体左侧磁极和永磁体右侧磁极均为具有导磁段上部和夹持段下部的永磁磁极，所述夹持段下部开有嵌放推力盘的凹槽，所述永磁体两侧磁极间连接段上安装有轴向传感器。

6.根据权利要求5所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承，其特征在于，永磁体左侧磁极与推力盘加固件的后侧气隙长度d1等于永磁体左侧磁极与推力盘加固件的前侧气隙长度d2，电磁极定子与推力盘加固件的后侧气隙长度d3等于电磁极定子与推力盘加固件的前侧气隙长度d4，电磁极定子与推力盘的后侧气隙长度w3等于永磁体左侧磁极与推力盘加固件的后侧气隙长度d1，电磁极定子与推力盘的前侧气隙长度w4等于永磁体左侧磁极与推力盘加固件的前侧气隙长度d2。

7.根据权利要求6所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承，其特征在于，d1w1或d1w2，永磁体左侧磁极与推力盘的后侧气隙长度h1等于永磁体左侧磁极与推力盘加固件的后侧气隙长度d1。

8.一种控制如权利要求4所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承的转子稳定悬浮的方法，其特征在于，对于产生偏置力的伸出铁芯的永磁体段，调节调磁段嵌入永磁体左侧磁极和永磁体右侧磁极的体积以调节偏置力，向所述永磁体段偏置磁路中永磁体两侧磁极间连接段两侧的电磁极定子施加方向相反的电流以调节电磁力。

9.一种调节如权利要求5所述偏置磁场可调的力平衡型定子永磁电机磁轴承偏置力的方法，其特征在于，调节推力盘安装于电机转轴的位置改变永磁体左侧磁极与推力盘后侧气隙长度w1以及永磁体左侧磁极与推力盘前侧气隙长度w2。