[发明专利]一种非对称电磁轴承

说明书

一种非对称电磁轴承，包括转子，以及定子，定子设有多个磁极，多个磁极分为四组，且依次分布在第一象限、第二象限、第三象限、第四象限，各组磁极的横截面积相同，位于第一象限的磁极与位于第三象限的磁极呈中心对称分布，位于第二象限的磁极与位于第四象限的磁极呈中心对称分布，各组磁极分别缠绕有线圈，位于第一象限的磁极、第二象限的磁极缠绕的线圈匝数均为N，位于第三象限的磁极、第四象限的磁极缠绕的线圈匝数均为M，且N＞M，所述转子设置在四组磁极之间，组合构成非对称电磁轴承。本发明结构简单、安装维护方便，在提供较低偏置电流的条件下即可满足电磁轴承转运需要，可有效提高电磁轴承的效率。

技术领域

本发明涉及轴承领域，特别涉及一种非对称电磁轴承。

背景技术

电磁轴承与传统滚珠轴承、滑动轴承、油膜轴承相比，电磁轴承不存在机械接触，转子可以达到很高的运转速度，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境，可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、真空技术等，被公认为极有前途的新型轴承。

因电磁轴承自身结构的原因，为保证电磁轴承的转子克服重力悬空，电磁轴承线圈电流须由控制电流和偏置电流构成，目前，通常是将偏置电流控制为线圈允许最大电流的一半，采用差动控制方法，这种方式控制线性化较好，但是较大的偏置电流导致线圈发热严重，功耗较大。

此外，一般电磁轴承在设计其负载时是按最大受力计算，电磁轴承顶部的磁极受力较大，故通常按顶部磁极计算负载。然而，传统的电磁轴承的磁极面积、线圈匝数均是相同的，导致电磁轴承底部磁极的承载能力有较大富裕，不利于轴承设计的小型化。

因此，如何在保证电磁轴承正常作业的基础上，小型化、降低偏置电流的强度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种非对称电磁轴承，其结构简单、安装维护方便，在提供较低偏置电流的条件下即可满足电磁轴承转运需要，可有效提高电磁轴承的效率。

本发明的技术方案是：一种非对称电磁轴承，包括转子，以及定子，定子设有多个磁极，多个磁极分为四组，且依次分布在第一象限、第二象限、第三象限、第四象限，各组磁极的横截面积相同，位于第一象限的磁极与位于第三象限的磁极呈中心对称分布，位于第二象限的磁极与位于第四象限的磁极呈中心对称分布，各组磁极分别缠绕有线圈，位于第一象限的磁极、第二象限的磁极缠绕的线圈匝数均为N，位于第三象限的磁极、第四象限的磁极缠绕的线圈匝数均为M，且N＞M，所述转子设置在四组磁极之间，组合构成非对称电磁轴承。

各组磁极的数量至少为一个，这些磁极沿定子的周向均匀分布。

各组磁极的数量为三个，各组磁极位于象限中间的磁极的横截面积为位于象限两侧的磁极的横截面积之和。

采用上述技术方案具有以下有益效果：