[发明专利]一种集成电感传感器的磁悬浮轴承

权利要求书

1.一种集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于，包括：

第一磁极系统，包含环形导磁定子和环向间隔分布在所述环形导磁定子径向内环面上的多个第一磁极，所述多个第一磁极中各个第一磁极分别具有与所述环形导磁定子径向内环面相连的第一磁极芯体和绕装在对应第一磁极芯体上的励磁线圈，各个第一磁极芯体的径向内端面所共同构成的内孔中用于安装转子轴，所述转子轴由所述多个第一磁极进行径向磁悬浮支撑；以及

第一电感传感器组，用于检测所述转子轴径向方位并将检测结果提供给控制系统从而通过该控制系统控制所述多个第一磁极中各个第一磁极的磁力大小，所述第一电感传感器组具有围绕所述转子轴的周边间隔分布的至少两个变气隙式自感电感传感器，所述至少两个变气隙式自感电感传感器分别安装在不同的第一磁极芯体的径向内端面上并用于检测与所述转子轴之间由所述转子轴径向方位改变所导致的气隙的改变。

2.如权利要求1所述的集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于：所述第一电感传感器组具有四个变气隙式自感电感传感器，这四个变气隙式自感电感传感器中，两个变气隙式自感电感传感器分别安装在位于径向水平方向上的一对第一磁极芯体的径向内端面上从而构成一个转子轴径向水平方向位移检测用差动式自感电感传感器，另两个变气隙式自感电感传感器分别安装在位于径向竖直方向上的一对第一磁极芯体的径向内端面上从而构成一个转子轴径向竖直方向位移检测用差动式自感电感传感器。

3.如权利要求1所述的集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于：包含第二电感传感器组，所述第二电感传感器组用于检测所述转子轴轴向方位并将检测结果提供给控制系统，所述第二电感传感器组具有围绕所述转子轴的周边间隔分布的至少一个变面积式自感电感传感器，所述至少一个变面积式自感电感传感器分别安装在对应第一磁极芯体的径向内端面上并用于检测与所述转子轴之间的由所述转子轴轴向方位改变所导致的气隙导磁面积的改变。

4.如权利要求3所述的集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于：若将所述第一电感传感器组中的每个变气隙式自感电感传感器以及所述第二电感传感器组中的每个变面积式自感电感传感器分别算作一个自感电感传感器，则每个自感电感传感器一一对应的安装在不同的第一磁极芯体的径向内端面上。

5.如权利要求4所述的集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于：所述第二电感传感器组具有四个变面积式自感电感传感器，这四个变面积式自感电感传感器中，两个变面积式自感电感传感器分别安装在位于径向第一方向上的一对第一磁极芯体的径向内端面上从而构成一个转子轴轴向向前位移检测用差动式自感电感传感器，另两个变气隙式自感电感传感器分别安装在位于径向第二方向上的一对第一磁极芯体的径向内端面上从而构成一个转子轴轴向向后位移检测用差动式自感电感传感器，所述径向第一方向与所述径向第二方向相互垂直。

6.如权利要求5所述的集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于：沿所述径向第一方向画一条通过所述转子轴的一圆心的直线，并沿径向水平方向或径向竖直方向画一条通过所述圆心的直线，则这两条直线之间的夹角为45°。

7.如权利要求5所述的集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于：所述转子轴上与所述转子轴轴向向前位移检测用差动式自感电感传感器对应部位的一侧开设有第一环形凹槽，当所述转子轴轴向向前移动时所述第一环形凹槽分别进入所述转子轴轴向向前位移检测用差动式自感电感传感器的两个变面积式自感电感传感器的磁通截面内而使得相应的气隙导磁面积减小；所述转子轴上与所述转子轴轴向向后位移检测用差动式自感电感传感器对应部位的一侧开设有第二环形凹槽，当所述转子轴轴向向后移动时所述第二环形凹槽分别进入所述转子轴轴向向后位移检测用差动式自感电感传感器的两个变面积式自感电感传感器的磁通截面内而使得相应的气隙导磁面积减小。

8.如权利要求3所述的集成电感传感器的磁悬浮轴承，其特征在于：所述至少一个变面积式自感电感传感器分别安装在对应第一磁极芯体的径向内端面上一边缘处的凹槽内，该凹槽既在所在的径向内端面上形成缺口同时也在对应第一磁极芯体的侧壁上形成缺口。