[发明专利]一种径向-轴向三自由度交直流混合磁轴承

摘要

本发明公开一种用于无接触悬浮支承的径向-轴向三自由度交直流混合磁轴承，径向定子铁心和轴向定子铁心之间设置轴向控制线圈，轴向定子铁心在轴向上与转子端面之间具有轴向气隙，径向定子铁心内腔壁向轴心处延伸出周向均布的三个相同的定子铁心磁极，其上分别绕有相同的径向控制线圈且在径向上与转子的外壁之间均具有径向气隙；在径向定子铁心的轴向两侧、与轴向定子铁心之间分别设置相同的轴向充磁的环形的永磁体，永磁体的S极均朝向径向定子铁心，N极朝向轴向定子铁心；集轴向、径向功能于一体，只需用1个三相交流功率逆变器驱动，采用2块轴向充磁的环形永磁体，控制磁通不经过永磁体所在的磁极，功耗低、体积小、重量轻、承载力大。

主权项

一种径向‑轴向三自由度交直流混合磁轴承，包括同轴设置的转轴（5）、转子（4）、径向定子铁心（2）和轴向定子铁心（9），轴向定子铁心（9）空套在转轴（5）上且内套径向定子铁心（2），径向定子铁心（2）内套转子（4），转子（4）固定套在转轴（5）上，其特征是：径向定子铁心（2）和轴向定子铁心（9）之间的空腔内设置轴向控制线圈（1）；轴向定子铁心（9）在轴向上与转子（4）端面之间具有轴向气隙（13）；径向定子铁心（2）的内腔壁向轴心处延伸出圆周方向均布的三个相同的定子铁心磁极（21、22、23），三个相同的定子铁心磁极（21、22、23）上分别绕有相同的径向控制线圈61、62、63且在径向上与转子（4）的外壁之间均具有径向气隙（14）；在径向定子铁心（2）的轴向两侧、与轴向定子铁心（9）之间分别设置相同的轴向充磁的环形的永磁体（31、32），永磁体（31、32）的S极均朝向径向定子铁心（2），N极朝向轴向定子铁心（9）；永磁体（31、32）产生静态偏磁磁通（12），静态偏磁磁通（12）是从永磁体（31、32）的N极流出，经轴向定子铁心（9）、轴向气隙（13）、转子（4）、径向气隙（14）、径向定子铁心（2）回到永磁体（31、32）的S极的磁回路；轴向控制线圈（1）通直流电流，在轴向定子铁心（9）、轴向气隙（13）与转子（4）之间产生轴向控制磁通（10）的磁回路；三个径向控制线圈（61、62、63）通三相交流电流，在径向定子铁心（2）、径向气隙（14）与转子（4）之间形成径向控制磁通（11）。