[发明专利]一种五自由度径向解耦锥形磁轴承

摘要

五自由度径向解耦锥形磁轴承，主要由上下层锥形定子、上下层锥形转子、径向定子、径向转子铁心、激磁线圈、永磁体、定子导磁环及转子导磁环组成，其中锥形定子沿圆周方向分为四个磁极，各磁极上均绕有激磁线圈，锥形转子为整环结构，锥形定转子之间的吸力方向与扭转力臂方向垂直，用来控制转子z方向的平动及绕x、y轴的转动，两个径向定子均由定子齿和定子导磁轭组成，安装时两个径向定子正交放置，且两个定子之间安装有径向定子隔磁环用以隔磁。本发明采用锥形面控制轴向平动及绕x轴和y轴的扭动，锥形定转子间的吸力方向与扭转力臂方向垂直，可增大扭转力臂的长度，从而增大输出力矩的大小，同时x、y通道解耦，可提高径向承载力。

主权项

一种五自由度径向解耦锥形磁轴承，其特征在于：由定子部分和转子部分组成，其中定子部分包括定子导磁环(1)、上锥形定子(2)、定子隔磁环(3)、轴向上层线圈(4)、永磁体(5)、径向定子(6)、径向定子隔磁环(7)、径向线圈(8)、下锥形定子(9)以及轴向下层线圈(10)，转子部分包括上锥形转子(11)、转子导磁环(12)、径向转子铁心(13)、转子隔磁环(14)、下锥形转子(15)，其中永磁体(5)的外侧为径向定子(6)，径向定子(6)共有两个，沿圆周方向正交放置，两个径向定子(6)之间有径向定子隔磁环(7)，径向定子(6)由定子齿(61)和定子导磁轭(62)组成，径向定子齿上绕有径向线圈(8)，永磁体(5)的轴向上下两侧均为定子隔磁环(3)，永磁体(5)与定子隔磁环(3)的径向内侧为定子导磁环(1)，定子导磁环(1)的上下两端分别为上锥形定子(2)和下锥形定子(9)，径向定子(6)的外侧为径向转子铁心(13)，径向定子(6)和径向转子铁心(13)之间为径向磁气隙(16)，径向转子铁心(13)上下两侧为转子隔磁环(14)，转子导磁环(12)安装在径向转子铁心(13)和转子隔磁环(14)的径向外侧，并将上锥形转子(11)和下锥形转子(15)连起来，形成磁通路，上锥形定子(2)的外侧为上锥形转子(11)，上锥形定子(2)和上锥形转子(11)之间为上锥形气隙(17)，下锥形定子(9)的外侧为下锥形转子(15)，下锥形定子(9)和下锥形转子(15)之间为下锥形气隙(18)，上锥形定子(2)和下锥形定子(9)沿圆周方向分别均匀分布有四个磁极，其相对位置与径向定子(6)的四个磁极沿圆周方向的分布一致，上锥形定子(2)的四个磁极上绕有轴向上层线圈(4)，下锥形定子(9)的四个磁极上绕有轴向下层线圈(10)。