[发明专利]双定子三自由度解耦洛伦兹力磁轴承

摘要

本发明公开了一种双定子三自由度解耦洛伦兹力磁轴承，由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括导磁环、轴向隔磁环、轴向磁钢、轴向锁母、偏转隔磁环、偏转磁钢和偏转锁母；定子系统主要包括偏转定子骨架、偏转绕组、轴向定子骨架、轴向绕组和环氧树脂胶；本发明能够实现轴向平动和径向两自由度偏转控制，且平动控制与径向偏转控制间完全解耦，提高了磁轴承的控制性能和控制精度。同时，由于气隙内的磁通和磁密为恒值，其输出力和力矩与控制电流具有较好线性度，进一步提高了磁轴承的控制精度。

主权项

一种双定子三自由度解耦洛伦兹力磁轴承，主要由转子系统和定子系统两部分组成，其特征在于：所述转子系统主要包括：导磁环(1)、上轴向隔磁环(2A)、下轴向隔磁环(2B)、上轴向磁钢(3A)、下轴向磁钢(3B)、轴向锁母(4)、上偏转隔磁环(5A)、下偏转隔磁环(5B)、上偏转磁钢(6A)、下偏转磁钢(6B)和偏转锁母(7)；所述定子系统主要包括：偏转定子骨架(8)、左偏转绕组(9A)、右偏转绕组(9B)、前偏转绕组(9C)、后偏转绕组(9D)、偏转定子环氧树脂胶(10)、轴向定子骨架(11)、上轴向绕组(12A)、下轴向绕组(12B)和轴向定子环氧树脂胶(13)；所述偏转定子骨架(8)、左偏转绕组(9A)、右偏转绕组(9B)、前偏转绕组(9C)、后偏转绕组(9D)和偏转定子环氧树脂胶(10)组成偏转定子；所述轴向定子骨架(11)、上轴向绕组(12A)、下轴向绕组(12B)和轴向定子环氧树脂胶(13)组成轴向定子；所述导磁环(1)上有两个环形槽，所述上轴向隔磁环(2A)、下轴向隔磁环(2B)、上轴向磁钢(3A)、下轴向磁钢(3B)和轴向锁母(4)位于导磁环(1)外环形槽的外圆柱面内，所述上偏转隔磁环(5A)、下偏转隔磁环(5B)、上偏转磁钢(6A)、下偏转磁钢(6B)和偏转锁母(7)位于导磁环(1)内环形槽的外圆柱面内，上轴向隔磁环(2A)位于上轴向磁钢(3A)上端，上轴向磁钢(3A)位于上轴向隔磁环(2A)下端和下轴向隔磁环(2B)上端，下轴向隔磁环(2B)位于上轴向磁钢(3A)下端和下轴向磁钢(3B)上端，下轴向磁钢(3B)位于下轴向隔磁环(2B)下端和轴向锁母(4)上端，上轴向隔磁环(2A)、下轴向隔磁环(2B)、上轴向磁钢(3A)和下轴向磁钢(3B)通过导磁环(1)和轴向锁母(4)的螺纹配合安装在导磁环(1)外环形槽上，上偏转隔磁环(5A)位于上偏转磁钢(6A)上端，上偏转磁钢(6A)位于上偏转隔磁环(5A)下端和下偏转隔磁环(5B)上端，下偏转隔磁环(5B)位于上偏转磁钢(6A)下端和下偏转磁钢(6B)上端，下偏转磁钢(6B)位于下偏转隔磁环(5B)下端和偏转锁母(7)上端，上偏转隔磁环(5A)、下偏转隔磁环(5B)、上偏转磁钢(6A)和下偏转磁钢(6B)通过导磁环(1)和偏转锁母(7)的螺纹配合安装在导磁环(1)内环形槽上，偏转定子骨架(8)位于上偏转隔磁环(5A)、下偏转隔磁环(5B)、上偏转磁钢(6A)、下偏转磁钢(6B)和偏转锁母(7)的径向内侧，左偏转绕组(9A)位于偏转定子骨架(8)左端径向外侧，右偏转绕组(9B)位于偏转定子骨架(8)右端径向外侧，前偏转绕组(9C)位于偏转定子骨架(8)前端径向外侧，后偏转绕组(9D)位于偏转定子骨架(8)后端径向外侧，左偏转绕组(9A)、右偏转绕组(9B)、前偏转绕组(9C)和后偏转绕组(9D)通过偏转定子环氧树脂胶(10)固化安装在偏转定子骨架(8)上，轴向定子骨架(11)位于偏转定子骨架(8)的径向外侧，并通过其下端螺纹连接固定安装在偏转定子骨架(8)上，轴向定子骨架(11)位于上轴向隔磁环(2A)、下轴向隔磁环(2B)、上轴向磁钢(3A)、下轴向磁钢(3B)和轴向锁母(4)的径向内侧，上轴向绕组(12A)位于轴向定子骨架(11)上端环形槽内，并通过轴向定子环氧树脂胶(13)固化安装在轴向定子骨架(11)上端环形槽内，下轴向绕组(12B)位于轴向定子骨架(11)下端环形槽内，并通过轴向定子环氧树脂胶(13)固化安装在轴向定子骨架(11)下端环形槽内，上轴向隔磁环(2A)、下轴向隔磁环(2B)、上轴向磁钢(3A)、下轴向磁钢(3B)和轴向锁母(4)与导磁环(1)间留有一定的间隙，形成轴向空气气隙(14)，上偏转隔磁环(5A)、下偏转隔磁环(5B)、上偏转磁钢(6A)、下偏转磁钢(6B)和偏转锁母(7)与导磁环(1)间留有一定的间隙，形成偏转空气气隙(15)。