[发明专利]一种双Halbach阵列球形洛伦兹力磁轴承

摘要

本发明公开了一种双Halbach阵列球形洛伦兹力磁轴承，由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括：外安装套、外Halbach阵列磁钢、外隔磁环、外导磁环、外组件锁母；定子系统主要包括：内安装座、内Halbach阵列磁钢、内隔磁环、内导磁环、骨架、绕组、环氧树脂胶和内组件锁母；本发明采用Halbach阵列磁钢结构，增强了气隙磁场强度，提高了磁轴承的承载力和支承刚度，增大了磁轴承的偏转力矩，利用导磁环消除了磁钢因拼接缝隙引起的磁密波动，提高了气隙内磁密均匀性和磁轴承偏转力矩精度。此外，磁极面均为球面，磁力线始终垂直磁极球面穿过绕组，偏转前后绕组位置的磁密大小和方向均不会改变，进一步提高了磁轴承偏转力矩精度。

主权项

1.一种双Halbach阵列球形洛伦兹力磁轴承，主要由转子系统和定子系统组成，其特征在于：所述转子系统主要包括：外安装套(1)、外Halbach阵列磁钢(2)、外隔磁环(3)、外上导磁环(4A)、外下导磁环(4B)和外组件锁母(5)；所述定子系统主要包括：内安装座(6)、内Halbach阵列磁钢(7)、内隔磁环(8)、内上导磁环(9A)、内下导磁环(9B)、左骨架(10A)、右骨架(10B)、左绕组(11A)、右绕组(11B)、前绕组(11C)、后绕组(11D)、环氧树脂胶(12)和内组件锁母(13)；所述外安装套(1)位于外Halbach阵列磁钢(2)、外隔磁环(3)、外上导磁环(4A)、外下导磁环(4B)和和外组件锁母(5)的径向外侧，外Halbach阵列磁钢(2)位于外安装套(1)径向内侧中心位置，外隔磁环(3)位于外Halbach阵列磁钢(2)径向内侧，外上导磁环(4A)位于外Halbach阵列磁钢(2)和外隔磁环(3)的上端，外下导磁环(4B)位于外Halbach阵列磁钢(2)和外隔磁环(3)的下端，外组件锁母(5)位于外下导磁环(4B)的下端，外Halbach阵列磁钢(2)、外隔磁环(3)、外上导磁环(4A)、外下导磁环(4B)和外组件锁母(5)位于外安装套(1)的径向内侧，并通过外组件锁母(5)与外安装套(1)之间的螺纹配合固定安装在外安装套(1)上，内安装座(6)位于内Halbach阵列磁钢(7)、内隔磁环(8)、内上导磁环(9A)、内下导磁环(9B)、左骨架(10A)、右骨架(10B)、左绕组(11A)、右绕组(11B)、前绕组(11C)、后绕组(11D)、环氧树脂胶(12)和内组件锁母(13)的径向内侧，内Halbach阵列磁钢(7)位于内安装座(6)的径向外侧中心位置，内隔磁环(8)位于内Halbach阵列磁钢(7)的径向外侧，内上导磁环(9A)位于内Halbach阵列磁钢(7)和内隔磁环(8)的上端，内下导磁环(9B)位于内Halbach阵列磁钢(7)和内隔磁环(8)的下端，左骨架(10A)位于内隔磁环(8)、内上导磁环(9A)和内下导磁环(9B)的左端径向外侧，右骨架(10B)位于内隔磁环(8)、内上导磁环(9A)和内下导磁环(9B)的右段径向外侧，左绕组(11A)、右绕组(11B)、前绕组(11C)和后绕组(11D)分别位于左骨架(10A)和右骨架(10B)组成整体的左端径向外侧、右端径向外侧、前端径向外侧和后端径向外侧，左骨架(10A)、右骨架(10B)、左绕组(11A)、右绕组(11B)、前绕组(11C)和后绕组(11D)通过环氧树脂胶(12)固化为一个整体，内组件锁母(13)位于内下导磁环(9B)、左骨架(10A)和右骨架(10B)下端，内Halbach阵列磁钢(7)、内隔磁环(8)、内上导磁环(9A)、内下导磁环(9B)、左骨架(10A)、右骨架(10B)、左绕组(11A)、右绕组(11B)、前绕组(11C)、后绕组(11D)和环氧树脂胶(12)位于内安装座(6)的径向外侧，并通过内组件锁母(13)与内安装座(6)之间的螺纹配合固定安装在内安装座(6)上，内隔磁环(8)、内上导磁环(9A)和内下导磁环(9B)的内球面与环氧树脂胶(12)的外球面之间形成气隙(14)。