[发明专利]一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承

摘要

本发明公开了一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承，主要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、外导磁环、外隔磁环、外轴向充磁磁钢、外径向充磁磁钢、外顺磁环、外磁钢锁母、转盘、外组件锁母、内安装套、内导磁环、内隔磁环、内轴向充磁磁钢、内径向充磁磁钢、内顺磁环、内磁钢锁母、内组件锁母；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、绕组和环氧树脂胶。在磁钢内置的隐式洛伦兹力磁轴承方案的基础上，增加六圈聚拢磁钢，利用其产生的聚拢磁通将磁极端部边缘发散磁通进行压缩，达到聚拢效果，提高了整个气隙的磁密均匀性，提升了磁轴承的偏转悬浮控制精度。

主权项

1.一种U形聚磁效应的隐式洛伦兹力偏转磁轴承，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)、外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)、外下磁钢锁母(7B)、转盘(8)、外组件锁母(9)、内安装套(10)、内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)、内下磁钢锁母(16B)、内组件锁母(17)；所述定子系统主要包括：定子骨架(18)、铝基板(19)、左绕组(20A)、右绕组(20B)、前绕组(20C)、后绕组(20D)和环氧树脂胶(21)；所述外安装套(1)位于外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)和外下磁钢锁母(7B)的径向外侧，外导磁环(2)位于外安装套(1)的径向内侧中心位置，外上隔磁环(3A)和外下隔磁环(3B)分别位于外导磁环(2)的轴向上端和轴向下端，外上轴向充磁磁钢(4A)位于外上隔磁环(3A)的径向内侧，外中轴向充磁磁钢(4B)位于外导磁环(2)的径向内侧中心位置，外下轴向充磁磁钢(4C)位于外下隔磁环(3B)的径向内侧，外上径向充磁磁钢(5A)和外上顺磁环(6A)均位于外上轴向充磁磁钢(4A)与外中轴向充磁磁钢(4B)之间，外下径向充磁磁钢(5B)和外下顺磁环(6B)均位于外中轴向充磁磁钢(4B)和外下轴向充磁磁钢(4C)之间，外上径向充磁磁钢(5A)和外下径向充磁磁钢(5B)位于外导磁环(2)的径向内侧，外上顺磁环(6A)位于外上径向充磁磁钢(5A)的径向内侧，外下顺磁环(6B)位于外下径向充磁磁钢(5B)的径向内侧，外上磁钢锁母(7A)位于外上隔磁环(3A)和外上轴向充磁磁钢(4A)的轴向上端，外下磁钢锁母(7B)位于外下隔磁环(3B)和外下轴向充磁磁钢(4C)的轴向下端，外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)和外下顺磁环(6B)通过外上磁钢锁母(7A)和外下磁钢锁母(7B)与外安装套(1)之间的螺纹配合固定安装在外安装套(1)上，外安装套(1)、外导磁环(2)、外上隔磁环(3A)、外下隔磁环(3B)、外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上径向充磁磁钢(5A)、外下径向充磁磁钢(5B)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)和外下磁钢锁母(7B)位于转盘(8)环形槽外壁径向内侧，并通过外组件锁母(9)与转盘(8)之间的螺纹配合固定安装在转盘(8)上，内安装套(10)位于内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)和内下磁钢锁母(16B)的径向内侧，内导磁环(11)位于内安装套(10)的径向外侧中心位置，内上隔磁环(12A)和内下隔磁环(12B)分别位于内导磁环(11)的轴向上端和轴向下端，内上轴向充磁磁钢(13A)位于内上隔磁环(12A)的径向外侧，内中轴向充磁磁钢(13B)位于内导磁环(11)的径向外侧中心位置，内下轴向充磁磁钢(13C)位于内下隔磁环(12B)的径向外侧，内上径向充磁磁钢(14A)和内上顺磁环(15A)均位于内上轴向充磁磁钢(13A)和内中轴向充磁磁钢(13B)之间，内下径向充磁磁钢(14B)和内下顺磁环(15B)均位于内中轴向充磁磁钢(13B)和内下轴向充磁磁钢(13C)之间，内上径向充磁磁钢(14A)和内下径向充磁磁钢(14B)均位于内导磁环(11)的径向外侧，内上顺磁环(15A)位于内上径向充磁磁钢(14A)的径向外侧，内下顺磁环(15B)位于内下径向充磁磁钢(14B)的径向外侧，内上磁钢锁母(16A)位于内上隔磁环(12A)和内上轴向充磁磁钢(13A)的轴向上端，内下磁钢锁母(16B)位于内下隔磁环(12B)和内下轴向充磁磁钢(13C)的轴向下端，内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)和内下顺磁环(15B)通过内上磁钢锁母(16A)和内下磁钢锁母(16B)与内安装套(10)之间的螺纹配合固定安装在内安装套(10)上，内安装套(10)、内导磁环(11)、内上隔磁环(12A)、内下隔磁环(12B)、内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上径向充磁磁钢(14A)、内下径向充磁磁钢(14B)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)和内下磁钢锁母(16B)位于转盘(8)环形槽内壁径向外侧，并通过内组件锁母(17)与转盘(8)之间的螺纹配合固定安装在转盘(8)上，定子骨架(18)位于外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)、外下磁钢锁母(7B)和外组件锁母(9)的径向内侧，铝基板(19)位于定子骨架(18)径向外侧下方，左绕组(20A)、右绕组(20B)、前绕组(20C)和后绕组(20D)分别位于定子骨架(18)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，并通过环氧树脂胶(21)固定安装在定子骨架(18)上，外上轴向充磁磁钢(4A)、外中轴向充磁磁钢(4B)、外下轴向充磁磁钢(4C)、外上顺磁环(6A)、外下顺磁环(6B)、外上磁钢锁母(7A)、外下磁钢锁母(7B)和外组件锁母(9)的内壁与内上轴向充磁磁钢(13A)、内中轴向充磁磁钢(13B)、内下轴向充磁磁钢(13C)、内上顺磁环(15A)、内下顺磁环(15B)、内上磁钢锁母(16A)、内下磁钢锁母(16B)和内组件锁母(17)的径向外壁之间形成空气气隙(22)。