[发明专利]一种检控共位内转子径向球面纯电磁磁轴承

摘要

一种检控共位内转子径向球面纯电磁磁轴承，包括定子系统和球面转子，定子系统包括：球面定子铁心、激磁线圈、传感器骨架、传感器线圈、屏蔽线、传感器屏蔽筒、定子套筒、上定子锁紧盘和下定子锁紧盘；本发明的磁极面为球面，球面转子所受电磁力过球心，当质心与球心重合时，消除了径向平动悬浮对偏转悬浮的干扰；球面定子铁心磁极上下边缘有一小圆角，减弱了磁极端部漏磁效应，降低了径向平动悬浮对轴向平动悬浮的干扰。此外，传感器骨架的轴线与球面定子铁心的中心孔轴线重合，实现了球面转子径向平动悬浮检测点与控制点共位，消除了因检控异位所需转换矩阵引起的误差，进一步提高了控制精度。

主权项

1.一种检控共位内转子径向球面纯电磁磁轴承，其包括定子系统和球面转子(1)两部分，其特征在于：定子系统包括：左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)、后球面定子铁心(2D)、激磁线圈(3)、传感器骨架(4)、传感器线圈(5)、屏蔽线(6)、传感器屏蔽筒(7)、定子套筒(8)、上定子锁紧盘(9)和下定子锁紧盘(10)；左球面定子铁心(2A)组成两个磁极，右球面定子铁心(2B)组成两个磁极，前球面定子铁心(2C)组成两个磁极，后球面定子铁心(2D)组成两个磁极，左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)组成磁轴承左右前后8个磁极，分别组成X、Y轴正负方向的磁极，每个磁极绕制有激磁线圈(3)，并通过环氧树脂胶固化在左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)上，且左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)的两个所述磁极上所绕制的激磁线圈(3)均通以大小相等、方向相反的电流，以形成N‑S级配对的模式；传感器骨架(4)端部有一凹槽，传感器线圈(5)绕制在传感器骨架(4)的凹槽内，并通过环氧树脂胶固化在传感器骨架(4)上，屏蔽线(6)连接传感器线圈(5)，并通过传感器骨架(4)上的走线槽引到传感器骨架(4)外部，传感器骨架(4)、传感器线圈(5)和屏蔽线(6)位于传感器屏蔽筒(7)的安装孔内，并通过环氧树脂胶固化在传感器屏蔽筒(7)内，传感器骨架(4)、传感器线圈(5)、屏蔽线(6)和传感器屏蔽筒(7)均位于左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)的中心通孔内，并通过传感器屏蔽筒(7)与左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)的螺纹配合固定安装在左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)，左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)、后球面定子铁心(2D)、激磁线圈(3)、传感器骨架(4)、传感器线圈(5)、屏蔽线(6)和传感器屏蔽筒(7)均位于定子套筒(8)的径向内侧，左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)通过定子套筒(8)内侧的定位槽限制其径向角位置，并通过上定子锁紧盘(9)和下定子锁紧盘(10)与定子套筒(8)之间的螺钉连接固定在定子套筒(8)上，球面转子(1)外球面与左球面定子铁心(2A)内球面、右球面定子铁心(2B)内球面、前球面定子铁心(2C)内球面和后球面定子铁心(2D)的内球面留有一定的间隙，形成球壳气隙(11)；所述的传感器骨架(4)和传感器屏蔽筒(7)的轴线与左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)的中心孔轴线重合；所述的左球面定子铁心(2A)、右球面定子铁心(2B)、前球面定子铁心(2C)和后球面定子铁心(2D)的上磁极的上边缘和下磁极的下边缘均倒一小圆角。