CN102518664A - 用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其包括环形底座和导磁环，所述导磁环中设有环状线圈安装槽，线圈环绕在线圈安装槽内，所述导磁环与环形底座相对固定，所述导磁环沿其环线上被多组叠钢片所截断。所述钢叠片与截断后导磁环共同构成的结构与原导磁环结构一致，为一个完整的环状体结构。本发明采用叠钢片来截断环形导磁环，一方面使得环形涡流被限制在有限范围内，磁通穿过叠钢片薄片的狭窄截面时，回路中的净电动势较小，回路的电阻很大，涡流大为减弱，从而大幅度降低涡流损耗；另一方面确保了电磁轴承对外部电磁激励的响应速度，有效提高了轴向电磁轴承的高频响应能力和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁轴承设备，特别是涉及一种用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置。
背景技术
大块的导体在磁场中运动或处在变化的磁场中，都要产生感应电动势，形成涡流，引起较大的涡流损耗。在轴向电磁轴承(止推轴承)设备运转中，其实心转子在高速旋转时，除由于空气摩擦产生损耗外，定子和转子间由于电磁场变化形成的环形涡流而产生铁损耗，这些涡流损耗会引起磁轴承发热，影响转子的悬浮和运转。轴向电磁轴承和转子的导磁材料一般采用实心结构，现代电磁轴承中通常采用开关功率放大器，而开关功率放大器提供的放大电流里叠加有高频(通常大于20kHz)调制三角波电流，这些高频电流在实心定子和转子中会产生较大的涡流损耗。涡流损耗使轴向定子和转子发热，产生热膨胀，影响轴向磁轴承的定位精度，当涡流损耗足够大时，甚至会引起定子和转子变形，影响转子的正常运转。此外，涡流还会影响电磁轴承对外部电磁激励的响应速度，对整个系统的高频动态特性和稳定性造成不利的影响。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提供一种降低轴向电磁轴承环形涡流的装置。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，包括环形底座和导磁环，所述导磁环中设有环状线圈安装槽，线圈环绕在所述线圈内，所述导磁环与环形底座相对固定，所述导磁环沿其环线上被多组叠钢片所截断。
其中，所述钢叠片的截面与导磁环的截面相同，钢叠片与截断后导磁环共同构成的结构与原导磁环结构一致为一个完整的环状体结构。
其中，所述多组叠钢片沿导磁环环线均匀分布。
其中，所述叠钢片焊接在所述底座上。
其中，所述叠钢片由多片矽钢片叠装而成。
其中，所述叠钢片为1-16组。
其中，所述叠钢片为8组。
(三)有益效果
上述技术方案提供的一种用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置采用叠钢片来截断环形导磁环，一方面使得环形涡流被限制在有限范围内，从而大幅度降低涡流损耗，保证转子的正常运转；另一方面确保了电磁轴承对外部电磁激励的相应速度，有效提高了轴向电磁轴承的高频响应能力和稳定性。进一步地，采用与导磁环相同截面的钢叠片，钢叠片与截断后导磁环共同构成的结构与原导磁环结构一致为一个完整的环形体结构。
附图说明
图1是本发明用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置的俯视图；
图2是图1中A-A向的截面图。
其中，1、底座；2、导磁环；3、线圈安装槽；4、叠钢片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和2所示，本发明一种用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，该装置包括环形底座1和导磁环2，导磁环2中设有环状线圈安装槽3，线圈环绕在线圈安装槽3内，导磁环2与环形底座1相对固定，导磁环2沿其环线上被多组叠钢片4所截断。其中，叠钢片4由多片矽钢片叠装而成，导磁环2上的叠钢片4具有1-16组，优选为8组，该叠钢片4通过焊接与底座1固定连接。该装置在轴向电磁轴承设备中作为定子使用，转子绕其转动，该装置采用叠钢片4的结构，使得环形涡流被限制在有限范围内，磁通穿过叠钢片4薄片的狭窄截面时，回路中的净电动势较小，回路的电阻很大，涡流大为减弱，从而大幅度降低其涡流损耗，保证转子的正常运转；同时确保了电磁轴承对外部电磁激励的响应速度，有效提高了轴向电磁轴承的高频响应能力和稳定性。
本实施例为了保证叠钢片4对涡流的限制作用均匀，从而保证转子的稳定运转，该多组叠钢片4沿导磁环2环线均匀分布。
本实施例为了保证该装置得到较高的刚度以满足电磁轴承设备运转的要求，钢叠片4的截面与导磁环2的截面形状相同，如图2所示，为凹槽形状，钢叠片4与截断后导磁环2共同构成的结构与原导磁环结构一致为一个完整的环状体结构。
该装置还可以广泛应用在具有类似结构的电磁铁中，以减少电磁铁的涡流损耗。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其特征在于，包括环形底座和导磁环，所述导磁环中设有环状线圈安装槽，线圈环绕在所述线圈安装槽内，所述导磁环与环形底座相对固定，所述导磁环沿其环线上被多组叠钢片所截断。
2.如权利要求1所述的用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其特征在于，所述钢叠片的截面与导磁环的截面相同，钢叠片与截断后导磁环共同构成的结构与原导磁环结构一致，为一个完整的环状体结构。
3.如权利要求1所述的用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其特征在于，所述多组叠钢片沿导磁环环线均匀分布。
4.如权利要求1所述的用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其特征在于，所述叠钢片焊接在所述底座上。
5.如权利要求1所述的用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其特征在于，所述叠钢片由多片矽钢片叠装而成。
6.如权利要求1-5任一项所述的用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其特征在于，所述叠钢片为1-16组。
7.如权利要求6所述的用于降低轴向电磁轴承环形涡流的装置，其特征在于，所述叠钢片为8组。
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