CN103195807B - 定子磁场源的安培力径向电磁轴承及其径轴复合轴承 - Google Patents
定子磁场源的安培力径向电磁轴承及其径轴复合轴承 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种安培力径向电磁轴承，为实现磁场源(31)在工作时更可靠，将磁场源(31)设在定子(6)上，圆环磁极(2)由与工作气隙(12)相接的转子(1)一侧的转子铁芯(4)形成，使线圈(5)处在圆环磁极(2)引导的磁场中。它使物体的磁悬浮支撑更可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁轴承，特别是一种利用载流导体在磁场中受到的安培力来对转子或非转动部件无接触磁力支撑的主动电磁轴承。
现有技术
电磁轴承广义上，包括电磁轴承执行器、传感器和控制器三部分，它由外界输入电能量并产生控制力，常称主动磁轴承，习惯上只将该电磁轴承执行器称为电磁轴承，它们通常是以磁铁磁极对铁磁材料产生吸力的原理来实现悬浮。比如中国专利号200710135188.0永磁偏置轴向径向磁轴承、200510040267.4永磁偏置径向磁轴承，均为吸力或称磁阻力电磁轴承。现有技术的电磁轴承在其平衡位附近其执行力ΔFy并不仅仅是控制电流iy的单调函数，它同时与转子所处的位置y有关：
ΔFy≈kyyy+kyiiy，式中kyy为电磁轴承的位移刚度恒小于零；kyi为电磁轴承的电流刚度。参见《可控磁悬浮转子系统》虞烈著，科学出版社2003年第一版，第38页第16行至19行。使用吸力型电磁轴承悬浮的转子，当转子的位移扰动过大时，其执行力必须考虑转子位置的影响，否则控制将失稳。
《可控磁悬浮转子系统》虞烈著，科学出版社2003年第一版，第252页，9.3节，记载了转子运动的自动平衡现象。《振动力学》刘延柱等编著，高等教育出版社1998年第1版，第38页至40页，第二章第2.2节3，论述了过临界转速之后，高速挠性轴转子的自动定心现象。使用吸力型电磁轴承悬浮的转子，由于在控制电流为零时径向为负位移刚度，实现转子的自动定心即自动平衡时难度较高。
美国专利，US6304015magneto-dynamic bearing公开了一种被动式径向磁轴承，它不用附加的电子电路和电源，短接的导体环装在转子上，永磁体装在定子上，当转子有晃动时，导体环产生感应电涡流并在磁场中产生反作用力，其力的大小有限且不可调整。
美国专利，US5469006lorentz force magnetic bearing utilizing closed conductive loops andselectively controlled electromagnets公开了与上一专利类似的短接的导体环在转子上，有偏移时产生感应电涡流并在磁场中产生反作用力的磁悬浮系统，不同的是它的磁场强度可控，由于产生作用力的能量主要还是来自转子自身，所以还是属被动式磁轴承，在有大扰动时有执行力不够强的问题。
美国专利，US4700094magnetic suspension system公开了一种洛伦茨力磁悬浮系统，设置了一个圆套筒状的多层线圈，将它固定并置于永磁径向磁场的气隙中，轴向电流和周向电流产生轴向和x、y向的洛伦茨力实现转子磁悬浮。缺点是为容纳集成线圈其周向气隙较大，要使气隙磁场磁通密度较高必须使永磁体体积很大，否则执行力较小。
美国专利，US7537437linear actuator，and valve device and pump device used same公开了一种线性轴向执行器，永磁体在运动体上，线圈在静止体上，线圈有电流时运动体可被轴向驱动，它没有径向驱动的结构。
中国专利申请号201210095846.9公开了一种安培力径向电磁轴承，包括定子和转子，其中转子包括永磁体、圆环磁极，定子包括线圈、定子铁芯，在转子和定子之间为工作气隙，其特征在于所述的转子和定子铁芯为轴向并列，圆环磁极的圆环中心在转子几何中心上，圆环磁极的极面朝向为轴向，定子铁芯上开设线槽，线槽内嵌卡有线圈，在定子铁芯中心沿径向建立x、y轴直角坐标系，线圈和线槽均按x、y轴分组，并设在以定子铁芯为中心的圆周方向，所述的线槽还具有圆弧窄槽口，圆弧窄槽口的圆弧圆心在定子铁芯中心上，圆弧窄槽口的半径与圆环磁极的半径相同，圆弧窄槽口开口方向也为轴向，圆弧窄槽口与圆环磁极的极面间通过工作气隙隔开，且圆弧窄槽口与圆环磁极的极面对齐，使线圈处在圆环磁极的磁场中。构成了安培力径向电磁轴承，线圈流过控制电流时，x方向的线圈或线圈组，给转子产生x向执行力；y方向的线圈或线圈组，给转子产生y向执行力。由于磁动势源永磁体设在转子上，强振动和高温时许多种类的永磁体会失磁，转子的制造工艺要求很高。
从振动力学的知识可知，低刚度支撑的高转速不平衡转子，转速越高其回转中心越逼近于转子的质心。所以，电磁轴承控制器一般内嵌陷波器来实现对转子不平衡离心力所产生的位移振动释放不控，使转子回转中心接近或处于转子的质心以减弱或消除旋转离心力，并且节省控制器功耗。但这样做会使转子在电磁轴承位置处的径向晃动过大，对于吸力型电磁轴承来说会影响执行力与电流的线性关系度稳定控制较难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种主动式安培力电磁轴承，其执行力不仅是控制电流的单调函数且与转子所处的位置无关，还要降低转子的制造工艺技术要求，并要使安培力电磁轴承应用可靠性更高，实现的成本更低。
为解决上述技术问题，本发明的基本构思是：设计一种径向安培力电磁轴承，应用通电导体在磁场中受到安培力即洛伦茨力作用原理，在转子上仅设铁磁性材料的导磁部件，在定子上设永磁体、励磁绕组等作为磁场源来建立气隙基础磁场，其磁极的极面方向为轴向即气隙为轴向厚度，定子上导线绕组处在该基础磁场中，当导线绕组流过控制电流时，便在径向产生安培力实现可控制悬浮。相对于中国专利申请号201210095846.9公开的安培力径向电磁轴承，由于基础磁场源在定子上，不仅完全避免了高速旋转的转子的对磁场源的振动，而且即使定子温度过高也便于设置附加的冷却装置使磁场源工作可靠。
径向安培力电磁轴承在定子上设磁场源与径向吸力型电磁轴承在定子上设磁场源之间有原理上的本质区别：前者是为建立轴向气隙基础磁场，其目的是使通电导体线圈在其中产生径向安培力，且理论上基础磁场在工作时磁场强度是不变的，通电导体线圈不是通过改变基础磁场磁场强度的大小来产生作用力的，由安培力定律基础磁场必须具备，否则通电导体线圈不会产生力；后者是为建立径向气隙偏置磁场，设偏置磁场目的是为了减少电流与力的非线性现象，通常为两侧成对，工作时通电导体线圈使磁场强度一侧增加另一侧减少来产生吸力差生成径向力，偏置磁场在工作时磁场强度必然变，它也可以不设置，这时通电导体线圈照样可以产生吸力形成径向作用力。所以两者的磁场源有着截然不同的特征。
由安培力定律，径向安培力电磁轴承其执行力为F＝iL×B；
B为导线处磁场磁通密度，L导线绕组总长，i为导线控制电流。
径向安培力电磁轴承在定子上设磁场源与被动式径向磁轴承有永磁体装在定子上之间有目的性的区别：前者是为建立轴向气隙基础磁场，使定子上的通电导线绕组处在磁场中受到安培力；后者是为了使转子上运动的短接导体环中感生电动势，继而产生涡流，生成反磁动势形成反作用力。
通电导线绕组所受的安培力方向和磁场B的方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定。结构固定后，在磁极磁场有效范围内，执行力仅是控制电流的单调函数，与转子的所处的位置无关，控制电流为零时力也为零，即这时径向的位移刚度为零。磁场方向与导线方向垂直。径向电磁轴承磁极磁场方向为轴向，这与吸力型径向电磁轴承的永磁偏置磁极磁场为径向有明显区别。
线圈，组成导线绕组。在电磁轴承的定子中心沿径向定出x、y直角坐标系，当传感器感应出位移，控制器给出控制电流时，x方向的线圈或线圈组，产生x向执行力；y方向的线圈或线圈组，产生y向执行力。
通常电磁轴承所悬浮的转子不可能做到完全的旋转动平衡和静平衡。对于径向吸力型电磁轴承，其施力的磁极面朝转子的径向并与转子间形成径向的气隙，而且正如前所述，当转子平衡精度不高而晃动过大时，转子径向位置的影响使执行力与电流的关系呈非线性，气隙过小时，定子和转子甚至碰摩造成失稳事故。
安培力径向电磁轴承其施力的磁极面方向为轴向，与转子间形成轴向的气隙，转子的径向可以完全释放，即使转子平衡精度不高而晃动过大时，也不影响执行力与电流的线性关系程度，定子和转子可以完全避免径向碰摩，所以对转子的平衡精度要求和控制器的响应速度要求相对较低。
为实现本发明基本构思的技术方案是：一种安培力径向电磁轴承，包括定子、转子、基础磁场源、转子铁芯、圆环磁极，还包括线圈、线槽、圆弧窄槽口、定子铁芯，在转子和定子之间设有工作气隙，转子和定子铁芯为轴向并列，圆环磁极的极面朝轴向和圆弧窄槽口开口朝轴向，它们中间间隔工作气隙，其特征在于所述的基础磁场源设在定子上，圆环磁极由与工作气隙相接的转子铁芯的侧面形成，使线圈处在圆环磁极引导的磁场中。
通常用作磁通路的气隙可以有多段，但不是必然所有气隙的磁能都变化并参与能量或力的传递。工作气隙是指：它不仅是磁场的通路，还为实现本发明的意图，将所需要的磁作用力在定子和转子间通过磁场进行传递。本发明的圆环磁极是指：显圆环状，面对工作气隙的转子铁芯的强磁部分，它是转子上强磁的圆环。通常永磁体、励磁绕组等都可作为磁场源，N-S极可由永磁体自身、吸附在永磁体上的铁芯或励磁绕组中的铁芯，以及磁通路中铁磁性部件所形成，而本发明的圆环磁极只是其中直接面对工作气隙的转子铁芯部分，是定子磁场源产生的磁场在转子铁芯工作气隙侧汇聚形成强磁的部分。上述定义将圆环磁极与公知的必然是对偶数的普通磁体的N-S磁极作区分。本发明可以为两个圆环磁极面对工作气隙，比如半径一大一小。两个圆弧窄槽口也半径一大一小与两个圆环磁极的极面对齐，也就是它们的大小半径对应相同。当线圈流过电流时，两个不同半径圆弧窄槽口下的槽内导线电流流向相反，并且处在不同方向的磁场中，故它们的安培力为合力相加。圆环磁极也可以是一个，或者更多个，相同半径的圆弧窄槽口与其相配，设置好圆环磁极极性和线圈电流流向，使安培力同向相加。
本发明的定子铁芯和线圈属于定子，也可以认为定子铁芯或者定子铁芯和线圈就是定子。本发明可以是两个定子和一个在中间的转子显两侧对称的轴向排列。也可以是两个转子和一个在中间的定子显两侧对称的轴向排列。也可以是一个定子和一个转子并列。
本发明的线圈和线槽还可以按背景技术专利申请号201210095846.9那样，依各坐标设在两对边，线圈匝数和尺寸相同呈完全对称，也可以不完全相同，设计好线圈中电流的流向，使两对边产生的安培力为合力相加。两对边是指位置，在坐标的正方为一边，负方为另一边。每个坐标轴也可以只有一组线圈和线槽。为了线圈的安装方便，每个定子铁芯被按坐标轴的位置分割，当线圈两对边设置时分割成四块。定子铁芯的块与块之间，还可以设定子铁芯搭桥，以使转子上的圆环磁极在掠过定子铁芯分割块之间的空档时，磁密不至于变化过大而在转子铁芯中感生涡流。
本发明的圆环磁极是由转子铁芯形成。
本发明安培力径向电磁轴承的工作气隙具有轴向基础磁场，该磁场也可被用作吸力型轴向电磁轴承的偏置磁场，在定子铁芯适当位置开设轴控线槽，设置吸力型的轴控线圈，便可使安培力径向电磁轴承附带有吸力型轴向电磁轴承，两种轴承不仅共用基础磁动势源，而且还共用气隙、定子铁芯和磁极。该径向、轴向混合电磁轴承几乎不增加原有的单个体积，合适的结构设计可使轴向径向之间无交互耦合影响。该径向、轴向混合电磁轴承一般以两个定子、两工作气隙和一个在中间的转子显两侧对称的轴向排列，也可以是两个转子、两工作气隙和一个在中间的定子显两侧对称的轴向排列。当轴控线圈中有控制电流时，一侧的气隙基础磁场磁通密度变小另一侧的等量变大形成吸力差，产生轴向控制力。由于两侧工作气隙的磁通密度等量增减，所以当有径向扰动需径向控制时，其径向执行力的合力不受影响。若先有径向控制后有轴向控制或者两者同时出现其结果也类同。径向、轴向混合电磁轴承时，转子上的转子铁芯和基础磁动势源的排布和构造适合径向、轴向不同性质的电磁轴承共同使用，它们以工作时永磁体的工作点不变为最佳；而对于靠一侧的永磁体发出的磁通变大另一侧的变小来实现轴向控制力的，即永磁体的工作点可变，只要将该工作点变化限制在一定的范围内，永磁体不退磁也是可行的。
本发明的技术方案列出了为解决本案技术问题相关的各必要技术特征及其主题名称，作为主题：一种安培力径向电磁轴承，本发明的技术方案在用于具体产品中实施时，所需的现有技术可自行加入。
作为优选，所述的转子的两侧沿轴向对称地各设有一个定子。
作为优选，所述的定子铁芯在x轴和y轴上各设有两组线圈和对应的两组线槽，同一坐标轴上的两组线圈分别设在该坐标轴的正方向和负方向位置，同样的，与线圈对应的两组线槽也分别设在该坐标轴的正方向和负方向位置，两组线圈匝数和尺寸相同或者不相同。
作为优选，所述的定子铁芯按x轴和y轴的位置对称的分割成四块。
作为优选，所述的定子的两侧沿轴向对称的各设有一个转子。
作为优选，所述的转子上的转子铁芯为两个，转子铁芯呈环形，其中一个转子铁芯环大于另外一个转子铁芯环。
作为优选，所述的转子上的圆环磁极为两个或者四个。
作为优选，所述的基础磁场源为永磁体或励磁绕组。
作为优选，所述的基础磁场源的磁场方向为径向，即永磁体的磁极面或励磁绕组线圈的环面的方向朝径向。
作为优选，励磁绕组环绕在定子铁芯的分块上，励磁线槽与线槽在径向方向相互平行，励磁绕组的环面的方向朝径向，所述的励磁绕组与工作气隙垂直，且励磁绕组位于线圈的内外两层边线之间。
作为优选，励磁绕组呈以定子铁芯中心为中心点的环状，励磁线槽与线槽在径向相互平行，所述的励磁线槽开口在靠近工作气隙的一侧，励磁绕组的环面的方向朝轴向，励磁绕组与工作气隙平行，且励磁绕组位于线圈的内外两层边线之间。
应用上述的安培力径向电磁轴承形成的安培力复合电磁轴承，在所述的定子铁芯上开设有轴控线槽，所述的轴控线槽内嵌有轴控线圈。
作为优选，轴控线圈呈以定子铁芯中心为中心点的环状，轴控线槽与线槽在径向方向相互平行，轴控线槽开口在靠近工作气隙的一侧，轴控线圈的环面的方向朝轴向，所述的轴控线圈与工作气隙平行，且轴控线圈位于线圈的内外两层边线之间。
作为优选，轴控线圈环绕在定子铁芯的分块上，轴控线槽与线槽在径向相互平行，轴控线圈的环面的方向朝径向，所述的轴控线圈与工作气隙垂直，且轴控线圈位于线圈的内外两层边线之间。
作为优选，轴控线圈与励磁绕组为同一部件，励磁绕组线槽与轴控线槽也为同一线槽。
上述励磁绕组、轴控线圈、线圈与其它特征的相对位置，是以这些圈所形成的面而言的。
本发明的有益效果：基于定子磁场源的安培力径向电磁轴承其执行力是控制电流的单调函数，它不仅保留了单位体积的有效出力大，空间利用率高，电流--力的线性度很好的特点，而且制造工艺更简单，基础磁场源用励磁绕组时不会失磁，用永磁体时不易失磁，即便有失磁现象也可用附设的轴控绕组充磁或补充磁动势，使安培力径向电磁轴承的可靠性大为提高，工程应用范围更宽广，特别在储能飞轮的稳定控制中应用效果较好。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
图1转子铁芯和圆环磁极的一种构造
图2转子铁芯和圆环磁极的另一种构造
图3转子铁芯和圆环磁极的第三种构造
图4转子铁芯和圆环磁极的第四种构造
图5定子的一种构造
图6定子铁芯的一种构造
图7定子铁芯的另一种构造
图8一种线圈与环面朝轴向的励磁绕组位置示意图
图9一种线圈与环面朝径向的励磁绕组位置示意图
图10本发明的基础磁场源是定子上永磁体的示意图
图11本发明具一个圆环磁极的示意图
图12本发明具多个圆环磁极的实施图
图13本发明的基础磁场源是定子上永磁体且具有径向环面轴控线圈的示意图
图14本发明的基础磁场源是定子上永磁体且具有轴向环面轴控线圈的示意图
图15本发明的基础磁场源是定子上的径向环面励磁绕组的示意图
图16本发明的基础磁场源是定子上的径向环面励磁绕组并用作轴控线圈的示意图
图17本发明的基础磁场源是在定子上的轴向环面励磁绕组的示意图
图18本发明的基础磁场源是定子上的轴向环面励磁绕组并用作轴控线圈的示意图
图19本发明径向、轴向混合的复合电磁轴承实施图
图20本发明径向、轴向混合的复合电磁轴承另一种实施图
图21本发明多个圆环磁极的中间定子的实施图
图22本发明多个圆环磁极的中间定子的另一实施图
图23为中间定子的径向、轴向混合的复合轴承基础磁路示意图
图24为中间定子的径向、轴向混合的复合轴承承受径向控制磁动势驱动后磁路示意图
图25为中间定子的径向、轴向混合的复合轴承承受轴向控制磁动势驱动后磁路示意图
图26为中间定子的另一种径向、轴向混合的复合轴承基础磁路示意图
具体实施方式
图1是转子铁芯和圆环磁极的一种构造剖面，图示的转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的里外两个圆环，转子铁芯4可以使磁场汇聚形成圆环磁极2，它们安装在转子1上，共有四个圆环磁极2。
图2是转子铁芯和圆环磁极的另一种构造剖面，图示的转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4可以使磁场汇聚形成一个圆环磁极2，它安装在转子1上，转子铁芯4靠近转子几何中心1-1的端部用作磁路的通道。与之相配的定子铁芯可以开设一个线槽。
图3是转子铁芯和圆环磁极的第三种构造剖面，图示的转子铁芯4剖面形状像工字形，转子铁芯4侧面圆环可以使磁场汇聚形成四个圆环磁极2，它们是以转子几何中心1-1线为中心的圆环。这个结构可用于本发明附设吸力型轴向磁轴承。
图4是转子铁芯和圆环磁极的第四种构造剖面，图示的转子铁芯4剖面形状像C字形，它是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4可以使磁场汇聚形成两个圆环磁极2。
图5是定子的一种构造图，定子6上，含有定子铁芯7，磁场源31是永磁体3，它将定子铁芯7在径向分成内外两部分，定子铁芯7的每个部分开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，线圈5和线槽9设置在坐标轴上偏离定子铁芯中心7-1的位置，每个坐标轴有两组线圈5和线槽9，分别设在坐标轴的两个对边，两对边的线圈5匝数和尺寸相同呈完全对称设置。线槽9还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，圆弧窄槽口8开口方向为轴向。为了线圈5的安装方便，定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块。
图6是定子铁芯的一种构造图，以x、y在径向，定子铁芯中心7-1建立x、y、z轴直角坐标系，定子铁芯7只画出y坐标轴上被分割的其中一块。在定子铁芯7上开设有一组线槽，一组线槽是由相互平行的两个弧形线槽9构成，两个弧形线槽9在径向方向上平行，在一组线槽内嵌卡有一个环形的线圈5，线槽9具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，圆弧窄槽口8开口方向为轴向。在定子铁芯7上还开有用于基础磁场源的励磁线槽13，励磁线槽13的开口方向与圆弧窄槽口8相同，它开设在两个线槽9之间，励磁线槽13与线槽9在径向方向上相互平行，励磁线槽13内嵌励磁绕组14，该励磁绕组14与线圈5在轴向上相互平行，可参见图8，励磁绕组14的中心在定子铁芯中心7-1上，励磁绕组14形成了基础磁场源31。
图7是定子铁芯的另一种构造图，以x、y坐标在径向，定子铁芯中心7-1建立x、y、z轴直角坐标系，定子铁芯7只画出x坐标轴上被分割的的其中一块。在定子铁芯7上开设有一组线槽，一组线槽是由相互平行的两个弧形线槽9构成，两个弧形线槽9在径向方向上平行，在一组线槽内嵌卡有一个环形的线圈5，线槽9具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，圆弧窄槽口8开口方向为轴向。在定子铁芯7上还开有励磁线槽13，励磁线槽13开设在两个线槽9之间，励磁线槽13与线槽9在径向方向上相互平行，在励磁线槽13内嵌励磁绕组14，该励磁绕组14的环面与线圈5的环面是垂直的，可参见图9，从本图的坐标系上看，线圈5和励磁线槽13均位于x轴正向侧，也是励磁绕组14形成了基础磁场源31。
图8为一种本发明线圈与环面朝轴向的励磁绕组位置示意图，线圈5与励磁绕组14呈并列布置，线圈5环面朝轴向，励磁绕组14环面也朝轴向，且励磁绕组14位于线圈5的外层边线5-1和内层边线5-2之间。
图9为一种本发明线圈与环面朝径向的励磁绕组位置示意图，线圈5与励磁绕组14呈交叉，线圈5环面朝轴向，励磁绕组14环面朝径向，且励磁绕组14位于线圈5的外层边线5-1和内层边线5-2之间。
图10为本发明的基础磁场源是定子上的永磁体的示意图，在剖面图上，它包括永磁体3、圆环磁极2、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，该实施是两个定子铁芯7和一个中间的转子1显两侧对称的轴向排列，安装在定子铁芯7上的永磁体3是以定子几何中心7-1线为中心的圆弧，永磁体3产生的磁场通过工作气隙12后在转子铁芯4上汇聚成圆环磁极2，圆环磁极2的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4作磁路的通道，圆环磁极2的极面朝向为轴向。两侧的定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，每侧的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，图上只画出了x轴正向的剖面部分。线槽9内嵌卡线圈5，两侧的线圈5和线槽9按坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1一定距离的位置。两侧的线槽9还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与圆环磁极2相同，圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐，使两侧的线圈5处在圆环磁极2引导的如图所示磁力线的磁场中，构成了安培力径向电磁轴承。
图11是本发明具一个圆环磁极的剖面示意图，包括永磁体3、转子铁芯4、圆环磁极2、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，安装在转子1上的转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4形成了一个圆环磁极2，所以转子铁芯4的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4靠近转子几何中心1-1的端部用作磁路的通道，圆环磁极2的极面朝向为轴向。定子铁芯7上开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，这里只显示了某一径向轴x或y轴的线圈5和线槽9组合，它们在偏离定子铁芯中心7-1一定距离的位置，线槽9具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与圆环磁极2相同，圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。线槽9下面设有永磁体3其极面朝径向，使得线圈5处在圆环磁极2所汇聚的磁场中，构成了安培力电磁轴承，当线圈5中电流的流向如图所示时，图中表示了磁路及转子1所受的力F。在磁路中有一个径向大面积磁极面，由此所产生的少许径向位移负刚度可另设永磁径向斥力轴承来平衡。在这里定子铁芯7上某坐标轴的正向开设了一个线槽9，线圈5环的一边在线槽9内，另一边处在线槽9外。
图12是本发明具多个圆环磁极的实施图，它包括永磁体3、转子铁芯4、圆环磁极2、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，该实施是两个定子铁芯7和一个中间的转子1显两侧对称的轴向排列，安装在转子1上的转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4形成了圆环磁极2，所以圆环磁极2的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4也是磁路的通道，圆环磁极2的极面朝向为轴向。两侧的定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，每侧的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，线槽9内嵌卡线圈5，两侧的线圈5和线槽9按坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1一定距离的位置，两侧的定子铁芯7按每个坐标轴各有两组线圈5和线槽9，分别设在坐标轴的两个对边，两对边的线圈5匝数和尺寸相同呈完全对称设置。两侧的线槽9还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与圆环磁极2相同，圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。内外径向的两个线槽9之间设有永磁体3其极面朝径向，使得两侧的线圈5处在圆环磁极2所汇聚的磁场中，构成了安培力径向电磁轴承。
图13为本发明的基础磁场源是定子上的永磁体且具有径向环面轴控线圈的示意图，在剖面图上，它包括永磁体3、圆环磁极2、线圈5、转子铁芯4、定子铁芯7、工作气隙12，永磁体3产生的磁场通过工作气隙12后在转子铁芯4上汇聚成圆环磁极2，它的中心在转子几何中心1-1上，剖面显工字形的转子铁芯4作磁路的通道。定子铁芯7上开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，两侧各有一组径向的x或y轴的线圈5和线槽9设在偏离定子铁芯中心7-1位置上，圆弧窄槽口8与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。它还有环面径向的轴控线圈10，嵌在轴控线槽11内，轴控线圈10环绕在定子铁芯7的分块上，轴控线槽11与线槽9在径向方向相互平行，轴控线圈10的环面的方向朝径向，所述的轴控线圈10与工作气隙12垂直，轴控线圈10位于线圈5的内外两层边线之间。图中的细环线是各线圈电流为零时的磁场磁力线。当轴控线圈10流过控制电流时，它依据一侧的永磁体3发出的磁通变大另一侧的变小来实现轴向控制力的，即永磁体3的工作点可变，在不影响径向控制力的同时，使转子两侧产生吸力差来实现轴向力的控制，构成了本发明的径向、轴向混合的复合电磁轴承。
图14为本发明的基础磁场源是定子上的永磁体且具有轴向环面轴控线圈的示意图，在剖面图上，它包括永磁体3、圆环磁极2、线圈5、转子铁芯4、定子铁芯7、工作气隙12，永磁体3产生的磁场通过工作气隙12后在转子铁芯4上汇聚成圆环磁极2，它的中心在转子几何中心1-1上，剖面显工字形的转子铁芯4作磁路的通道。定子铁芯7上开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，两侧各有一组径向的x或y轴的线圈5和线槽9设在偏离定子铁芯中心7-1位置上，圆弧窄槽口8与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。它还有环面轴向的轴控线圈10，嵌在轴控线槽11内，轴控线圈10呈以定子铁芯中心7-1为中心点的环状，轴控线槽11与线槽9在径向方向相互平行，所述的轴控线槽11开口在靠近工作气隙12的一侧，轴控线圈10与工作气隙12平行，轴控线圈10位于线圈5的内外两层边线之间。图中的细环线是各线圈电流为零时的磁场磁力线。当轴控线圈10流过控制电流时，它也依据一侧的永磁体3发出的磁通变大另一侧的变小来实现轴向控制力的，即永磁体3的工作点可变，在不影响径向控制力的同时，使转子两侧产生吸力差来实现轴向力的控制，构成了本发明的径向、轴向混合的复合电磁轴承。
图15为本发明的基础磁场源是定子上的径向环面励磁绕组的示意图，在剖面图上，它包括励磁绕组14、圆环磁极2、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，该实施是两个定子铁芯7和一个中间的转子1显两侧对称的轴向排列，安装在定子铁芯7上的励磁绕组14的环面朝径向，励磁绕组14环绕在定子铁芯7的分块上，励磁线槽13与线槽9在径向方向相互平行，励磁绕组14的环面的方向朝径向，所述的励磁绕组14与工作气隙12垂直，且励磁绕组14位于线圈5的内外两层边线之间。励磁绕组14产生的磁场通过工作气隙12后在转子铁芯4上汇聚成圆环磁极2，圆环磁极2的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4作磁路的通道，圆环磁极2的极面朝向为轴向。两侧的定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，每侧的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，图上只画出了x轴正向的剖面部分。线槽9内嵌卡线圈5，两侧的线圈5和线槽9按坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1一定距离的位置。两侧的线槽9还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与圆环磁极2相同，圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐，使两侧的线圈5处在圆环磁极2引导的如图所示磁力线的磁场中，构成了安培力径向电磁轴承。
图16为本发明的基础磁场源是定子上的径向环面励磁绕组并用作轴控线圈的示意图，在剖面图上，它包括励磁绕组14、圆环磁极2、线圈5、转子铁芯4、定子铁芯7、工作气隙12，励磁绕组14产生的磁场通过工作气隙12后在转子铁芯4上汇聚成圆环磁极2，它的中心在转子几何中心1-1上，在这里转子铁芯4剖面显工字形并作磁路的通道。定子铁芯7上开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，两侧各有一组径向的x或y轴的线圈5和线槽9设在偏离定子铁芯中心7-1位置上，圆弧窄槽口8与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。环面径向的励磁绕组14可同时用作轴控线圈10，轴控线槽11也就是励磁线槽13，图中的环线是各线圈电流为零时的磁场磁力线。当两侧励磁绕组14流过的电流同幅增减时，一侧的励磁绕组14发出的磁通变大另一侧的变小，不影响径向控制力的同时，使转子两侧产生吸力差来实现轴向力的控制，构成了本发明的径向、轴向混合的复合电磁轴承。
图17为本发明的基础磁场源是在定子上的轴向环面励磁绕组的示意图，在剖面图上，它包括励磁绕组14、圆环磁极2、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，该实施是两个定子铁芯7和一个中间的转子1显两侧对称的轴向排列，安装在定子铁芯7上的励磁绕组14的环面朝轴向，励磁绕组14呈以定子铁芯中心7-1为中心点的环状，励磁绕组线槽13与线槽9在径向方向相互平行，所述的励磁绕组线槽13开口在靠近工作气隙12的一侧，励磁绕组14与工作气隙12平行，且励磁绕组14位于线圈5的内外两层边线之间。励磁绕组14产生的磁场通过工作气隙12后在转子铁芯4上汇聚成圆环磁极2，圆环磁极2的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4作磁路的通道，圆环磁极2的极面朝向为轴向。两侧的定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，每侧的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，图上只画出了x轴正向的剖面部分。线槽9内嵌卡线圈5，两侧的线圈5和线槽9按坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1一定距离的位置。两侧的线槽9还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与圆环磁极2相同，圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐，使两侧的线圈5处在圆环磁极2引导的如图所示磁力线的磁场中，构成了安培力径向电磁轴承。
图18为本发明的基础磁场源是定子上的轴向环面励磁绕组并用作轴控线圈的示意图，在剖面图上，它包括励磁绕组14、圆环磁极2、线圈5、转子铁芯4、定子铁芯7、工作气隙12，励磁绕组14产生的磁场通过工作气隙12后在转子铁芯4上汇聚成圆环磁极2，它的中心在转子几何中心1-1上，在这里转子铁芯4剖面显工字形并作磁路的通道。定子铁芯7上开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，两侧各有一组径向的x或y轴的线圈5和线槽9设在偏离定子铁芯中心7-1位置上，圆弧窄槽口8与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。环面轴向的励磁绕组14可同时用作轴控线圈10，轴控线槽11也就是励磁线槽13，图中的环线是各线圈电流为零时的磁场磁力线。当两侧励磁绕组14流过的电流同幅增减时，一侧的励磁绕组14发出的磁通变大另一侧的变小，不影响径向控制力的同时，使转子两侧产生吸力差来实现轴向力的控制，构成了本发明的径向、轴向混合的复合电磁轴承。
图19为本发明径向、轴向混合的复合电磁轴承实施图，是立体剖面图，它可以结合图6一起理解。它包括永磁体3、转子铁芯4、圆环磁极2、励磁绕组14、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，该实施是两个定子铁芯7和一个中间的转子1呈两侧对称的轴向排列，安装在转子1上的截面为工字形转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4作磁路的通道，转子铁芯4汇聚磁场形成了圆环磁极2它的中心在转子几何中心1-1上，圆环磁极2的极面朝向为轴向。两侧的定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，每侧的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，线槽9内嵌卡线圈5，两侧的线圈5和线槽9以坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1的位置，两侧的定子铁芯7按每个坐标轴各有两组线圈5和线槽9，分别设在坐标轴的两个对边，两对边的线圈5匝数和尺寸相同呈完全对称设置。两侧的线槽9还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与圆环磁极2相同，圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐，使两侧的线圈5处在圆环磁极2所汇聚的磁场中。定子铁芯7上还建立了与x、y坐标轴相垂直的z坐标轴，它还开有励磁线槽13内嵌励磁绕组14，该励磁绕组14与线圈5轴向方向上并列排布，该励磁绕组14环面朝轴向即z向，且励磁线槽13与线槽9在径向相互平行，励磁绕组14位于线圈5的内外两层边线之间。环面轴向的励磁绕组14可同时用作轴控线圈10，轴控线槽11也就是励磁线槽13，构成了安培力径向、吸力轴向的混合电磁轴承。当两侧励磁绕组14流过的电流同幅增减时，图中标示+、-，一侧的励磁绕组14发出的磁通变大另一侧的变小，不影响径向控制力的同时，两侧产生吸力差形成轴向执行力Fz；而通电线圈5的磁动势将基础磁场的磁力线推向线圈5导线的下方，使工作气隙12磁场磁力线单方向弯曲，在转子1上产生径向安培反作用力Fy。
图20为本发明径向、轴向混合的复合电磁轴承另一种实施图，是立体剖面图，可以结合图7一起理解。它包括转子铁芯4、圆环磁极2、励磁绕组14、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，该实施是两个定子铁芯7和一个中间的转子1呈两侧对称的轴向排列，安装在转子1上的截面为工字形转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4作磁路的通道，转子铁芯4形成了圆环磁极2它的中心在转子几何中心1-1上，圆环磁极2的极面朝向为轴向。两侧的定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，两侧的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，线槽9内嵌卡线圈5，两侧的线圈5和线槽9按坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1的位置，两侧的定子铁芯7按每个坐标轴各有两组线圈5和线槽9，分别设在坐标轴的两个对边，两对边的线圈5匝数和尺寸相同呈完全对称设置。两侧的线槽9还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与圆环磁极2相同，圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐，使两侧的线圈5处在圆环磁极2汇聚的的磁场中。定子铁芯7上建立了与x、y坐标轴相垂直的z坐标轴，它还开有励磁线槽13内嵌励磁绕组14，该励磁线槽13与线槽9在径向相互平行，该励磁绕组14环面朝径向，且励磁绕组14位于线圈5的内外两层边线之间，这个励磁线槽13可以很浅，只要指示励磁绕组14的方位即可。环面径向的励磁绕组14可同时用作轴控线圈10，轴控线槽11也就是励磁线槽13。它还设了定子铁芯搭桥7-2，以使转子1上的圆环磁极2在掠过定子铁芯7被分割成的四块之间的空档时，磁密不致于变化过大而在转子铁芯4产生涡流。如此，构成了安培力径向、吸力轴向的混合电磁轴承。当两侧励磁绕组14流过的电流同幅增减时，一侧的励磁绕组14发出的磁通变大另一侧的变小，图中标示+、-，不影响径向控制力的同时，两侧产生吸力差形成轴向执行力Fz；当线圈5流过如图示方向的电流时，线圈5的磁动势将磁基础磁场的磁力线推向线圈5导线的下方，使工作气隙12磁场磁力线单方向弯曲，在转子1上产生径向安培反作用力Fy。
图21为本发明多个圆环磁极的中间定子的实施图，它包括永磁体3、转子铁芯4、圆环磁极2、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，永磁体3在定子铁芯7上，该实施是两个转子和一个在中间的定子显两侧对称的轴向排列。安装在两侧转子1上的C形转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4的工作气隙12侧形成了圆环磁极2，所以圆环磁极2的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4作磁路的通道，两侧圆环磁极2的极面朝向为轴向。中间定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，中间的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，线槽9内嵌卡线圈5，线圈5和线槽9以坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1一定距离的位置，中间定子铁芯7沿每个坐标轴有两组线圈5和线槽9，分别设在坐标轴的两个对边，两对边的线圈5匝数和尺寸相同呈完全对称设置。线槽9的左右两侧还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与两侧的圆环磁极2相同，两侧圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与两侧的圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。在内外径向两个线槽9之间设永磁体3其极面朝径向，使定子铁芯7两侧的线圈5处在圆环磁极2所汇聚的磁场中，构成了安培力径向电磁轴承。
图22为本发明多个圆环磁极中间定子的另一实施图，它包括永磁体3、转子铁芯4、圆环磁极2、线圈5、转子1、定子铁芯7、工作气隙12，永磁体3在定子铁芯7上，该实施也是两个转子和一个在中间的定子显两侧对称的轴向排列，但有两列定子铁芯7。安装在两侧转子1上的C形转子铁芯4是以转子几何中心1-1线为中心的圆环，转子铁芯4的工作气隙12侧形成了圆环磁极2，所以圆环磁极2的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4作磁路的通道，两侧圆环磁极2的极面朝向为轴向。中间定子铁芯7上开设线槽9，在定子铁芯中心7-1沿径向建立x、y轴直角坐标系，为了线圈5的安装方便，中间的定子铁芯7被按坐标轴的位置分割成四块，线槽9内嵌卡线圈5，线圈5和线槽9以坐标轴分组，设在偏离定子铁芯中心7-1一定距离的位置，中间定子铁芯7沿每个坐标轴有两组线圈5和线槽9，分别设在坐标轴的两个对边，两对边的线圈5匝数和尺寸相同呈完全对称设置。线槽9的左右两侧还具有圆弧窄槽口8，圆弧窄槽口8的圆弧圆心在定子铁芯中心7-1上，其半径与两侧的圆环磁极2相同，两侧圆弧窄槽口8开口方向为轴向，它与两侧的圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。在每列定子铁芯7内外径向两个线槽9之间设永磁体3其极面朝径向，使定子铁芯7两侧的线圈5处在圆环磁极2所汇聚的磁场中，构成了安培力径向电磁轴承。两永磁体3的径向极面极性，可以一致也可不同，在线圈5通过控制电流时其安培力方向与该极性相关。
图23为中间定子的径向、轴向混合的复合轴承基础磁路示意图。在剖面图上，它包括永磁体3、圆环磁极2、线圈5、转子铁芯4、定子铁芯7、工作气隙12，该实施是两个转子和一个在中间的定子显两侧对称的轴向排列。转子铁芯4的工作气隙12侧形成了圆环磁极2，它的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4作磁路的通道。定子铁芯7上开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，两侧各有一组径向的x或y轴的线圈5和线槽9设在偏离定子铁芯中心7-1位置上，圆弧窄槽口8与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。在内外径向两个线槽9之间设永磁体3其极面朝径向，使定子铁芯7两侧的线圈5处在圆环磁极2所汇聚的磁场中。它还开有轴控线槽11内嵌轴控线圈10，轴控线圈10环面朝轴向，轴控线槽11位于线圈5的内外两层边线之间。当轴控线圈10流过控制电流时，它依据一侧的工作气隙12磁密变大另一侧的变小来实现轴向控制力的，即永磁体3的工作点基本不变。
图24为中间定子的径向、轴向混合的复合电磁轴承承受径向控制磁动势驱动后磁路示意图，为剖面图构造与图23相同。当线圈5通过径向控制电流时，工作气隙12磁场磁力线弯曲转子上产生如图径向力F。
图25为中间定子的径向、轴向混合的复合电磁轴承承受轴向控制磁动势驱动后磁路示意图。构造与图23相同。当轴控线圈10通过轴向控制电流时，工作气隙12一侧的磁场密度增大，另一侧变小，转子上产生如图示轴向力F。
图26为中间定子的另一种径向、轴向混合的复合轴承基础磁路示意图。在剖面图上，它包括永磁体3、圆环磁极2、线圈5、转子铁芯4、定子铁芯7、工作气隙12，该实施也是两个转子和一个在中间的定子显两侧对称的轴向排列，但有两列定子铁芯7。转子铁芯4的工作气隙12侧形成了圆环磁极2，它的中心在转子几何中心1-1上，转子铁芯4作磁路的通道。定子铁芯7上开设线槽9，线槽9内嵌卡线圈5，两侧各有一组径向的x或y轴的线圈5和线槽9设在偏离定子铁芯中心7-1位置上，圆弧窄槽口8与圆环磁极2的极面间隔工作气隙12并对齐。在每列定子铁芯7内外径向两个线槽9之间设永磁体3其极面朝径向，使定子铁芯7两侧的线圈5处在圆环磁极2所汇聚的磁场中。它还开有轴控线槽11内嵌轴控线圈10，轴控线圈10环面朝径向，轴控线槽11位于线圈5的内外两层边线之间。当轴控线圈10流过控制电流时，它依据一侧永磁体3的磁通变大另一侧的变小来实现轴向控制力的，即永磁体3的工作点可变。
本发明并不仅仅局限于上述的实施方式。与本发明属同一基本构思的其它形式，也属于本发明的保护范围。
本发明所述的技术方案是为解决本发明所要解决的技术问题而设，相对于所要解决的技术问题，它建立了其技术内容的完整性。将它实施于具体的安培力径向电磁轴承或其它产品中时，实现该产品所必需的技术特征可以多于本发明技术方案用于解决技术问题的必要技术特征的总和。
本发明各技术特征的含义按照说明书中各专有名词的定义；没有专门定义的，引入本技术领域的公知常识和技术，但该知识的范畴受限于本发明所要解决的技术问题、基本构思、技术方案，结合它在本发明所具备的功能、所起的作用和产生的效果，即参考说明书及其附图的内容进行理解，该特征名称的文字措辞不是其含义的限制，以免产生对本发明的歧义。
本发明进一步作说明，本发明的说明书及其附图所表达的所有内容仅用作权利要求的解释和理解，它不得积极、主动地介入确定权利要求保护范围，即不可作为限制，尤其是跟本发明所要解决的技术问题无关联的内容部分，更是如此。本条为说明书之内容。
Claims (10)
1.一种安培力径向电磁轴承，包括基础磁场源(31)、定子(6)、转子(1)、转子铁芯(4)、圆环磁极(2)，还包括线圈(5)、线槽(9)、圆弧窄槽口(8)、定子铁芯(7)，在转子(1)和定子(6)之间设有工作气隙(12)，转子(1)和定子铁芯(7)为轴向并列，圆环磁极(2)的极面朝轴向和圆弧窄槽口(8)开口朝轴向，它们中间间隔工作气隙(12)，其特征在于所述的基础磁场源(31)设在定子(6)上，圆环磁极(2)由与工作气隙(12)相接的转子铁芯(4)的侧面形成，使线圈(5)处在圆环磁极(2)引导的磁场中。
2.如权利要求1所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：所述的转子(1)的两侧沿轴向对称地各设有一个定子(6)。
3.如权利要求1所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：所述的定子铁芯(7)按x轴和y轴的位置对称的分割成四块。
4.如权利要求1所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：所述的定子(6)的两侧沿轴向对称的各设有一个转子(1)。
5.如权利要求1所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：所述的转子(1)上的转子铁芯(4)为两个，转子铁芯(4)呈环形，其中一个转子铁芯(4)环大于另外一个转子铁芯(4)环。
6.如权利要求1所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：所述的基础磁场源(31)为永磁体(3)或励磁绕组(14)。
7.如权利要求1所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：所述的基础磁场源(31)的磁场方向为径向，即永磁体(3)的磁极面或励磁绕组(14)线圈的环面朝径向。
8.如权利要求7所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：励磁绕组(14)环绕在定子铁芯(7)的分块上，励磁线槽(13)与线槽(9)在径向方向相互平行，励磁绕组(14)的环面朝径向，所述的励磁绕组(14)与工作气隙(12)垂直，且励磁绕组(14)位于线圈(5)的内外两层边线之间。
9.如权利要求6所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：励磁绕组(14)呈以定子铁芯(7)中心为中心点的环状，励磁线槽(13)与线槽(9)在径向相互平行，所述的励磁线槽(13)开口在靠近工作气隙(12)的一侧，励磁绕组(14)的环面朝轴向，励磁绕组(14)与工作气隙(12)平行，且励磁绕组(14)位于线圈(5)的内外两层边线之间。
10.如权利要求1所述的安培力径向电磁轴承，其特征还在于：在所述的定子铁芯(7)上开设有轴控线槽(11)，所述的轴控线槽(11)内嵌有轴控线圈(10)，构成径轴复合电磁轴承。
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