CN105048879A - 磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承 - Google Patents
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Abstract
磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,属于磁轴承技术领域。为了解决独立使用同极性永磁偏置径向主动磁轴承功耗大、独立使用内外结构斥力型径向被动磁轴承径向刚度小、同极性永磁偏置径向主动磁轴承与内外结构斥力型径向被动磁轴承混合使用时体积大的问题。所述磁悬浮轴承包括内外结构斥力型径向被动磁轴承和同极性永磁偏置径向主动磁轴承;同极性永磁偏置径向主动磁轴承包括定子和转子,所述内外结构斥力型径向被动磁轴承放置在同极性永磁偏置径向主动磁轴承的转子和定子之间,所述转子和定子之间存在径向气隙。用于机械加工、涡轮机械、航空航天、石油石化、真空技术、能源、转子动力学特性辨识与测试等领域。
Description
技术领域
本发明属于磁轴承技术领域。
背景技术
磁悬浮轴承是利用磁场力将转子悬浮于空间,使转子和定子之间没有任何机械接触的一种新型高性能轴承,具有无摩擦、无损耗、无污染、低能耗、低噪声以及寿命长等优点,特别适用高速、真空、超净等特殊环境。可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、石油石化、真空技术、能源、转子动力学特性辨识与测试等领域。
传统的磁悬浮轴承主要是基于电磁铁的工作原理,利用定转子之间的电磁吸引力使转子悬浮起来的,为此需要在定子控制线圈中通入较大的电流,从而轴承消耗的电功率大,线圈的发热严重;混合磁轴承是在主动磁轴承、被动磁轴承以及其它一些辅助支承和稳定结构基础上形成的一种组合式磁轴承系统,它利用永久磁铁产生的磁场代替电磁铁的静态偏置磁场,不仅显著降低了磁轴承的功耗,而且使电磁铁的安匝数减少一半,并提高了承载能力。被动磁轴承利用永磁体之间产生的斥力使转子悬浮于空间,具有零功耗、体积小等优点。由于被动磁轴承径向刚度小,轴向刚度大,被动磁轴承产生的轴向力会导致系统轴向稳定性降低。
现将内外结构斥力型径向被动磁轴承与同极性永磁偏置径向主动磁轴承分布式混合使用,加长了轴承的长度,进而增加了轴承的体积。
发明内容
本发明的目的是为了解决独立使用同极性永磁偏置径向主动磁轴承功耗大、独立使用内外结构斥力型径向被动磁轴承径向刚度小、同极性永磁偏置径向主动磁轴承与内外结构斥力型径向被动磁轴承混合使用时体积大的问题,本发明提供一种磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承。
本发明的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,
所述磁悬浮轴承包括内外结构斥力型径向被动磁轴承和同极性永磁偏置径向主动磁轴承;同极性永磁偏置径向主动磁轴承包括定子和转子,斥力型径向被动磁轴承包括定子侧永磁体和转子侧永磁体,所述内外结构斥力型径向被动磁轴承放置在同极性永磁偏置径向主动磁轴承的转子和定子之间的腔内,所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承的转子和定子之间形成径向气隙,所述内外结构斥力型径向被动磁轴承的转子侧永磁体和定子侧永磁体之间形成径向气隙。
所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承为内转子或外转子结构。
所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承包括定子和转子,定子和转子之间存在径向气隙;定子包括电枢齿、定子铁芯和环形永磁体,转子包括转子铁芯和轴,转子铁芯固定在轴上;电枢齿包括上端电枢齿和下端电枢齿;定子铁芯包括上端定子铁芯和下端定子铁芯;
上端定子铁芯的圆环底部和下端定子铁芯的圆环顶部之间设置环形永磁体,且形成圆筒形结构;转子铁芯位于所述圆筒形结构的内部;所述环形永磁体为轴向充磁;
上端电枢齿设置在上端定子铁芯的圆环顶部,下端电枢齿设置在下端定子铁芯的圆环底部;
所述内外结构斥力型径向被动磁轴承包括定子侧永磁体和转子侧永磁体,转子侧永磁体套接在转子铁芯的外圆表面,定子侧永磁体固定在圆筒形结构的内圆表面,二者均为径向充磁,且充磁方向相反。
转子侧永磁体由两个转子永磁体环构成,所述两个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯的外圆表面;两个转子永磁体环中的充磁方向相反;
所述定子侧永磁体由两个定子永磁体环构成,两个定子永磁体沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面;两个定子永磁体环的充磁方向相反。
转子侧永磁体由三个转子永磁体环构成,三个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯的外圆表面,三个转子永磁体环的充磁方向交替相反;
所述定子侧永磁体由三个定子永磁体环构成,三个定子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面,三个定子永磁体环的充磁方向交替相反。
转子侧永磁体由三个转子永磁体环构成,三个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯的外圆表面,第一个和第三个转子永磁体环的充磁方向交替相反,第二个转子永磁体环轴向充磁;
所述定子侧永磁体由三个定子永磁体环构成,三个定子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面,第一个和第三个定子永磁体环的充磁方向交替相反,第二个转子永磁体环轴向充磁。
所述永磁体环为环状结构或瓦片结构。
所述磁悬浮轴承还包括两个转子环形定位块;
所述两个转子环形定位块分别设置在转子侧永磁体的顶部和底部,用于固定转子侧永磁体与转子铁芯的外圆表面连接,转子环形定位块采用不导磁材料制成。
所述磁悬浮轴承还包括两个平板形压块;
所述两个平板形压块分别设置在定子侧永磁体的顶部和底部,用于固定定子侧永磁体与圆筒形结构的内圆表面连接,平板形压块采用不导磁材料制成。
所述磁悬浮轴承还包括一个定子环形定位块;
所述定子环形定位块设置在定子侧永磁体与环形永磁体之间,用防止定子铁芯达到磁饱和,定子环形定位块采用不导磁材料制成。
本发明的有益效果在于,本发明的主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特点在于将同极性永磁偏置径向主动磁轴承与内外结构斥力型径向被动磁轴承有效的组合在一起,由于斥力型径向磁悬浮轴承利用了一部分主动磁悬浮轴承的铁芯,使得斥力型径向磁悬浮轴承磁路的磁阻降低,从而提高了斥力型径向磁悬浮轴承的刚度。另外,由于主动磁轴承与被动磁轴承共用一部分磁路,使得该轴承结构紧凑,体积小。同时,主动磁轴承的偏置磁通不受被动磁轴承磁通影响,主动磁轴承控制磁通不受偏置磁通与被动磁轴承磁通影响,所以轴承中的三个磁通相互独立,实现了三个磁通的解耦。既完全拥有同极性永磁偏置径向主动磁轴承的所有特点,又完全具有斥力型径向被动磁悬浮轴承的特点。在提供同样的径向刚度的情况下,该轴承由于共用部分磁路,比两个独立的主动和被动磁轴承结构要紧凑。另外,在提供同样径向悬浮力的情况下,减小了主动悬浮轴承的刚度需求,提高了径向轴承的动态响应,降低了径向磁轴承的功耗。
附图说明
图1为具体实施方式三中内转子结构的同极性永磁偏置径向主动磁轴承的原理示意图,其中10为转动轴。
图2为具体实施方式三中内外结构斥力型径向被动磁轴承的原理示意图。
图3为图2的剖视图。
图4为具体实施方式三中所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的原理示意图。
图5为图4的剖视图。
图6为具体实施方式二中外转子结构的同极性永磁偏置径向主动磁轴承的剖面原理示意图。
图7为具体实施方式二中所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的剖面原理示意图。
图8为具体实施方式四中所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的剖面原理示意图。
图9和图10为具体实施方式五中两种磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的剖面原理示意图。
图11为具体实施方式六中所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的原理示意图。
图12和图13为具体实施方式七中两种磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的剖面原理示意图。
图14为具体实施方式八中永磁体环为瓦形结构,且采用径向充磁的原理示意图。
图15为具体实施方式八中永磁体环为瓦形结构,且采用平行充磁的原理示意图。
图16、图17、图18和图19均为具体实施方式十中四种磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的剖面原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,所述磁悬浮轴承包括内外结构斥力型径向被动磁轴承和同极性永磁偏置径向主动磁轴承;同极性永磁偏置径向主动磁轴承包括定子和转子,斥力型径向被动磁轴承包括定子侧永磁体3和转子侧永磁体4,所述内外结构斥力型径向被动磁轴承放置在同极性永磁偏置径向主动磁轴承的转子和定子之间的腔内,所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承的转子和定子之间形成径向气隙,所述内外结构斥力型径向被动磁轴承的转子侧永磁体4和定子侧永磁体3之间形成径向气隙。
本实施方式中,只要属于内外结构斥力型径向被动磁轴承和同极性永磁偏置径向主动磁轴承都可以做这种内嵌的组合,本实施方式与现有技术中有将内外结构斥力型径向被动磁轴承在同极性永磁偏置径向主动磁轴承的外部进行组合相比,体积减小,且磁路独立。
具体实施方式二:结合图1至7说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式一所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承为内转子或外转子结构。
将图1所示的内转子结构的同极性永磁偏置径向主动磁轴承与图2所示的内外结构斥力型径向被动磁轴承进行组合,获得图4和图5所示的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承;
将图6所示的外转子结构的同极性永磁偏置径向主动磁轴承与图2所示的内外结构斥力型径向被动磁轴承进行组合,获得图7所示的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承。
具体实施方式三:结合图1、2、3、4和5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式一所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承包括定子和转子,定子和转子之间存在径向气隙;定子包括电枢齿、定子铁芯和环形永磁体5,转子包括转子铁芯6和轴10,转子铁芯6固定在轴10上;电枢齿包括上端电枢齿1-1和下端电枢齿1-2;定子铁芯包括上端定子铁芯2-1和下端定子铁芯2-2;
上端定子铁芯2-1的圆环底部和下端定子铁芯2-2的圆环顶部之间设置环形永磁体5,且形成圆筒形结构;转子铁芯6位于所述圆筒形结构的内部;所述环形永磁体5为轴向充磁;
上端电枢齿1-1设置在上端定子铁芯2-1的圆环顶部,下端电枢齿1-2设置在下端定子铁芯2-2的圆环底部;
所述内外结构斥力型径向被动磁轴承包括定子侧永磁体3和转子侧永磁体4,转子侧永磁体4套接在转子铁芯6的外圆表面,定子侧永磁体3固定在圆筒形结构的内圆表面,二者均为径向充磁,且充磁方向相反。
本实施方式是内转子结构的同极性永磁偏置径向主动磁轴承,其中电枢齿、定子铁芯、转子铁芯均采用磁导率较高的材料制成;
本实施方式中,如图5所示,内外结构斥力型径向被动磁轴承的工作原理:定子侧永磁体3与转子侧永磁体4充磁方向相反,定子侧永磁体3在定子铁芯、紧邻的反向充磁的定子侧永磁体3、被动磁轴承径向气隙之间形成独立回路。转子侧永磁体4在转子铁芯6、紧邻的反向充磁的转子侧永磁体4、被动磁轴承径向气隙之间形成独立回路。定子侧永磁体3与转子侧永磁体4的磁通回路各自独立闭合,不会形成相互串联的磁通回路,所以定子侧永磁体3与转子侧永磁体4之间产生径向的斥力。
如图5所示,同极性永磁偏置径向主动磁轴承的控制磁路的工作原理:轴向充磁的环形永磁体5提供的偏置磁通,经过下端定子铁芯2-2与下端电枢齿1-2,再径向流经主动磁轴承下端的径向气隙,再轴向流经转子铁芯6,再径向流经主动磁轴承上端的径向气隙,再经过上端电枢齿1-1与上端定子铁芯2-1回到轴向充磁的环形永磁体5。
X正向电枢齿的径向力控制绕组与X负向电枢齿的径向力控制绕组串联。Y正向电枢齿的径向力控制绕组与Y负向电枢齿的径向力控制绕组串联。
如图5和图6所示,主动磁轴承上端X正向的径向力控制绕组提供的磁通经过X正向的电枢齿流经定子铁芯,再经过X负向的电枢齿,再与X负向电枢齿的径向力控制绕组磁通同向叠加,径向流经主动磁轴承上端的径向气隙,再径向流经转子铁芯6,再径向流经主动磁轴承上端的径向气隙,再回到X正向的电枢齿。
由于X正向电枢齿一侧气隙与X负向电枢齿一侧气隙的磁通流向相反,所以气隙中控制磁通与偏置磁通矢量叠加以后,总会造成一侧的气隙磁通量增加,另一侧的磁通量减小,所以,就会造成一侧的磁吸力增加,另一侧的磁吸力减小。通过改变控制绕组中控制电流的大小和方向,可以调节磁吸力的大小和方向。
上端Y向、下端X向、下端Y向的工作原理均与上端X向工作原理相同。最终作用于转子的径向力是主动磁轴承与被动磁轴承径向力的矢量叠加。
具体实施方式四:结合图8说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,转子侧永磁体4由两个转子永磁体环构成,所述两个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯6的外圆表面;两个转子永磁体环中的充磁方向相反;
所述定子侧永磁体3由两个定子永磁体环构成,两个定子永磁体沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面;两个定子永磁体环的充磁方向相反。
本实施方式中,定子侧永磁体3和转子侧永磁体4之间的轴向最大距离小于单个转子永磁体环轴向厚度的二分之一。
具体实施方式五:结合图9和10说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,转子侧永磁体4由三个转子永磁体环构成,三个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯6的外圆表面,三个转子永磁体环的充磁方向交替相反;
所述定子侧永磁体3由三个定子永磁体环构成,三个定子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面,三个定子永磁体环的充磁方向交替相反。
本实施方式中,定子侧永磁体3和转子侧永磁体4之间的轴向最大距离小于单个转子永磁体环轴向厚度的二分之一。
如图9所示所述三个定子永磁体中的第一定子永磁体和第三定子永磁体的充磁方向均朝转子铁芯侧,第二定子永磁体充磁方向与第一定子永磁体相反;
所述三个转子永磁体中的第一转子永磁体和第三转子永磁体的充磁方向均朝定子铁芯侧,第二转子永磁体充磁方向与第一转子永磁体相反。
如图10所示,所述三个定子永磁体中的第一定子永磁体和第三定子永磁体的充磁方向均朝定子铁芯侧,第二定子永磁体充磁方向朝转子铁芯侧;
所述三个转子永磁体中的第一转子永磁体和第三转子永磁体的充磁方向均朝转子铁芯侧,第二转子永磁体充磁方向朝定子铁芯侧。
具体实施方式六:结合图11说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式五所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,
转子侧永磁体4由三个转子永磁体环构成,三个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯6的外圆表面,第一个和第三个转子永磁体环的充磁方向交替相反,第二个转子永磁体环轴向充磁;
所述定子侧永磁体3由三个定子永磁体环,三个定子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面,第一个和第三个定子永磁体环的充磁方向交替相反,第二个转子永磁体环轴向充磁。
本实施方式中,定子侧永磁体3和转子侧永磁体4之间的轴向最大距离小于单个转子永磁体环轴向厚度的二分之一。
如图11所示,所述三个定子永磁体中的第一定子永磁体的充磁方向均朝定子铁芯侧,第三定子永磁体的充磁方向朝转子铁芯侧,第二定子永磁体充磁方向朝轴向向下;
所述三个转子永磁体中的第一转子永磁体的充磁方向均朝转子铁芯侧,第三转子永磁体的充磁方向朝定子铁芯侧,第二转子永磁体充磁方向朝轴向向下。
具体实施方式七:结合图12和13说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,
所述转子侧永磁体4包括四个转子永磁体,所示定子侧永磁体3包括四个定子永磁体,充磁方向如图12或图13所示。本实施方式中,定子侧永磁体3和转子侧永磁体4之间的轴向最大距离小于单个转子永磁体环轴向厚度的二分之一。
具体实施方式八:结合图14和15说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式四、五、六或七所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,所述永磁体环为环状结构或瓦片结构。
当采用瓦片结构时,采用平行充磁或径向充磁的方式,如图14和图15所示。
具体实施方式九:本实施方式是对具体实施方式八所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,
所述磁悬浮轴承还包括两个转子环形定位块7;
所述两个转子环形定位块7分别设置在转子侧永磁体4的顶部和底部,用于固定转子侧永磁体4与转子铁芯6的外圆表面连接,转子环形定位块7采用不导磁材料制成。
具体实施方式十:结合图16至19说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式十所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,所述磁悬浮轴承还包括两个平板形压块9;
所述两个平板形压块9分别设置在定子侧永磁体3的顶部和底部,用于固定定子侧永磁体3与圆筒形结构的内圆表面连接,平板形压块9采用不导磁材料制成。
本实施方式中,平板形压块9采用非导磁材料制成,主要用于保护和定位定子侧永磁体3。
具体实施方式十一:本实施方式是对具体实施方式十所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承的进一步限定,具体实施方式三至十存在的问题如下:1.主动磁轴承永磁偏置磁通、控制磁通、被动磁轴承磁通的解耦;2.被动磁轴承磁路漏磁;3.定、转子铁芯达到磁饱和;4.被动磁轴承产生轴向力。
针对上述问题,进行结构改进,结构改进的目的不是对主动磁轴承永磁偏置磁通、控制磁通、被动磁轴承磁通进行解耦,因为已经分析了各种结构的磁通均是解耦的。
本实施方式中,所述磁悬浮轴承还包括一个定子环形定位块8;
所述定子环形定位块8设置在定子侧永磁体3与环形永磁体5之间,用防止定子铁芯达到磁饱和,定子环形定位块8采用不导磁材料制成。
将被动磁轴承转子侧永磁体4处加厚转子铁芯,主要目的是防止转子铁芯在该处达到磁饱和;另外,与非导磁材料的转子环形压块8向结合,对转子侧永磁体4进行保护,当转子受到被动磁轴承轴向力作用而轴向撞击电枢齿时,不至于损坏转子侧永磁体4。将被动磁轴承定子侧永磁体3处的定子铁芯加厚的主要目的是防止定子铁芯达到磁饱和。定子环形定位块8必须采用非导磁材料制成,其作用是防止定子铁芯达到磁饱和,也防止偏置磁通磁路漏磁。若将其放置于轴向充磁的环形永磁体外侧,容易使定子铁芯达到饱和,且导致偏置磁通磁路出现弯曲,磁阻增大,所以应该放置于轴向充磁的环形永磁体内侧。
Claims (10)
1.一种磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,所述磁悬浮轴承包括内外结构斥力型径向被动磁轴承和同极性永磁偏置径向主动磁轴承;同极性永磁偏置径向主动磁轴承包括定子和转子,斥力型径向被动磁轴承包括定子侧永磁体(3)和转子侧永磁体(4),所述内外结构斥力型径向被动磁轴承放置在同极性永磁偏置径向主动磁轴承的转子和定子之间的腔内,所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承的转子和定子之间形成径向气隙,所述内外结构斥力型径向被动磁轴承的转子侧永磁体(4)和定子侧永磁体(3)之间形成径向气隙。
2.根据权利要求1所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承为内转子或外转子结构。
3.根据权利要求1所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,所述同极性永磁偏置径向主动磁轴承包括定子和转子,定子和转子之间存在径向气隙;定子包括电枢齿、定子铁芯和环形永磁体(5),转子包括转子铁芯(6)和轴(10),转子铁芯(6)固定在轴(10)上;电枢齿包括上端电枢齿(1-1)和下端电枢齿(1-2);定子铁芯包括上端定子铁芯(2-1)和下端定子铁芯(2-2);
上端定子铁芯(2-1)的圆环底部和下端定子铁芯(2-2)的圆环顶部之间设置环形永磁体(5),且形成圆筒形结构;转子铁芯(6)位于所述圆筒形结构的内部;所述环形永磁体(5)为轴向充磁;
上端电枢齿(1-1)设置在上端定子铁芯(2-1)的圆环顶部,下端电枢齿(1-2)设置在下端定子铁芯(2-2)的圆环底部;
所述内外结构斥力型径向被动磁轴承包括定子侧永磁体(3)和转子侧永磁体(4),转子侧永磁体(4)套接在转子铁芯(6)的外圆表面,定子侧永磁体(3)固定在圆筒形结构的内圆表面,二者均为径向充磁,且充磁方向相反。
4.根据权利要求3所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,转子侧永磁体(4)由两个转子永磁体环构成,所述两个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯(6)的外圆表面;两个转子永磁体环中的充磁方向相反;
所述定子侧永磁体(3)由两个定子永磁体环构成,两个定子永磁体沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面;两个定子永磁体环的充磁方向相反。
5.根据权利要求3所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,转子侧永磁体(4)由三个转子永磁体环构成,三个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯(6)的外圆表面,三个转子永磁体环的充磁方向交替相反;
所述定子侧永磁体(3)由三个定子永磁体环构成,三个定子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面,三个定子永磁体环的充磁方向交替相反。
6.根据权利要求3所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,转子侧永磁体(4)由三个转子永磁体环构成,三个转子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在转子铁芯(6)的外圆表面,第一个和第三个转子永磁体环的充磁方向交替相反,第二个转子永磁体环轴向充磁;
所述定子侧永磁体(3)由三个定子永磁体环构成,三个定子永磁体环沿轴向依次排列固定为一体,固定在圆筒形结构的内圆表面,第一个和第三个定子永磁体环的充磁方向交替相反,第二个转子永磁体环轴向充磁。
7.根据权利要求4、5或6所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,所述永磁体环为环状结构或瓦片结构。
8.根据权利要求7所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,所述磁悬浮轴承还包括两个转子环形定位块(7);
所述两个转子环形定位块(7)分别设置在转子侧永磁体(4)的顶部和底部,用于固定转子侧永磁体(4)与转子铁芯(6)的外圆表面连接,转子环形定位块(7)采用不导磁材料制成。
9.根据权利要求8所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,所述磁悬浮轴承还包括两个平板形压块(9);
所述两个平板形压块(9)分别设置在定子侧永磁体(3)的顶部和底部,用于固定定子侧永磁体(3)与圆筒形结构的内圆表面连接,平板形压块(9)采用不导磁材料制成。
10.根据权利要求9所述的磁路解耦的永磁偏置主动与被动混合型径向磁悬浮轴承,其特征在于,所述磁悬浮轴承还包括一个定子环形定位块(8);
所述定子环形定位块(8)设置在定子侧永磁体(3)与环形永磁体(5)之间,用防止定子铁芯达到磁饱和,定子环形定位块(8)采用不导磁材料制成。
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