CN105408649B - 减小电机中轴承的受力 - Google Patents

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Abstract

磁力驱动系统具有原动机和转子，该原动机在其第一表面具有第一磁体阵列，该转子在其外表面具有第二磁体阵列。转子的外表面位于邻近原动机的第一表面，使得原动机的运动引起转子绕转轴的转动。支承组件具有轴，用于确定转子转轴，并具有第三磁体阵列，该第三磁体阵列与转子上的第四磁体阵列相互配合，以形成磁力轴承，该磁力轴承用于抵抗转子上沿其转轴的作用力。

Description

减小电机中轴承的受力
本发明涉及减小电机中轴承的受力。
发电机形式的电机是众所周知的，其中初级能源用于转动主体，并且发电机的转子与定子相互配合以产生电流。但是，其中初级能源是常用的可再生能源中的一种，例如风能、潮汐能或波浪能，至少与传统的发电站中所能达到的3000转/分钟相比，转子通常转得很慢。
近期的一个专利申请(EP-A-2335344)描述了具有集成磁力齿轮传动系统的机器，该磁力齿轮传动系统将原动机的慢速转动转换为发电机转子的更快速转动。利用磁体的双面阵列来形成转矩非常密集的磁力齿轮传动系统，从而使机器变得更小。
然而，在某些情况下，高扭矩密度并不是必要的。后来的专利申请(PCT/GB2012/053143)描述了利用一组磁体阵列与一组凸起的铁磁极相互配合来产生传动效应的机器。在一些应用中，这将比前述的双面磁体系统更便宜而且更有力。前述的两组机器均可以电动机或发电机的形式来运转。
为了方便起见，这些前述的机器在此分别称作双面磁体(DSM)机或磁阻(MR)机。
与其他许多电机一样，这些新的机器包括旋转的转子和用于承载转子的轴承。传统的机械式滚动或平面轴承、磁力轴承或流体轴承均可使用。在前述的两组机器中，轴承的受力都很高。
轴承的受力高在很多方面对传统轴承不利，例如会导致初始成本和重量增加，服务年限缩短，以及更大的噪声和更低的效率。
在使用主动磁轴承的情况下，电力供应至绕组以产生磁场，其中该磁场用于控制旋转的转子的位置。此处轴承的受力更大会导致需要更多的初级能量，使用更大的电磁铁和更低的效率。
根据本发明的一个方面，提供了一种磁驱动系统，其包括：
原动机，所述原动机在其第一表面具有第一磁体阵列；
转子，所述转子在其外表面具有第二磁体阵列，转子的外表面邻近原动机的第一表面，使得原动机的运动引起转子绕转轴的转动；
支承组件，所述支承组件具有轴，用于确定转子转轴，并具有第三磁体阵列，
其中所述第三磁体阵列与转子上的第四磁体阵列相互配合，以形成磁力轴承，该磁力轴承用于抵抗转子上沿其转轴作用的力。
因此，本发明描述了减小DSM机和MR机中的轴承的受力的方法。
为了更好地理解本发明，并且展示本发明是如何发挥作用的，将会参考以下附图以示例形式进行描述，其中：
图1为示出了根据上述发明的机器的一部分的示意图。
图2为示出了根据上述发明的机器的一部分的示意图，其中示出了主要的力和扭矩。
图3为示意图，示出了如何通过第一转子和第二转子的可选布置，充分地减小径向的轴承的受力。
图4为示意图，示出了如何通过第一转子和第二转子的第二可选布置，充分地减小径向的轴承的受力。
图5a和图5b是图1、图3、或图4所示机器中的转子的横截面图。
图6示出了在图5所示的机器中的第一承载面和第二承载面上的磁体的第一设置方式。
图7示出了在图5所示的机器中的第一承载面和第二承载面上的磁体的可替代的第二设置方式。
图8示出了在图5所示的机器中的第一承载面和第二承载面上的磁体的可替代的第三设置方式。
图9示出了在图5所示的机器中的第一承载面和第二承载面上的铁磁凸极和磁体的第一设置方式。
图10示出了在图5所示的机器中的第一承载面和第二承载面上的铁磁凸极和磁体的可替代的第二设置方式。
图11示出了在图5所示的机器中的第一承载面和第二承载面上的铁磁凸极和磁体的可替代的第三设置方式。
图12示出了图5所示剪切型轴承的磁体设置方式的另一方面。
图13示出了所示轴承中的力随着位移的变化。
图14为示出了传统的引力型磁力轴承的示意图。
图15为图1所示的部分的另一横截面图。
图16示出了图15所示的斥力型磁性轴承的另一方面。
图1示出了根据前述两个专利申请(EP-A-2335344和PCT/GB2012/053143)的电机8的一般结构。在本文中，电机以发电机形式进行描述，其中，主体的转动用于产生电力。然而，可以理解的是，对于本领域的技术人员而言，相同的原理可用于构造电动机，其中使用电力转动主体。
图1中的机器8具有第一转子10，该转子10通过支承结构连接至轮轴12，支承结构在此处以辐条14的形式示出。然后轮轴12的转动带动转子10绕轮轴12所确定的轴转动。轮轴12的转动可由例如风力涡轮机、潮流机或者波浪能转换器等能源驱动，尽管可以使用任意能源对其进行驱动，但是本发明的机器特别适用于驱动转动的速度相对低的情况，例如使用1.5兆瓦级风力涡轮机时转速为大约20转/分钟。此外，尽管图1示出了转子10由轮轴12驱动，该转子10可也以直接由主体驱动，其中外部能源引起该主体转动。
转子10一般为环管形。也就是说其具有圆环的形状，这可以通过将一个圆圈绕轴旋转来形成，该轴位于圆圈所在的平面上但是在圆圈之外。该轴就是转子旋转时所绕的轴。
然而，转子的表面并不完整的圆环体。具体地，是将圆形横断面中距离转轴较远的部分去除，留下环形的缺口16。
在图1中通过缺口16可见圆筒形的第二转子18，该第二转子18的外圆横截面比转子10的内圆横截面略小。
尽管图1只示出了一个圆筒形第二转子18，实际上多个这样的第二转子可以位于第一转子中。
图2是DSM机和MR机两者的示意图。
如前述的DSM申请(EP-A-2335344)中所述，可在转子10和第二转子18的相对表面上设置螺旋状的磁体排布，使得施加在转子10上转矩T10引起转子18上的合成转矩T18，反之亦然。
在前述的MR申请中(PCT/GB2012/053143)，在转子10和第二转子18的表面设置螺旋状的磁体和铁磁材料凸极的排布，使得施加在转子10上转矩T10引起转子18上的合成转矩T18，反之亦然。可将磁体设置在转子10的表面，而将凸极设置在转子18的表面。或者将凸极设置在转子10的表面，而将磁体设置在转子18的表面。
在DSM和MR系统中，随着所需的力矩的产生，也会在系统中产生一些负面力。本发明的一个目的在于减小这些负面力的水平。
图2示出了如R18所示的转子18上的径向力。该力主要沿着转子10和18的共同表面的法线方向作用，并且其合力主要沿转子18的径向，如R18所示。该力导致支承转子18的轴承上出现不良的径向负载。在使用多于一个的环管形转子10时，如果认为R18超过可简化处理的范围，该力将会通过利用径向力的抵消作用而忽略掉。使用两个环管形部分的系统在前面(EP-A-2335344和PCT/GB2012/053143)已经有所描述，并且为了方便起见，在图3和图4中再次将其示出。
在图3所示的DSM和MR两者的情况下，如果转子126在两个环管形部分转子122和124之间与两者隔开相等的距离，在转子126上形成的径向合力的方向将会基本相反，并且基本被抵消。
在图4所示的DSM和MR两者的情况下，如果转子136在两个环管形部分转子132和134之间与两者隔开最佳距离，在转子136上形成的径向合力的方向将会基本相反，并且基本被抵消。
图2示出了转子18上的轴向力，如A18所示。该力主要沿转子18的轴向作用。该负面力与所需力矩T18直接相关，所以不能像R18那样将其抵消，转子18上的轴向力可以近似地计算为：
A18＝T18*revs18/(R10*revs10)
其中revs18和revs10分别是转子18和转子10每分钟的转数，而R10是转子10的轮轴和转子18的轮轴之间的垂直距离。
例如，使用DSM系统来为一个10MW级的风力涡轮机设计一台紧凑型的发电机，该发电机具有多个转子18，典型的参数如下：
revs10＝10rpm
revs18＝3000rpm
T18＝1000Nm
R10＝2m
所以A18＝150kN或15吨
可以理解的是，可以仅以降低发电机的紧凑性为代价，很容易地减小力A18。
通常，力A18将会由机械式轴承承载，机械式轴承由结合的轴向力和推力的轴承组成；或者由一组轴承组成，其中一些承载轴向力而另一些承载推力；或者由几种不同类型的轴承混合组成。
本发明涉及磁体系统的设置方式，以抵消部分或者全部轴向力A18。仅为了进行说明，图5a和5b各自示出了转子18的横截面(或者图3所示的实施例中的转子126，或者图4所示的实施例中的转子136)。但是，本发明也允许其他类似的设置方式。轴501设置为转子18的转轴，并且由未示出的支承结构约束以保持固定状态。固定法兰502连接至轴501。
磁体支承结构503由轴承505支承并绕轴501上转动。在表面504上设置有螺旋形的磁体(如上述的DSM结构)或螺旋形的凸极(如MR结构)，其中表面504安置在旋转主体503的外径上。
磁性推力轴承安装在法兰502上，下文将对其进行详细描述。安置轴承505以允许转子18在轴向上的微小运动，并在其他方向上将结构503约束在可接受的工业用公差内，其中轴承505可以是前述的轴承，例如机械式滚动元件轴承、机械式平面轴承、主动磁悬浮轴承或者流体轴承中的任何一种。磁性结构504和圆环面10上的相应磁性排布之间的电磁相互作用的结果为轴向力A18作用在支承结构503上，正如前述专利申请(EP-A-2335344和PCT/GB2012/053143)所述。
如前所述(EP-A-2335344和PCT/GB2012/053143)，由磁体支承结构503所确定的空间508包含内部电动机或发电机。
轴向力A18的部分或者全部横穿磁性推力轴承。
图5a示出了一种实施例，其中，磁性推力轴承506包括第一磁性表面26和第二磁性表面28，第一磁性表面26设置在磁体支承结构503的径向朝内的表面上，第二磁性表面28设置在法兰502上的凸起502a径向朝外的表面上。由此图5a中的磁性推力轴承506设置在空间508的径向外部区域。
图5b示出了一种实施例，其中，磁性推力轴承507包括第一磁性表面26和第二磁性表面28，第一磁性表面26设置在法兰502上的凸起502b径向朝内的表面上，第二磁性表面28设置在磁体支承结构503的径向朝外的表面上。由此图5b中的磁性推力轴承507设置在空间508的径向内部区域。
在其他实施例中，磁性推力轴承可同时设置在图5a和图5b所示的位置上，和/或者图5a和图5b所示位置之间的一个或多个位置上。
磁性推力轴承的作用在于减小或者基本消除轴承505上所有的轴向力。
在DSM或MR系统的许多应用中，力A18可沿两个可能的方向并具有未知的大小。例如，在风力涡轮机中，风向和风力都是变化的。但是，在正常运行状态下，力A18的大小总是处于特定的极限值中。这些极限值是由磁性结构504和圆环面10上相应的磁性排布之间可达到的最大剪切力来决定的。这意味着，能够精确计算出需要由磁性推力轴承506或507提供多少推力。如果将推力轴承506或507的最大剪切力设置为大于磁性结构504和圆环面10上相应的磁性排布之间可达到的最大剪切力，那么推力轴承506或507将会总是能够承受任何状况下产生的力。这是有益的，因为在转矩T10超过了机器的转矩容量的情况下，在轴承506或507发生任何超出范围的位移之前，504的磁性表面将会无损地滑过转子10的表面。
在将轴承506布置成如图5a所示的情况下，磁性推力轴承包括内表面26和外表面28，其中内表面26连接至旋转支承结构503，外表面28连接至固定部分502。在将轴承507布置成如图5b所示的情况下，磁性推力轴承包括内表面26和外表面28，其中内表面26连接至固定部分502，外表面28连接至旋转支承结构503。在任一情况下，在表面26和28上设置磁体和/或凸极排布，使得旋转支承结构503能够容易地绕固定轴501转动，但是仅能在转子18的轴向上、在很小的范围内移动，该范围是由设计决定的。
图6示出了第一轴承和第二轴承的表面26、28上磁体的第一种可行排布。很明显，排布是相同的，但是彼此错开。此外，值得注意的是，此处所示的磁体排布，好像两个表面都是平面，而不是圆形面。表面26的图示部分具有第一磁体34，该第一磁体34由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成，紧接着是铁片36，然后第二磁体38，该第二磁体38由以与第一方向相反的第二方向进行磁化的永磁性材料制成，然后是第二铁片40，然后是第三磁体42，该第三磁体42由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成。
表面28的图示部分具有第一磁体44，该第一磁体44由以第二方向进行磁化的永磁性材料制成，然后是铁片46，然后是第二磁体48，该第二磁体38由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第二铁片50，然后是第三磁体52，该第三磁体52由以第二方向进行磁化的永磁性材料制成。
在这种情况下，如图6所示，表面26、28上的磁体排布具有节距P，该节距P等于两个磁体的宽度加上两片铁片的宽度。
图7示出了第一轴承和第二轴承的表面26、28上磁体的第二种可行排布。同样很明显的是，排布是相同的，但是彼此错开。值得注意的是，此处所示的磁体排布，好像两个表面都是平面，而不是圆形面。在图7中，表面26的图示部分具有第一磁体54，该第一磁体54由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第二磁体56，该第二磁体56由以与第一方向相反的第二方向进行磁化的永磁性材料制成，然后是第三磁体58，该第三磁体58由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第四磁体60，该第四磁体60由以第二方向进行磁化的永磁性材料制成，以此类推。铁磁材料62，例如铁，连接至各个磁体54、56、58、60的一端。
表面28的图示部分具有第一磁体64，该第一磁体64由以第二方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第二磁体66，该第二磁体66由以第一方向进行磁化的永磁性材料制成，然后是第三磁体68，该第三磁体58由以第二方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第四磁体70，该第四磁体70由以第一方向进行磁化的永磁性材料制成，以此类推。铁磁材料72，例如铁，连接至各个磁体64、66、68、70的一端。
在这种情况下，如图7所示，表面26、28上的磁体排布具有节距P，该节距P等于两个磁体的宽度。
图8示出了第一轴承和第二轴承的表面26、28上磁体的第三种可能排布。同样很明显的是，排布是相同的，但是彼此错开。值得注意的是，此处所示的磁体排布，好像两个表面都是平面，而不是圆形面。在图8中，表面26的图示部分具有永磁体材料82，该永磁体材料82的磁化方式使得其在表面26上产生如图所示连续的的北极和南极，并在背面83产生很小的磁场，该排布为本领域技术人员已知的海尔贝克阵列。
表面28的图示部分具有永磁体材料92，该永磁体材料92的磁化方式使得其在表面28上产生如图所示连续的北极和南极，并在背面93产生很小的磁场，同样形成为海尔贝克阵列。
同样，如图8所示，表面26、28上的磁体排布具有节距P，该节距P等于两个连续的北极或两个连续的南极之间的距离。
不论是图6、7、8中任一个所示的磁体，它们都在表面26和28之间产生了一定程度的耦合。也能够使用基于图6、7、8中所列出的方案混合所得的磁体排布。例如，可以基于图8所示的表面28上的磁体与图7所示的表面26上的磁体相互配合来设计机器。
也有可能通过使用传统的电机绕组来在表面26或28上产生磁场。
如果使用传统的电机绕组，对于本领域技术人员而言能够很容易创造出一种主动控制式轴承，在该轴承中，部件之间的力通过按需改变绕组中的电流而变化。
图9示出了第一轴承和第二轴承的表面26、28上的铁磁凸极和磁体的第一可行排布。很明显，此处所示的磁体排布，好像两个表面都是平面，而不是圆形面。如图所示，表面26的图示部分具有如图所示的铁磁凸极236、240。磁极之间是非铁磁槽234、238、242。
表面28的图示部分具有第一磁体244，该第一磁体244由以第二方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是铁片246，然后是第二磁体248，该第二磁体248由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第二铁片250，然后是第三磁体252，该第三磁体252由以第二方向进行磁化的永磁体材料制成。
如图9所示，在这种情况下，表面26、28上铁磁凸极和磁体的排布，具有节距P，该节距P等于两个磁体的宽度加两片铁片248的宽度。
图10示出了第一轴承和第二轴承的表面26、28上的铁磁凸极和磁体的第二可行排布。很明显，此处所示的磁体排布，好像两个表面都是平面，而不是圆形面。在图10中，表面26的图示部分在254、258处具有如图所示的铁磁凸极。磁极之间是非铁磁槽256和260。
表面28的图示部分具有第一磁体264，该第一磁极264由以第二方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第二磁体266，该第二磁极266由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第三磁体268，该第三磁极268由以第二方向进行磁化的永磁体材料制成，然后是第四磁体270，该第四磁极270由以第一方向进行磁化的永磁体材料制成，以此类推。将铁磁材料272，例如铁，连接到各个磁体264、266、268、270的一端。
如图10所示，在这种情况下，表面26、28上铁磁凸极和磁体的排布，具有节距P，该节距P等于两个磁体的宽度。
图11示出了第一轴承和第二轴承的表面26、28上的铁磁凸极和磁体的第二可行排布。很明显，此处所示的磁体排布，好像两个表面都是平面，而不是圆形面。在图11中，表面26的图示部分在282和284处具有如图所示的铁磁凸极，磁极之间是非铁磁槽283和285。
表面28的图示部分具有永磁体材料292，该永磁体材料292磁化方式使得其在表面28上产生如图所示连续的北极和南极，并在表面293产生很小的磁场，以形成本领域技术人员已知的海尔贝克阵列。
同样，如图11所示，表面26、28上的铁磁凸极和磁体排布具有节距P，该节距P等于两个连续的北极或两个连续的南极之间的距离。
不论是图9、10、11中任一个所示的铁磁凸极和磁体，都在表面26和28之间产生了一定程度的耦合。
在任何情况下，尽管这里描述了一种实施例，其中铁磁凸极是在表面26上，同时磁体在表面28上，也可能是相反的设置方式，即铁磁凸极在表面26上，而磁体在表面28上。
也可以通过使用传统的电机绕组来代替磁体，在表面26或28产生磁场。通过使用常规的绕在各个铁磁凸极上的电机绕组，可以增强与铁磁凸极的耦合。
如果使用传统的电机绕组，对于本领域技术人员而言很容易创造出一种主动控制式轴承，在该轴承中，部件之间的力通过按需改变绕组中的电流而变化。
图12更详细地示出了表面26、28上的磁体或凸极的排布。具体而言，磁体或磁极排布成圆筒形的样式。旋转支撑结构的轴向位移将产生复原力，该复原力是由表面26和28上的磁性排布产生的。
复原力随位移的变化的曲线形状取决于设计的确切细节，但通常是如图13所示的近似正弦曲线。
如图13所示的距离S取决于设计的确切细节。然而，在图6、图7和图8中所示的排布情况下，S约等于P/2，其中P已在图6、图7和图8中标出，同时，在图9，图10和图11所示的排布情况下，S是大约为P/4，其中P已在图9、图10和图11中标出。
图13所示的复原力-位移特性是有益的，因为很显然，表面26和28在图13中标记为S的位移范围内呈现出稳定的平衡。这意味着，尽管当然本领域技术人员可根据本文所描述的剪切力原理容易地设计出更昂贵的主动磁悬浮轴承，但是也可以容易地实现一个被动系统。图14图示了更常见的基于磁性吸引力的磁力轴承系统，该系统与被动系统相比有利之处较少。
图14示出了用于引力型磁力轴承的典型的当前发展状态的原理。铁磁轭601包围传导电流的绕组602，使得磁力将磁轭601和第二铁磁表面603吸引向彼此。所产生的力一般垂直于表面603，而不是如图6，7，8，9，10，11中示出的系统中那样，在切向(剪切)的方向上。在被动系统中，磁场是由绕组602中的恒定电流或由永磁体系统提供。随着601和603之间的间隙闭合，法向力增加，所以不存在被动稳定平衡状态。在主动轴承系统中，控制绕组602中的电流，以按需产生变化的法向力。
图15是示出了如何使用斥力型磁力轴承系统来抵消转子18上的轴向力的示意图。
图6、图7和图8所描述的DSM系统也可以用来设置一个斥力型磁力轴承系统。
仅为了说明，图15示出了转子18的横截面。然而，本发明允许其他类似的设置方式。轴501被未在此处示出的支承结构约束固定。固定凸缘502接合到轴501。磁体支承结构503绕由轴承505承载的轴501转动。表面504上的螺旋磁体(DSM)或螺旋凸极(MR)设置在503的外径上。磁性推力轴承安装在法兰502上的位置601和602，下文对磁性推力轴承详细描述。可设置轴承505，以允许转子18在轴向方向上的小幅度移动，但在其他方向上将结构503约束在可接受的工业用公差内，该轴承505可以是任何前述的轴承，例如机械式滚动轴承，机械式平面轴承，主动磁悬浮轴承或流体轴承。508所示的空间包含前述(EP-A-2335344和PCT/GB2012/053143)的内部电动机或发电机。
如先前的专利申请(EP-A-2335344和PCT/GB2012/053143)所述，磁性结构504和圆环面10上的相应的磁性排布之间的电磁相互作用，导致轴向力A18作用在支承结构503。磁力轴承设置在位置601和602上，使得磁斥力出现在表面26和28之间。
随着表面26和28之间的间隙变得更小，表面26和28之间的斥力变得更大。在没有任何轴向力A18的情况下，轴承601和602中的表面26和28之间的间隙也将基本相似。当施加轴向力A18，轴承601或602的表面26和28之间的间隙闭合，与轴向力A18相反地，斥力增大，使得可以达到被动稳定的平衡状态。部分或全部的轴向力A18横穿磁推力轴承的一些位置，诸如601或602，由此减小或基本消除轴承505上所有的轴向力。
在601和602位置示出的磁性推力轴承包括第一环形表面26和第二环形表面28，该第一环形表面26连接到旋转支承结构503，该第二环形表面28连接到固定部分502。设置在表面26和28上的磁体排布，其构造为使得503可容易地绕501转动，但仅能够沿转子18的轴线方向进行小范围移动，该范围是由设计决定的。
磁体在表面26和28的排布是与图6，图7和图8完全一样的。为了获得能在表面26和28之间产生斥力的磁体系统，仅需要确保例如表面26和28上同极性的磁体彼此相对，北极面对北极、南极面对南极，例如图7和图8示出了斥力最大的位置。关于图6、图7和图8，值得注意的是，此处所示的磁体排布，好像两个表面都是平面，而不是圆形面。另外，也可以通过使用常规的或超导电机绕组，在表面26或28上产生磁场。
如果使用传统的电机绕组，本领域技术人员很容易创建一个主动控制式轴承，其中部件之间的力通过按需改变绕组中的电流而变化。
图16更详细地示出了斥力型轴承系统的表面26、28上的磁体排布。具体地，磁体排布成圆筒形的样式。旋转支承结构的轴向位移将产生复原力，该复原力是由位置601和602上的磁性排布产生的。
因此，本文描述了磁驱动系统，其中提供了磁力轴承以减少作用在部件上的轴向力。

Claims (18)

1.一种磁驱动系统，包括：
原动机(10)，所述原动机具有第一表面；
转子(18、126、136)，所述转子具有外表面，
所述原动机的第一表面具有螺旋状第一磁体阵列且所述转子的外表面具有螺旋状第二磁体阵列，或者所述原动机的第一表面具有螺旋状第一磁体阵列且所述转子的外表面具有螺旋状第一铁磁凸极阵列，或者所述原动机的第一表面具有螺旋状第一铁磁凸极阵列且所述转子的外表面具有螺旋状第一磁体阵列，
所述转子的外表面邻近并面向原动机的第一表面，使得原动机的运动引起转子绕转轴的转动；
支承组件，所述支承组件具有固定轴(501)，用于确定转子转轴，并具有连接至所述固定轴的固定法兰，
其中所述转子具有第三磁体阵列且所述固定法兰具有第四磁体阵列，所述第三磁体阵列和第四磁体阵列均沿转子的转轴平行延伸，或者所述转子具有第三磁体阵列且所述固定法兰具有第二铁磁凸极阵列，所述第三磁体阵列和所述第二铁磁凸极阵列均沿转子的转轴平行延伸，或者所述转子具有第二铁磁凸极阵列且所述固定法兰具有第三磁体阵列，所述第三磁体阵列和所述第二铁磁凸极阵列均沿转子的转轴平行延伸，
其中所述第三磁体阵列(28)与第四磁体阵列或者与第二铁磁凸极阵列相互配合，以形成磁性推力轴承(506)，所述磁性推力轴承用于抵抗转子上沿其转轴作用的力。
2.如权利要求1所述的磁驱动系统，其特征在于，所述转子是电机的转子，进一步包括电机的定子。
3.如权利要求2所述的磁驱动系统，其特征在于，所述电机为电动机。
4.如权利要求2所述的磁驱动系统，其特征在于，所述电机为发电机。
5.如权利要求2、3或4所述的磁驱动系统，其特征在于，所述定子是安装在所述转子中。
6.如上述权利要求1-4中任一项所述的磁驱动系统，其特征在于，所述转子由磁力轴承之外的其他轴承支承在固定轴上。
7.如权利要求6所述的磁驱动系统，其特征在于，所述其他轴承包括机械轴承。
8.如权利要求6所述的磁驱动系统，其特征在于，所述其他轴承包括流体轴承。
9.如权利要求6所述的磁驱动系统，其特征在于，所述其他轴承包括主动磁悬浮轴承。
10.如上述权利要求1-4中任一项所述的磁驱动系统，其特征在于，第三磁体阵列和转子上的第四磁体阵列相互配合，以形成被动磁悬浮轴承。
11.如权利要求1-4中任一项所述的磁驱动系统，其特征在于，所述第三磁体阵列和转子上的第四磁体阵列相互配合，以形成主动磁悬浮轴承。
12.如上述权利要求1-4中任一项所述的磁驱动系统，其特征在于，所述第三磁体阵列和第四磁体阵列各自与转子的转轴平行延伸，使得磁力轴承抵抗沿转轴作用的力。
13.如权利要求12所述的磁驱动系统，其特征在于，所述第四磁体阵列设置在转子的内表面。
14.如权利要求13所述的磁驱动系统，其特征在于，所述第四磁体阵列设置在转子径向朝外的内表面。
15.如权利要求13所述的磁驱动系统，其特征在于，所述第四磁体阵列在转子径向朝内的内表面。
16.如权利要求1-4中任一项所述的磁驱动系统，其特征在于，所述第三磁体阵列和第四磁体阵列各自垂直于转子的转轴延伸，使得磁力轴承抵抗沿转轴作用的力。
17.如权利要求16所述的磁驱动系统，所述磁驱动系统包括垂直于固定轴延伸的第一法兰，并且第一法兰上具有第三磁体排列，其特征在于，第四磁体阵列安装在转子的第一轴端，与第三磁体阵列相对。
18.如权利要求15所述的磁驱动系统，所述磁驱动系统包括垂直于固定轴延伸的第二法兰，并且第二法兰上具有第五磁体阵列，并进一步包括第六磁体阵列，所述第六磁体阵列安装在转子的第二轴端，与第五磁体阵列相对。
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