CN1307373C - 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承 - Google Patents

一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN1307373C
CN1307373C CNB2004101018992A CN200410101899A CN1307373C CN 1307373 C CN1307373 C CN 1307373C CN B2004101018992 A CNB2004101018992 A CN B2004101018992A CN 200410101899 A CN200410101899 A CN 200410101899A CN 1307373 C CN1307373 C CN 1307373C
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
stator
permanent magnet
power consumption
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004101018992A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1707127A (zh
Inventor
房建成
马善振
孙津济
郦吉臣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CNB2004101018992A priority Critical patent/CN1307373C/zh
Publication of CN1707127A publication Critical patent/CN1707127A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1307373C publication Critical patent/CN1307373C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

低功耗永磁偏置混合径向磁轴承，其特征在于：由定子和转子组成，定子和转子之间为气隙，所述的定子共有8个定子磁极，它们组成左右两端4对磁极，分别组成X、Y轴正负方向的磁极，每个定子磁极由定子磁极铁心及其绕在其上的定子线圈组成，4个定子铁心轭分别跨接左右两端形成±X轴和±Y轴8个定子磁极，X轴方向和Y轴方向的定子铁心轭之间为定子极间隔磁；所述的转子包括转轴、永磁体、导磁套筒、转子铁心，转轴的外面为两个导磁套筒和永磁体，两个导磁套筒将永磁体夹在中间，在两个导磁套筒的外面是转子铁心。本发明使永磁磁路与电磁磁路分离，降低了控制电流和控制功耗，节省了体积、减轻了重量。

Description

一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承
所属技术领域
本发明涉及一种非接触磁悬浮轴承，特别是一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承，可作为电机、机床等机械设备中旋转部件的无接触支撑。
背景技术
永磁电磁混合磁轴承具有低功耗的关键是保证电磁线圈产生的磁通不通过永磁体，但现有的永磁偏置混合磁轴承结构，是在普通径向电磁轴承的基础上，沿定子轴向放置永磁体，控制线圈所产生的磁通要穿过永磁体，由于永磁体磁阻很大，控制线圈要产生一定的电磁磁密需要较大的励磁电流，因而现有的永磁偏置混合磁轴承功耗大、体积大、重量大。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种功耗低、体积小、重量轻的低功耗永磁偏置混合径向磁轴承。
本发明的技术解决方案是：低功耗永磁偏置混合径向磁轴承，其特征在于：由定子和转子组成，定子和转子之间为气隙，所述的定子共有8个定子磁极，它们组成4对磁极，分别组成X、Y轴正负方向的磁极，每个定子磁极由定子铁心轭及其绕在其上的定子线圈组成，4个定子铁心轭分别跨接转轴轴向左右两端形成±X轴和±Y轴定子磁极，X轴方向和Y轴方向的定子磁极铁心之间为定子极间隔磁；所述的转子包括转轴、永磁体、导磁套筒、转子铁心，转轴的径向外侧为两个导磁的导磁套筒和永磁体，两个导磁套筒将永磁体夹在轴向中间，在两个导磁套筒的径向外侧是转子铁心。
本发明的原理是：本发明将永磁体置于转子中，而电磁线圈置于定子铁心中，永磁体通过一端导磁套筒、转子铁心、气隙、定子铁心轭到另一端的气隙、转子铁心、导磁套筒回到永磁体，形成磁悬浮轴承的主磁路。电磁线圈产生的磁通路径为：以某端Y轴正方向电磁线圈电流产生的磁通为例，通过Y正方向的定子铁心轭、气隙、转子铁心中Y正方向的一个极、转子铁心的其他三个极到另一端的转子铁心的三个极、转子铁心中Y正方向的一个极、气隙、Y正方向的定子磁极铁心、定子轴向导磁铁心轭，形成磁悬浮轴承的调节磁路，使永磁磁路与电磁磁路分离。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明由于采用永磁磁场作为偏置磁场，与传统电磁轴承相比消除了在线圈电流中占主要分量的励磁电流，降低了绕组铜耗和控制功放损耗，因此功耗很低。同时该结构与传统电磁轴承相比，永磁电磁混合磁轴承产生铁耗的电磁磁场只有大小的变化，而无极性的变化，这使得混合磁轴承具有很低的铁耗，这进一步降低了功耗。与现有的永磁偏置混合磁轴承相比，本发明所述的低功耗永磁偏置混合径向磁轴承其永磁磁路与电磁磁路分离，因电励磁磁路磁阻很低，很小的励磁电流就能产生较大的磁通，因而节省了功耗。
附图说明
图1为本发明的轴向截面图；
图2为本发明的端面图；
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明总体由左右两组定子和转子组成，定子和转子之间为气隙6，每个定子铁心轭7横跨转轴轴向左右两端，并在每端组成一个磁极，4个定子铁心轭7正交放置，分别连接在两段组成±X轴和±Y轴4个磁极，这样一个磁轴承共有8个磁极，沿轴向左右两组分别为4个磁极。X轴方向和Y轴方向的定子铁心轭7之间为定子极间隔磁9，定子线圈8绕置在定子铁心轭7上；转子包括转轴1、永磁体3、导磁套筒4、转子铁心5，转轴1的径向外侧为两个导磁的导磁套筒4和永磁体3，两个导磁套筒4将永磁体3夹在轴向中间，在两个导磁套筒4的径向外侧是转子铁心5。当转轴1为导磁材料时，在其轴向外侧还要加入不导磁套筒2。永磁体3为一整体圆环，沿轴向充磁；永磁体3的材料为稀土永磁体或铁氧体永磁体。定子极间隔磁9为空气或不导磁材料，如不锈钢、铜、铝、钛合金、塑料胶木、空气等中的任意一种。不导磁套筒2由不锈钢、铜、铝、钛合金、塑料胶木等不导磁材料中的任意一种制成。

Claims (4)

1、低功耗永磁偏置混合径向磁轴承，其特征在于：由定子和转子组成，定子和转子之间为气隙(6)，所述的定子共有8个定子磁极，它们组成4对磁极，分别组成X、Y轴正负方向的磁极，每个定子磁极由定子铁心轭(7)及其绕在其上的定子线圈(8)组成，每个定子铁心轭(7)横跨转轴(1)轴向左右两端，并在每端组成一个磁极，4个定子铁心轭(7)正交放置，分别连接转轴(1)轴向左右两端形成±X轴和±Y轴磁极，定子铁心轭(7)之间为定子极间隔磁(9)；所述的转子包括转轴(1)、永磁体(3)、导磁套筒(4)、转子铁心(5)，转轴(1)的径向外侧为两个导磁的导磁套筒(4)和永磁体(3)，两个导磁套筒(4)将永磁体(3)夹在轴向中间，在两个导磁套筒(4)的径向外侧是转子铁心(5)。
2、根据权利要求1或2所述的低功耗永磁偏置混合径向磁轴承，其特征在于：所述的永磁体(3)为一整体圆环，沿轴向充磁。
3、根据权利要求1或2所述的低功耗永磁偏置混合径向磁轴承，其特征在于：所述的定子极间隔磁(9)由不锈钢、铜、铝、钛合金、塑料胶木、空气等不导磁材料中的任意一种制成。
4、根据权利要求1所述的低功耗永磁偏置混合径向磁轴承，其特征在于：所述的永磁体为稀土永磁体或铁氧体永磁体。
CNB2004101018992A 2004-12-30 2004-12-30 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承 Expired - Fee Related CN1307373C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004101018992A CN1307373C (zh) 2004-12-30 2004-12-30 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004101018992A CN1307373C (zh) 2004-12-30 2004-12-30 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1707127A CN1707127A (zh) 2005-12-14
CN1307373C true CN1307373C (zh) 2007-03-28

Family

ID=35581195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004101018992A Expired - Fee Related CN1307373C (zh) 2004-12-30 2004-12-30 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1307373C (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451365C (zh) * 2007-04-02 2009-01-14 北京航空航天大学 一种永磁偏置内转子径向磁轴承
CN100494707C (zh) * 2007-11-07 2009-06-03 南京航空航天大学 三磁极的永磁偏置径向磁轴承

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451364C (zh) * 2007-01-05 2009-01-14 北京航空航天大学 一种具有冗余结构的永磁偏置内转子径向混合磁轴承
CN100451361C (zh) * 2007-01-05 2009-01-14 北京航空航天大学 一种具有冗余结构的永磁偏置内转子径向磁轴承
CN102072249B (zh) * 2011-01-13 2013-05-08 北京航空航天大学 一种大承载力径向磁轴承
KR101408060B1 (ko) * 2012-06-19 2014-06-18 한국기계연구원 보조 베어링이 결합된 복합 자기 베어링
CN103409932A (zh) * 2013-08-28 2013-11-27 宁波慈星股份有限公司 横编机中的无轴承主马达
CN104314977B (zh) * 2014-11-14 2016-11-02 北京石油化工学院 一种两自由度外转子永磁偏置球形径向磁轴承
CN104533950B (zh) * 2015-01-21 2017-02-01 北京石油化工学院 一种外转子锥形球面磁极径向磁轴承
CN104533949B (zh) * 2015-01-21 2017-02-01 北京石油化工学院 一种内转子球形径向纯电磁磁轴承
CN106015333A (zh) * 2016-06-30 2016-10-12 天津飞旋科技研发有限公司 永磁转子的混合径向磁轴承
CN106640966B (zh) * 2017-02-17 2019-03-22 燕山大学 一种磁液双悬浮主被动径向轴承
CN107327485A (zh) * 2017-08-29 2017-11-07 南京磁谷科技有限公司 一种带隔磁桥的整体式径向磁轴承磁极
CN114576268A (zh) * 2022-05-05 2022-06-03 山东华东风机有限公司 一种同极型磁悬浮轴承

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1485290A (en) * 1974-01-14 1977-09-08 Sperry Rand Corp Magnetic bearing apparatus
CN1037570A (zh) * 1988-05-09 1989-11-29 何延盛 磁浮轴承
JPH08232955A (ja) * 1995-02-27 1996-09-10 Ebara Corp 磁気軸受
JP2001041238A (ja) * 1999-07-28 2001-02-13 Seiko Seiki Co Ltd 複合型電磁石及びラジアル磁気軸受
JP2001146917A (ja) * 1999-11-24 2001-05-29 Meidensha Corp 電磁石と永久磁石併用型スラスト磁気軸受
JP2007173615A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Fuji Heavy Ind Ltd 電池又はキャパシタ用リチウム金属箔

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1485290A (en) * 1974-01-14 1977-09-08 Sperry Rand Corp Magnetic bearing apparatus
CN1037570A (zh) * 1988-05-09 1989-11-29 何延盛 磁浮轴承
JPH08232955A (ja) * 1995-02-27 1996-09-10 Ebara Corp 磁気軸受
JP2001041238A (ja) * 1999-07-28 2001-02-13 Seiko Seiki Co Ltd 複合型電磁石及びラジアル磁気軸受
US6563244B1 (en) * 1999-07-28 2003-05-13 Seiko Instruments Inc. Composite-type electromagnet and radial magnetic bearing
JP2001146917A (ja) * 1999-11-24 2001-05-29 Meidensha Corp 電磁石と永久磁石併用型スラスト磁気軸受
JP2007173615A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Fuji Heavy Ind Ltd 電池又はキャパシタ用リチウム金属箔

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451365C (zh) * 2007-04-02 2009-01-14 北京航空航天大学 一种永磁偏置内转子径向磁轴承
CN100494707C (zh) * 2007-11-07 2009-06-03 南京航空航天大学 三磁极的永磁偏置径向磁轴承

Also Published As

Publication number Publication date
CN1707127A (zh) 2005-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1279291C (zh) 一种永磁偏置内转子径向磁轴承
CN103715945B (zh) 一种12/14无轴承永磁偏置开关磁阻电机
CN1293319C (zh) 一种低功耗永磁偏置外转子径向磁轴承
CN1277060C (zh) 一种低功耗永磁偏置内转子径向磁轴承
CN100451365C (zh) 一种永磁偏置内转子径向磁轴承
CN102042327B (zh) 一种低功耗大承载力永磁偏置混合径向磁轴承
CN1307373C (zh) 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承
CN106981966B (zh) 一种永磁偏置无轴承开关磁阻起动/发电机
CN1285840C (zh) 一种永磁偏置外转子径向磁轴承
CN108809030B (zh) 一种外绕组控制的两自由度无轴承开关磁阻电机
CN212518575U (zh) 一种磁路串联式永磁电机的转子安装结构
CN104533948A (zh) 一种永磁偏置外转子四自由度主被动混合磁轴承
CN105090245A (zh) 一种非对称永磁偏置轴向磁轴承
CN108808910A (zh) 一种内置式混合永磁电机
CN107289003A (zh) 同极式永磁偏置径向磁轴承
CN106981937A (zh) 一种转子错位结构电机
CN110838779B (zh) 一种混合励磁绕线转子及混合励磁绕线式同步电机
CN1730960A (zh) 一种永磁偏置外转子径向磁轴承
CN106655553A (zh) 一种复合结构电机
CN201925346U (zh) 一种低功耗大承载力永磁偏置混合径向磁轴承
CN1270108C (zh) 一种低功耗永磁偏置轴向磁轴承
CN106787569A (zh) 一种磁悬浮磁通切换电机
CN115224903A (zh) 一种混合励磁式无轴承开关磁阻电机
CN102299599B (zh) 一种定子永磁体高速电机
CN111740515B (zh) 一种转子模块化的混合励磁开关磁阻电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070328

Termination date: 20181230

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee