CN204403146U - 一种动态可控的径向永磁轴承 - Google Patents
一种动态可控的径向永磁轴承 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种动态可控的径向永磁轴承，主要应用于车辆动能回收系统中超高速飞轮的支撑系统，依据压电陶瓷驱动器的通电应变性，驱动定子永磁体径向移动，其特征是：它包括轴承定子、定子永磁体、定子永磁体靴、陶瓷应变片、轴承定子端盖、转子轴套、转子永磁体、转子套圈。所述定子永磁体镶嵌于定子永磁体靴中，定子永磁体靴在轴承定子凹槽轨道中微小运动，所述陶瓷应变片固定在轴承定子上，并与定子永磁体靴接触，所述的轴承定子端盖与轴承定子相配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴套与转子永磁体镶嵌，所述转子套圈与转子轴套相配合，并固定转子永磁体。它相对于现有的永磁轴承而言，能够实现动态控制，抑制高速转子的振动，既保持永磁轴承制作成本低，功耗低，又能实现动态控制的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁悬浮轴承装置，特别涉及一种动态可控的径向永磁轴承。
背景技术
超高速飞轮是车辆动能回收系统中的核心装备，其中超高速飞轮的支承系统是高速飞轮设计中的关键部件，支承系统主要采用的是磁悬浮轴承，磁悬浮轴承具有转速高，机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点。磁悬浮轴承分为主动磁悬浮轴承、超导磁悬浮轴承、永磁轴承。
主动磁悬浮轴承的最大优点是刚度和阻尼可调，可适应大负载大扰动的转子支承，运动稳定性高，但其控制难度很大，功耗大，而且可靠性差；超导磁悬浮轴承具有承载能力大，自稳定性好，但是结构大，制造成本高；永磁轴承体积小、无功耗、结构简单，但是无法改变磁力大小和方向，不能实现动态控制。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有永磁轴承刚度不可调，不能实现动态控制的缺陷，提供了一种依靠陶瓷应变片来控制定子永磁体径向移动，从而实现永磁轴承动态可控的特性，并且有效抑制了振动。其采用的技术方案如下：
一种动态可控的径向永磁轴承，包括轴承定子、定子永磁体、定子永磁体靴、陶瓷应变片、轴承定子端盖、转子轴套、转子永磁体、转子套圈。所述定子永磁体镶嵌于定子永磁体靴中，定子永磁体靴在轴承定子凹槽轨道中微小运动，所述陶瓷应变片固定在轴承定子上，并与定子永磁体靴接触，所述的轴承定子端盖与轴承定子相配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴套与转子永磁体镶嵌，所述转子套圈与转子轴套相配合，并固定转子永磁体。
本实用新型具有如下优点：相对于现有的永磁轴承而言，能够实现动态控制，抑制高速转子的振动，既保持永磁轴承制作成本低，功耗低，又能实现动态控制的优点。
附图说明
图1：一种动态可控的径向永磁轴承结构示意图；
图2：一种动态可控的径向永磁轴承内部结构示意图；
图3：一种动态可控的径向永磁轴承应用示意图；
符号说明
1.轴承定子，2.定子永磁体，3.定子永磁体靴，4.陶瓷应变片，5.轴承定子端盖，6.转子轴套，7.转子永磁体，8.转子套圈，9.电涡流传感器，10.控制系统，11飞轮转轴，12.飞轮。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，一种动态可控的径向永磁轴承，包括轴承定子1、定子永磁体2、定子永磁体靴3、陶瓷应变片4、轴承定子端盖5、转子轴套6、转子永磁体7、转子套圈8。
如图2所示，所述定子永磁体2镶嵌于定子永磁体靴3中，定子永磁体靴3在轴承定子1的凹槽轨道内微小运动，所述陶瓷应变片4固定在轴承定子1上，并与定子永磁体靴3相配合，所述的轴承定子端盖5与轴承定子1相配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴承套6与转子永磁体7镶嵌，所述转子套圈8与转子轴套6配合，并固定转子永磁体7。
如图3所示，一种动态可控的径向永磁轴承的应用中，在飞轮转轴11上放置3个互成120度的电涡流传感器9，电涡流传感器9与定子永磁体2方向一致。当飞轮12高速旋转时，由于材料不均匀飞轮转轴11会做偏心运动，比如飞轮转轴11向上偏心时，电涡流传感器9会检测到向上的信号，把信号传递给控制系统10，控制系统10将给陶瓷应变片4适宜的电压，陶瓷应变片4产生变形，产生向下的驱动力，驱动定子永磁体靴3向下运动，同时定子永磁体靴3与定子永磁体2相连，从而带动定子永磁体2向下运动，定子永磁体2与转子永磁体7产生斥力，推动转子向下运动，使转子趋于平稳运动。如果检测的信号是飞轮转轴11向下偏心，与此陶瓷应变片4相对的陶瓷应变片做相同的工作。其他两个角度工作方式于此相同。
定子永磁体靴3位于轴承定子1凹槽轨道内，保证定子永磁体靴3在正常轨道内运行，向上不会超出陶瓷应变片4范围，向下不会碰撞转子永磁体7，可以在0.2mm范围内进行微调。
Claims (2)
1.一种动态可控的径向永磁轴承，其特征在于：它包括轴承定子(1)、定子永磁体(2)、定子永磁体靴(3)、陶瓷应变片(4)、轴承定子端盖(5)、转子轴套(6)、转子永磁体(7)、转子套圈(8)，所述定子永磁体(2)镶嵌于定子永磁体靴(3)中，定子永磁体靴(3)在轴承定子凹槽轨道中(1)微小运动，所述陶瓷应变片(4)固定在轴承定子(1)上，并与定子永磁体靴(3)接触，所述的轴承定子端盖(5)与永磁轴承定子(1)配合，从而固定永磁轴承内部结构，所述转子轴套(6)与转子永磁体(37)镶嵌，所述转子套圈(8)与转子轴套(6)相配合，用于固定转子永磁体。
2.根据权利要求1所述的一种动态可控的径向永磁轴承，其特征在于：有6个定子永磁体(2)、6个定子永磁体靴(3)、6个陶瓷应变片(4)分别均布在轴承定子(1)的6个凹槽轨道内，陶瓷应变片(4)通电后给定子永磁体靴(3)驱动力，定子永磁体靴(3)在轴承定子(1)的凹槽轨道内往复微小移动，用于轴承的径向间隙调节。
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| CN201520040417.0U CN204403146U (zh) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | 一种动态可控的径向永磁轴承 |
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| CN (1) | CN204403146U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108649840A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-10-12 | 黄立新 | 旋转机械可调磁悬浮装置 |
| CN110332235A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-15 | 山东科技大学 | 一种被动式永磁斥力型磁轴承结构 |
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2015
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