[发明专利]一种低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承

权利要求书

1.低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征在于：由外导磁环，轴向磁化内永磁环，轴向磁化外永磁半环，径向磁化内永磁环，定子铁芯，励磁线圈，内导磁环，转子铁芯，空气隙，内隔磁环，外隔磁环，转轴组成，每个定子铁芯包含X轴正负方向、Y轴正负方向的4个电磁磁极和2个永磁磁极，左右两端定子铁芯共形成8个电磁磁极和4个永磁磁极，电磁磁极上绕有励磁线圈，定子铁芯外部是外导磁环，外导磁环与外隔磁环相连，在2个外隔磁环之间：吸力侧为外导磁环和定子铁芯，斥力侧为外导磁环和定子铁芯，以及夹在2个外导磁环中间的轴向磁化外永磁半环，定子铁芯的内部是转子铁芯和径向磁化内永磁环，定子铁芯的内表面与转子铁芯的外表面之间，以及定子铁芯的内表面与径向磁化内永磁环的外表面之间，均有空气隙，内隔磁环位于转子铁芯的外部，2个内隔磁环之间是内导磁环和转子铁芯，以及夹在2个内导磁环之间的轴向磁化内永磁环。

2.根据权利要求1所述的低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征为：外导磁环由2个圆形导磁环和3个半圆形导磁环构成，在永磁斥力回路，2个半圆形导磁环的中间夹着1个轴向磁化外永磁半环。

3.根据权利要求1所述的低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征为：定子铁芯提供独立的电磁磁路和永磁磁路，电磁和永磁磁路之间通过外隔磁环隔开。

4.根据权利要求1所述的低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征为：转子上有2个转子铁芯和2个径向磁化内永磁环，两端的径向磁化内永磁环与定子铁芯之间相互作用，励磁线圈通电时为排斥力，励磁线圈断电时为吸引力，中间的转子铁芯提供永磁回路，永磁和电磁磁路之间通过内隔磁环进行隔离。

5.根据权利要求1所述的低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征为：轴向磁化内永磁环夹在内导磁环的中间，与上面的定子铁芯产生吸引力，与下面的轴向磁化外永磁半环产生排斥力，其中所述的轴向磁化内永磁环为圆环结构，轴向磁化外永磁半环为半圆环结构，充磁方式均为轴向充磁。

6.根据权利要求1所述的低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征为：提供电磁调节排斥力的径向磁化内永磁环为圆环结构，固定在转轴上的，充磁方向为径向充磁，从而实现在4个方向上施加吸引力或排斥力，或同时施加吸引力和排斥力。

7.根据权利要求1或5或6所述的低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征为：轴向磁化内永磁环、轴向磁化外永磁半环、径向磁化内永磁环采用钕铁硼稀土合金永磁材料或铁氧体材料制成，外导磁环，内导磁环由电工纯铁、或碳钢、或铸钢、或合金钢这些磁性材料制成，定子铁芯、转子铁芯能用电工纯铁、或电工硅钢板这些磁性材料冲压迭加而成，励磁线圈用电流密度较大的漆包线绕制后，浸漆烘干得到，外隔磁环、内隔磁环用隔磁效果好的合金材料制成。

8.根据权利要求1所述的低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承，其特征为：使用永磁上吸下斥结构的作用力抵消了转子的重力，将转子视为无质量的理想介质，并使用励磁线圈产生的电磁场和径向磁化内永磁环之间的相互排斥力，建立了静态条件下的稳态工作点。