[发明专利]一种V形聚磁效应的隐式洛伦兹力轴向磁轴承

说明书

本发明公开了一种V形聚磁效应的隐式洛伦兹力轴向磁轴承，主要由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括：外安装套、外导磁环、外隔磁环、外主磁钢、外倾斜充磁磁钢、外顺磁环、转盘、内安装套、内导磁环、内隔磁环、内主磁钢、内倾斜充磁磁钢和内顺磁环；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、绕组和环氧树脂胶。本发明在磁钢内置的隐式洛伦兹力磁轴承方案的基础上，利用六圈聚磁磁钢将主磁通在磁极边缘发散部分压缩，产生聚磁效应，提高了整个气隙的磁密均匀性和轴向悬浮控制精度。

技术领域

本发明涉及一种非接触磁悬浮轴承，尤其涉及一种V形聚磁效应的隐式洛伦兹力轴向磁轴承。

背景技术

按电磁力产生原理不同，主动磁轴承可分为磁阻力磁轴承和洛伦兹力磁轴承。前者通过控制磁极绕组电流的大小和方向来改变气隙控制磁通，从而产生所需的悬浮支承力，其力与电流成平方关系，经线性化处理后，线性范围较窄，控制精度较低。后者通过控制放置于恒定磁场绕组的电流大小和方向，产生所需的悬浮支承力，其力与电流成正比，线性度好，控制精度高。因此，洛伦兹力磁轴承非常适合高精度磁悬浮惯性执行机构的轴向高精度悬浮。

论文《一种磁悬浮陀螺飞轮方案设计与关键技术分析》所述的磁悬浮陀螺飞轮，采用一个三自由度洛伦兹力磁轴承实现了轴向平动悬浮和径向两自由度偏转悬浮，但轴向绕组和偏转绕组处于同一气隙内，气隙较宽，降低了气隙磁密大小和磁轴承支承刚度。为提高轴向悬浮支承刚度，专利201510146044.X提出了一种外转子洛伦兹力轴向磁轴承，其气隙内只有轴向绕组，减小了气隙间隙，提高了气隙磁密，但其磁钢位于磁极端部，气隙边缘漏磁明显，降低了磁密均匀度。此外，磁钢所在圆的半径较大，整环磁钢需采用多块磁钢拼接而成，拼接缝隙会引起磁密周向波动，进一步降低了气隙磁密均匀性。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有聚磁效应的V形聚磁效应的隐式洛伦兹力轴向磁轴承。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：