[发明专利]一种磁悬浮开关磁阻伺服电机

说明书

本发明公开了一种磁悬浮开关磁阻伺服电机，包括电机转轴，机转轴中部设置有开关磁阻电机转子，开关磁阻电机转子套设在开关磁阻电机定子绕组中，开关磁阻电机转子两端沿电机转轴的轴向外部套设有磁悬浮轴承，以及设置在转轴两端部用于监测电机转轴位置的传感装置；磁悬浮轴承包括套设在所述电机转轴外的磁轴承转子，磁轴承转子通过磁轴承径向控制组控制，磁轴承径向控制组一端设置有永磁体，永磁体外侧均设置有磁轴承轴向控制绕组和磁轴承径向控制绕组。本发明提供一种摩擦损耗小，工作效率高，利用磁场力将转子浮于空间且轴承支撑性好，具有位移传感器监测功能的磁悬浮开关磁阻伺服电机。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体为一种磁悬浮开关磁阻伺服电机。

背景技术

随着国内电机制造水平的大幅提升，交流伺服电机控制技术逐渐为越来越多的国内厂家所掌握，促成了国内伺服驱动器厂家在短短的不足十年时间里实现了从起步到全面扩展的发展态势。电机和驱动企业纷纷投身伺服产业并实现了产业化、规模化生产，但国产伺服电机机械轴承控制系统主要以小功率的低端产品为主，通过较高的性价比吸引使用精度要求相对较低的客户，在功能、性能和工艺方面与国外产品仍有较大的差距，以高性能、高精度、高可靠性为基本特征的交流伺服电机控制系统仍然主要依靠进口，这种现状严重制约了我国高科技产业的发展。因此，尽早研制出具有当今国际水平的高性能、实用化的磁悬浮开关磁阻伺服电机控制系统，对于促进我国航空、航天、国防及工业自动化等高端领域的发展，跟踪和赶上世界先进水平均有重要现实意义。

现有技术中，机械磨损不仅大幅度降低了开关磁阻伺服电机寿命，影响精度，还会造成开关磁阻伺服电机气隙的不均匀、绕组发热、温升增大，使电机特性变差，效率降低，缩短开关磁阻电机及装备的使用寿命，同时带来润滑液、冷却液污染的问题。为了克服这些问题，早期伺服控制系统中气浮轴承、液浮轴承等新型轴承得到了广泛应用，减少了轴承的机械磨损，但气浮轴承、液浮轴承装置庞大，结构复杂，承载损耗大，特别是液浮轴承还在存环境污染，应用场合受到限制从而影响了电机的效率和使用寿命。因此，为改善高速电机的轴承支撑特性，利用磁场力将转子浮于空间，实现转子和定子之间尽可能减少机械接触，摩擦损耗低，延长了电机设备使用寿命以及提升电机的工作效率是现有技术中需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种摩擦损耗小，工作效率高，利用磁场力将转子浮于空间且轴承支撑性好，具有位移传感器监测功能的磁悬浮开关磁阻伺服电机。

本发明的技术方案是提供一种磁悬浮开关磁阻伺服电机，包括电机转轴，所述电机转轴中部设置有开关磁阻电机转子，所述开关磁阻电机转子套设在开关磁阻电机定子绕组中，所述开开关磁阻电机转子两端沿电机转轴的轴向外部套设有磁悬浮轴承，以及设置在转轴两端部用于监测电机转轴位置的传感装置；所述磁悬浮轴承包括套设在所述电机转轴外的磁轴承转子，所述磁轴承转子通过磁轴承径向控制组控制，所述磁轴承径向控制组一端设置有永磁体，所述永磁体外侧均设置有磁轴承轴向控制绕组和磁轴承径向控制绕组；所述电机外部套设有缸筒，所述缸筒两端分别设置有后端盖和前端盖。

本发明一个较佳实施方案中，传感装置包括分别设置在所述电机转轴两端部的径向位移传感器，以及在电机后端盖上与电机转轴相对位置处设置有轴向位移传感器。

本发明一个较佳实施方案中，缸筒包括支撑电机内部器械的缸筒内套，所述缸筒内套外部套设有缸筒螺旋管，所述缸筒螺旋管外套接有缸筒外套。

本发明一个较佳实施方案中，电机转轴靠近后端盖一端套设有调心轴承。

本发明一个较佳实施方案中，电机转轴靠近前端盖一端套设有辅助轴承。

本发明一个较佳实施方案中，电机转轴与径向位移传感器套接处均设置有位移传感器基准环。

本发明一个较佳实施方案中，电机转轴两端均设置有至少一个径向位移传感器以及至少一个位移传感器基准环。