[发明专利]具有磁通升高的磁径向轴承、使用磁轴承的方法以及机器

权利要求书

1.一种磁轴承(20；220；320)，所述磁轴承包括：

转子(22；322)，所述转子被支撑以围绕轴线(502)旋转；

定子(24；224)，所述定子从第一端(30)延伸到第二端(32)并包括：

一个或多个第一永磁体(50)；

一个或多个第二永磁体(52)，所述一个或多个第二永磁体与所述一个或多个第一永磁体轴向间隔开；

一个或多个中间永磁体(60；230；232)，所述一个或多个中间永磁体轴向位于所述一个或多个第一永磁体与所述一个或多个第二永磁体之间；

多个层叠件齿部(64A、64B、66A、66B)，所述多个层叠件齿部在所述一个或多个中间永磁体的径向内部；以及

多个径向绕组(34A、34B、36A、36B)，所述多个径向绕组分别包围所述多个齿部中的相应的相关联齿部；

所述转子还包括一个或多个第三永磁体和一个或多个第四永磁体，所述一个或多个第四永磁体与所述一个或多个第三永磁体轴向间隔开；

其中所述多个径向绕组包括第一对直径上相对的绕组和与所述第一对绕组正交的第二对直径上相对的绕组；并且

对于所述第一对绕组和所述第二对绕组中的每个绕组：

第一永磁体磁通路径作为回路穿过所述绕组、所述一个或多个第一永磁体和所述一个或多个第三永磁体；并且

第二永磁体磁通路径作为回路穿过所述绕组、所述一个或多个第二永磁体和所述一个或多个第四永磁体；

其中使电流通过所述第一对绕组中的一个绕组，以增大相关联的所述第一永磁体磁通路径和所述第二永磁体磁通路径，同时使电流通过所述第一对绕组中的另一个绕组，以减小相关联的所述第一永磁体磁通路径和所述第二永磁体磁通路径以控制所述转子的径向位置。

2.如权利要求1所述的磁轴承，其中所述一个或多个第一永磁体和所述一个或多个第二永磁体是非稀土磁体。

3.如权利要求2所述的磁轴承，其中所述一个或多个中间永磁体是非稀土磁体。

4.如权利要求1所述的磁轴承，其中：

所述一个或多个第二永磁体具有与所述一个或多个第一永磁体的极性基本上相反的极性；并且

所述一个或多个中间永磁体具有基本上横向于所述一个或多个第一永磁体和所述一个或多个第二永磁体的所述极性的极性。

5.如权利要求1所述的磁轴承，其中所述一个或多个第一永磁体和所述一个或多个第二永磁体是全环的。

6.如权利要求5所述的磁轴承，其中所述一个或多个中间永磁体是全环的。

7.如权利要求1所述的磁轴承，所述磁轴承是非止推轴承。

8.如权利要求1所述的磁轴承，其中所述定子还包括：

第一端磁轭(120)，所述第一端磁轭轴向邻接所述一个或多个第一永磁体；以及

第二端磁轭(122)，所述第二端磁轭轴向邻接所述一个或多个第二永磁体。

9.如权利要求8所述的磁轴承，其中所述定子还包括：

第一端层叠件(134A、134B、136A、136B)，所述第一端层叠件被所述第一端磁轭包围；以及

第二端层叠件(138A、138B、140A、140B)，所述第二端层叠件被所述第二端磁轭包围。

10.如权利要求9所述的磁轴承，其中所述转子还包括：

中心层叠件(178)，所述中心层叠件轴向位于所述一个或多个第三永磁体与所述一个或多个第四永磁体之间。

11.如权利要求10所述的磁轴承，其中：

所述中心层叠件具有在至少一个所述第三永磁体和至少一个所述第四永磁体的相应的内径(ID)表面的径向外侧的内径(ID)表面。