[实用新型]一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承

说明书

本实用新型涉及非接触磁轴承领域，特别涉及一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，由左定子组件、右定子组件、转子和止推板组成，与转子间隙配合的左定子组件和右定子组件沿转子轴向左右分布；止推板设置于左定子组件和右定子组件之间，并与转子固定安装；左定子组件和右定子组件内分别设置有沿轴向充磁的轴向永磁体和沿径向充磁的径向永磁体。本实用新型采用径向永磁体和轴向永磁体相结合的方式，大大减弱了永磁磁路和电磁磁路的藕合，并且承载力大，损耗低，力‑电流曲线线性度好。

技术领域

本实用新型涉及一种非接触磁轴承，特别涉及一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承。

背景技术

主动磁悬浮轴承作为一种无接触支撑技术，具有无摩擦，低功耗，峰值转速高，刚度高，承载力大，无磨损，寿命长的优点，在航天，国防，工业等领域获得了越来越广泛的应用。止推磁悬浮轴承用来控制机械的轴向自由度，是磁悬浮系统必不可少的组成部分。目前，工业上常用的止推磁悬浮轴承分为电流偏置式和永磁偏置式两种，由于永磁偏置式止推磁悬浮轴承是依靠永磁体激发的磁场产生承载力，并依靠绕组电流产生的磁场来调节承载力，能够实时响应转子的动态变化，相对于电流偏置式止推磁悬浮轴承具有低损耗的优点，因此被更为广泛地使用。

常用的永磁偏置式止推磁悬浮轴承如图1所示，其永磁磁路和电磁磁路的路径相重合，使电磁磁路和永磁磁路在定子基体内部相互耦合，加重了定子基体的饱和，限制了峰值承载能力；而且由于磁路的饱和，轴承的力-电流曲线的线性度也欠佳。另外，电磁磁路穿过磁导率与空气接近的永磁体，易造成较大的励磁磁动势损失，从而增加了线圈的损耗。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种藕合程度小，承载力大，损耗低，力-电流曲线线性度好的永磁偏置式止推磁悬浮轴承。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，由左定子组件、右定子组件、转子和止推板组成，与转子间隙配合的左定子组件和右定子组件沿转子轴向左右分布；止推板设置于左定子组件和右定子组件之间，并与转子固定安装；其中，左定子组件和右定子组件内分别设置有沿轴向充磁的轴向永磁体和沿径向充磁的径向永磁体。

上述一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，所述左定子组件和右定子组件相对于止推板的中性面呈左右对称分布，并且左定子组件、右定子组件与止推板之间分别设置有工作气隙。

上述一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，所述左定子组件和右定子组件均由定子基体、定子线圈、隔磁套、导磁环和环氧树脂组成，定子基体间隙配合于转子上，隔磁套套设于定子基体外部；定子基体上设置有环形定子槽，槽口朝向止推板，并且槽口的两侧为不等高结构，较低的一侧设置有轴向永磁体，较高的一则设置有径向永磁体，轴向永磁体与径向永磁体之间设置导磁环，轴向永磁体、径向永磁体以及导磁环共同将环形定子槽的槽口闭合；定子线圈设置于环形定子槽内，并通过环氧树脂绝缘固定。

上述一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，所述定子基体与导磁环之间设置有漏磁气隙。

上述一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，所述轴向永磁体和径向永磁体均为单极性环形永磁体，既可以是整体磁环，也可以由多个弧形永磁体拼接而成。

上述一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，所述径向永磁体和轴向永磁体在与导磁环相接触的一侧极性相同。

上述一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，所述左定子组件和右定子组件内的永磁磁场的磁路走向可以同为逆时针，也可以同为顺时针，也可以一个为顺时针，另一个为逆时针。

上述一种低功耗大承载力的永磁偏置式止推磁悬浮轴承，所述止推板和转子可以为一体化加工结构，也可以为分体式安装结构。