專利名稱：水平線圈內轉子混合磁軸承及其組合結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種非接觸磁懸浮軸承，尤其是涉及一種可以作為旋轉部件的無接觸 支撐件的混合磁軸承，其特別適用于對衛(wèi)星姿態(tài)控制磁懸浮飛輪、儲能飛輪的無接觸支撐。
背景技術：
磁懸浮軸承分為純電磁式和永磁偏置加電磁控制的混合式磁懸浮軸承，前者必須 在電磁線圈中設定偏置電流來給磁軸承提供工作點，因此控制電流大，功耗大；而在由永 磁偏置加電磁控制的混合式磁懸浮軸承中，永磁體提供了磁路的主要磁通和偏置工作點磁 場，承擔主要的承載力，電磁線圈提供磁路的調節(jié)磁通，按一定控制律使轉子處于平衡位 置，承擔輔助的調節(jié)承載力，因而可以顯著減小控制電流，降低功耗，特別適合于對功耗要 求高的空間用飛輪等應用場合。然而，目前的永磁偏置徑向混合磁軸承的線圈鐵心與工作磁極采用一體化結構 (即二者是一個整體，具體而言，就是上線圈鐵心和上導磁極板是一個整體，下線圈鐵心和 下導磁極板是一個整體)。而且，在現有的混合磁軸承結構中，磁極在圓周方向是彼此分開 的，因為這種彼此分開的磁極結構，造成其徑向磁場沿圓周方向是交替變化的(即磁場是 非均勻的)，導致轉子在高速旋轉時，通過轉子鐵心圓周面的磁通按轉速的N倍頻(N等于磁 極數)周期性變化，由此帶來的渦流損耗不可忽略。雖然轉子鐵心采用疊片結構能在一定程度上減小渦流損耗，而且進一步減小轉子 鐵心的疊片厚度可以顯著降低渦流損耗，但這樣就會帶來磁軸承的支撐強度減弱的問題。因此，對高速飛輪轉子而言，目前的混合磁軸承還存在明顯的技術缺點一方面， 轉子鐵心的渦流將產生明顯的阻滯力矩，在姿態(tài)控制用磁懸浮飛輪等航天應用場合，將會 顯著增加驅動電機的功耗，并影響衛(wèi)星姿態(tài)控制的穩(wěn)定性和精度；另一方面，當為了降低風 阻損耗而將高速轉子封閉在高真空的殼體內時，過大的渦流損耗還將增加轉子散熱設計的 困難。此外，目前的混合磁軸承線圈鐵心與工作磁極采用一體化結構，還存在結構復雜、不 能充分利用磁極的圓周面積等缺點。

發(fā)明內容
為克服現有技術的不足，本發(fā)明提供一種非接觸磁懸浮軸承，這是一種包含有水 平線圈、徑向均勻磁極和內轉子的低損耗永磁偏置混合磁軸承，將現有的磁軸承的定子中 通常相互分開的磁極在內邊緣相連為一個整體圓環(huán)，以使得當轉子處于平衡位置時工作氣 隙的徑向永磁偏置磁場在整個圓周面上是均勻的，從源頭上將轉子運行時的渦流損耗和阻 滯力矩降低到最低程度。為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術解決方案之一是一種水平線圈內轉子混合 磁軸承，其包括轉子和定子。其中所述轉子包括內導磁環(huán)；轉子鐵心，同軸套裝在該內導 磁環(huán)外側。所述定子包括定子盤，包含有多個均勻分布的磁極；上導磁蓋板和下導磁蓋 板，分別對稱設置在所述定子盤的上下兩側；以及多個電磁線圈，分別水平套裝在所述上導磁蓋板和下導磁蓋板上，且每2個上下對稱設置的電磁線圈分別與1個磁極的位置對應。其 中所述轉子設置在所述定子之內；所述多個磁極在內邊緣處相連為一個整體圓環(huán)。根據本發(fā)明的水平線圈內轉子混合磁軸承的一個實施例，所述定子盤呈圓環(huán)狀， 其包括上導磁極板；下導磁極板，位于所述上導磁極板下方；磁柱安裝盤，設置在所述上 導磁極板和下導磁極板之間，該磁柱安裝盤不導磁；以及多個永磁體，被均勻嵌放在所述磁 柱安裝盤內，所述永磁體沿所述定子盤的軸向同向充磁；其中所述上導磁極板和下導磁極 板分別被沿周向均勻分割成呈輻射狀的4個磁極，且上導磁極板的4個磁極和下導磁極板 的4個磁極上下對稱。所述上導磁極板的4個磁極的相鄰磁極之間、以及下導磁極板的4個磁極的相鄰 磁極之間分別在內邊緣處由通道相連為一個整體圓環(huán)，其中通道由具有小截面積的導磁體 形成。為達到所述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術解決方案之二是一種水平線圈內轉子混合 磁軸承的組合結構，其由多個如上所述的水平線圈內轉子混合磁軸承組合而成。本發(fā)明將磁軸承通常相互分開的磁極在內邊緣處相連成一個整體圓環(huán)。由于永磁 體在軸向同向充磁，永磁體產生的磁通在磁極內緣按徑向方向經工作氣隙進出轉子鐵心。 因此，當轉子處于平衡位置時，工作氣隙的徑向永磁磁通在整個圓周面上是均勻的，因而將 轉子運行時的渦流損耗和阻滯力矩降低到最低程度。電磁線圈產生的磁通在磁極內緣按徑 向方向經工作氣間隙進出轉子鐵心的同時，還有一小部分電磁磁通沿周向經導磁極板邊緣 連接部分進入相鄰磁極，由于連接處截面積較小，因此即便較小的磁通也產生很大的磁通 密度，使磁極邊緣連接部分的周向磁路飽和，這樣，可以保證各磁極的電磁控制磁路耦合效 應很小，不會對控制特性產生影響。此外，在本發(fā)明的混合磁軸承中，將電磁線圈水平放置并以導磁蓋板作為線圈鐵 心，線圈鐵心與磁極在結構上相互分開，使得其結構相比現有技術中二者的整體化結構得 以簡化。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于采用水平線圈徑向均勻磁極結構，將現有技 術中相互分開的磁軸承磁極在內邊緣連成一個整體圓環(huán)。當轉子處于平衡位置時，工作氣 隙的徑向永磁磁通在整個圓周面上是均勻的，從源頭上將轉子運行時的渦流損耗和阻滯力 矩降低到了最低程度；本發(fā)明將電磁線圈水平放置，以導磁蓋板為線圈鐵心且使其與磁極 在結構上分開，加工和裝配更方便，并使磁極可以充分利用圓周面積，增大其最大承載力。 此外，水平線圈和徑向均勻磁極的組合結構更為緊湊，可以有效降低磁軸承的軸向高度，達 到減小磁軸承質量和體積的效果。


圖1為本發(fā)明的磁軸承的一個具體實施例的結構示意圖；圖2為圖1所示磁軸承的上/下導磁極板的結構示意圖；圖3為圖2所示上/下導磁極板的局部結構立體示意圖；圖4為圖1所示磁軸承的上/下導磁蓋板的結構示意圖；圖5為本發(fā)明的磁軸承的磁路圖6為多個本發(fā)明產品的組合使用參考圖。對附圖標記說明如下I-轉子，11-轉子鐵心，12-內導磁環(huán)，2-定子，21-上導磁蓋板，22-電磁線圈，23-定子盤，231-上導磁極板，232-下導磁極板，233-永磁體，234-磁柱安裝盤，24-下導磁蓋板，25-連接桿，26-通孔，3-工作氣隙，4-通道，5-磁極，6-電磁磁路，7-永磁磁路，8-隔環(huán)，9-隔圈。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行具體描述。參見圖1 圖5所示，本發(fā)明的磁軸承是一種包含有水平線圈、徑向均勻磁極和內 轉子的低損耗混合磁軸承。其具體結構由轉子1和定子2組成。所述轉子1被放置在定子2 內構成內轉子。該轉子1由轉子鐵心11和內導磁環(huán)12構成，其中轉子鐵心11同軸線套裝 在內導磁環(huán)12的外側。所述定子2由上導磁蓋板21、下導磁蓋板24、8個電磁線圈22 (包 括分別對稱設置于定子盤23的上、下兩側的4個上電磁線圈和4個下電磁線圈)、定子盤 23和4個連接桿25組成，所述8個電磁線圈22分別水平套裝在上導磁蓋板21和下導磁 蓋板24上。其中所述上導磁蓋板21、定子盤23、下導磁蓋板24通過4個連接桿25依次連 接，其中4個連接桿25借由通孔26而被分別設置在定子2上且沿定子2的外周均勻分布。所述定子2的定子盤23呈圓環(huán)狀，由上導磁極板231、下導磁極板232、磁柱安裝 盤234和多個永磁體233組成。其中上導磁極板231、磁柱安裝盤234、下導磁極板232依 次層疊，永磁體233沿周向均勻嵌放在磁柱安裝盤234內。對應于被均勻設置在上導磁極板231和下導磁極板232之間的多個永磁體233，所 述上導磁極板231和下導磁極板232分別被沿周向均勻分割成呈輻射狀的4個磁極5(四磁極結構)(如圖2所示)，且上導磁極板231的4個磁極5和下導磁極板232的4個磁極 5上下對稱。作為線圈鐵心的所述上導磁蓋板21和下導磁蓋板24與所述4個磁極5采用 分體結構，即所述上導磁蓋板21和下導磁蓋板24與構成所述磁極5的上/下導磁極板是 彼此可分離的獨立元件，并通過連接桿25連接在一起。所述磁柱安裝盤234由非導磁材料制成，其主要有兩方面的作用(1)它是一個重 要的結構件，用于在基本上呈整體圓環(huán)狀的上/下導磁極板之間定位和固定永磁體233，同 時還承受上下導磁極板間的壓力，保護永磁體233使其不被壓碎；(2)由于每一磁極5可以 對應多塊永磁體233，利用該磁柱安裝盤234可以對多塊永磁體進行組合配置，充分利用永 磁體的截面積，有利于在工作氣隙處產生均勻偏置磁場。在導磁極板內緣，所述上導磁極板的4個磁極5的相鄰磁極之間、以及下導磁極板 的4個磁極5的相鄰磁極之間分別通過小截面積的導磁體(即通道4)連成一體，使得上導 磁極板的4個磁極5在內緣處連接成一個整體的圓環(huán)，下導磁極板的4個磁極5同樣也在 內緣處連接成一個整體的圓環(huán)。所述通道4在上/下導磁極板的徑向所處的位置應盡量靠近轉子1的設置位置， 即，與內轉子對應的通道應設置在導磁極板的內緣，與外轉子對應的通道應設置在導磁極 板的外緣，這樣才能保證在氣隙及轉子中形成均勻的磁場。所述定子2的定子盤23的內環(huán)面與所述轉子1的轉子鐵心11的外環(huán)面之間具有 間隙(即工作氣隙3)。對于連通相鄰磁極5之間的通道4而言，對其具體結構尺寸的設置既要保證轉子 處于平衡位置時永磁體233可以在工作氣隙3中形成均勻偏置磁場，又要保證電磁線圈產 生的勵磁磁路相互獨立。從能量損耗的角度看，連接面積越大越有利于永磁體233形成均 勻偏置磁場，減小渦流損耗；從控制的角度看，連接面積越小越有利于勵磁磁路相互獨立， 便于磁軸承的控制。通道連接面積的大小與永磁體材料及截面積、導磁極板的材料等多種 因素有關。合適的通道4的截面積約為單個磁極面積的1 % 15 %，較優(yōu)范圍為2 % 4 %。如圖3所示的上/下導磁極板的局部結構立體示意圖，其表示本發(fā)明的上/下導 磁極板的一個實例，其中，每個磁極5的工作面(1/4圓柱側面)的面積(即單個磁極面積) Sl為247. 5mm2,通道4的截面積S2為7mm2，約為每個磁極5的工作面面積Sl的2. 8%。如圖5所示，所述上導磁極板231、永磁體233、下導磁極板232與所述轉子1和氣 隙3構成永磁磁路7。所述上導磁蓋板21及電磁線圈22、上導磁極板231、氣隙3、轉子1、 下導磁極板232、下導磁蓋板24及電磁線圈22構成電磁磁路6。永磁磁路7除了為本發(fā)明 的磁軸承提供工作點外，還提供轉子軸向運動的被動穩(wěn)定以及轉子繞X軸和Y軸轉動的被 動穩(wěn)定。所述本發(fā)明磁軸承的定子盤23的中間部分是磁柱安裝盤234以及一組按磁極位 置均勻分布的圓形或扇形柱狀永磁體233，該永磁體233沿軸向同向充磁。永磁體233上下 兩端是結構對稱的導磁極板(即上導磁極板231與下導磁極板232)。所述導磁蓋板(即上導磁蓋板21與下導磁蓋板24)如圖3所示呈圓環(huán)形。圓環(huán) 形導磁蓋板內側的4個凸出部對應4個磁極，矩形電磁線圈22呈水平狀態(tài)放置，并套裝在 所述圓環(huán)形導磁蓋板的對應凸出部上。當轉子處于平衡位置時，工作氣隙的徑向永磁偏置磁場在整個圓周面上是均勻的。因此，徑向永磁磁通在轉子鐵心上產生的渦流損耗被降低到最低程度。例如，對于圖3所示的實例，當通道4的尺寸大小合適時，由有限元數值計算結果 可知，氣隙3中永磁偏置磁場的磁通密度最小為0. 747T，最大為0. 754T。與此形成顯著對比的是，當各相鄰磁極5之間無通道4相連時，由有限元數值計 算結果可知，與磁極5的間隔處對應的局部氣隙中的永磁偏置磁場的磁通密度較小，約為 0. 276T，其余部分約為0. 758T。可以看出，在相鄰磁極5之間有尺寸適宜的通道4連通時，可以顯著改善氣隙3中 永磁偏置磁場的磁通密度分布的均勻性。本發(fā)明采用疊片結構的轉子鐵心，用來進一步降低轉子偏離平衡位置時永磁磁通 擾動和線圈控制磁通變化帶來的磁軸承轉子鐵心的渦流損耗。本發(fā)明可以設計為徑向兩軸主動控制混合磁軸承，也可以設計為徑向四軸主動控 制混合磁軸承，參見圖5，也就是說，可以設計為多個本發(fā)明產品的組合結構以滿足不同的需求。本發(fā)明的工作原理是永磁體為內轉子和外定子之間的徑向工作氣隙提供偏置磁 通，產生磁軸承靜態(tài)懸浮所需的徑向力。當左右兩側氣隙相等時，相對的兩磁極產生的徑向 力相互抵消，轉子處于平衡位置。當轉子有向左的徑向位移時，左側氣隙減小，因而左側永 磁磁通增加而吸力變大，同時右側氣隙變大，右側永磁磁通減少而吸力變小，結果會使轉子 繼續(xù)向左側移動。為了抑制這種不平衡，電磁線圈產生電磁磁通與永磁偏置磁通疊加，起到 削弱左側氣隙磁通、加強右側氣隙磁通的作用，從而產生控制力把轉子拉回平衡位置。當轉子有軸向位移時，由于轉子與定子之間的磁力線扭曲從而產生軸向穩(wěn)定的恢 復力，使轉子在軸向獲得被動懸浮。當轉子繞χ/γ軸轉動時，在χ/γ軸兩邊的轉子鐵心相對 定子的磁極在軸向產生相反方向的位移，其軸向力形成一個恢復力矩，使轉子繞X/Y軸轉 動方向獲得被動穩(wěn)定。本發(fā)明的線圈鐵心與工作磁極采用分體結構，并且將現有的磁軸承的定子中通常 相互分開的磁極在內邊緣處相連成一個整體圓環(huán)。由于永磁體在軸向同向充磁，永磁體產 生的磁通在磁極內緣按徑向方向經工作氣隙進出轉子鐵心。因此，當轉子處于平衡位置時， 工作氣隙的徑向永磁磁通在整個圓周面上是均勻的，因而將轉子運行時的渦流損耗和阻滯 力矩降低到最低程度。電磁線圈產生的磁通在磁極內緣按徑向方向經工作氣間隙進出轉子 鐵心的同時，還有一小部分電磁磁通沿周向經導磁極板邊緣連接部分進入相鄰磁極。由于 連接處的導磁體的截面積較小，因此即便較小的磁通也產生很大的磁通密度，使磁極邊緣 連接部分的周向磁路飽和，也就是說，通道4的小截面積導磁體在較小的磁通下也會使得 磁極邊緣連接部分的周向磁路飽和。這樣，可以保證各磁極的電磁控制磁路耦合效應很小， 不會對控制特性產生影響。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于采用水平線圈徑向均勻磁極結構，將現有技 術中相互分開的磁軸承磁極在內邊緣連成一個整體圓環(huán)。當轉子處于平衡位置時，工作氣 隙的徑向永磁磁通在整個圓周面上是均勻的，從源頭上將轉子運行時的渦流損耗和阻滯力 矩降低到了最低程度；本發(fā)明將電磁線圈水平放置，以導磁蓋板為線圈鐵心，與磁極在結構 上分開，加工和裝配更方便，并使磁極可以充分利用圓周面積，增大其最大承載力。此外，水 平線圈和徑向均勻磁極的組合結構更為緊湊，可以有效降低磁軸承的軸向高度，達到減小磁軸承質量和體積的效果。實施例1參見圖1-圖5，本發(fā)明的該實施例如上述方案由轉子1和定子2兩大部分組成。 轉子1套在定子2的內部構成內轉子。轉子1由轉子鐵心11和內導磁環(huán)12構成，其中轉 子鐵心11同軸線套裝在內導磁環(huán)12的外側。轉子1的轉子鐵心11采用一種導磁性能良 好的薄板型軟磁材料如電工硅鋼板沖壓疊制而成；定子2由上導磁蓋板21、8個電磁線圈 22、定子盤23、下導磁蓋板24和4個連接桿25組成，4個連接桿25將上導磁蓋板21、定子 盤23、下導磁蓋板24依次連接成一個整體。其中定子盤23由上導磁極板231、磁柱安裝盤 234、下導磁極板232依次層疊而成，永磁體233嵌入磁柱安裝盤234內。定子2的電磁線 圈22采用導電性能良好的漆包線繞制后浸漆烘干而成。定子2的上導磁蓋板21、上導磁極 板231、下導磁極板232、下導磁蓋板24及轉子1的內導磁環(huán)12均采用導磁性能良好的軟 磁材料加工而成。定子2的定子盤23中的永磁體233采用磁性良好的稀土永磁體制成并 軸向同向充磁。定子2的定子盤23中的磁柱安裝盤234采用非導磁合金材料鋁合金或鈦 合金制成。定子2的定子盤23內環(huán)面與轉子1的轉子鐵心11外環(huán)面之間留有間隙即工作 氣隙3。水平放置的電磁線圈22分別以上導磁蓋板21和下導磁蓋板24為線圈鐵心并置 于定子盤23的上、下兩側。每塊導磁極板如圖2所示，分別被沿周向均勻分割成呈輻射狀 的4個磁極5，且上導磁極板的4個磁極5和下導磁極板的4個磁極5上下對稱，相鄰磁極 5之間由通道4連通。因為是由導磁材料將4個磁極相互連接構成一個整體，所以，當轉子 處于平衡位置時，工作氣隙的徑向永磁磁通在整個圓周面上是均勻的。圓環(huán)形結構的上導磁蓋板21如圖3所示，其內側凸出部被作為4個水平放置的矩 形電磁線圈22的鐵心，下導磁蓋板24采用同樣結構，起到降低磁軸承軸向高度和減小磁軸 承定子質量的作用。如圖5所示，由上導磁極板231、永磁體233、下導磁極板232、轉子1和氣隙3構成 磁軸承的永磁磁路7。由上導磁蓋板21及電磁線圈22、上導磁極板231、氣隙3、轉子1、下 導磁極板232、下導磁蓋板24及電磁線圈22構成磁軸承的電磁磁路6。永磁磁路7除了為磁軸承提供工作點外，還提供轉子軸向運動及轉子繞X軸和Y 軸轉動運動的被動穩(wěn)定。因此，圖1所示的具有水平線圈、徑向均勻磁極和內轉子的低損耗 混合磁軸承結構可以成為一種徑向兩軸主動控制混合磁軸承。實施例2本發(fā)明的混合磁軸承還能以不同方式構建其組合結構。例如，如圖6所示，沿軸向 采用兩套圖1所示的基本型結構，則可以構成徑向四軸主動控制、軸向被動穩(wěn)定磁軸承，即 本發(fā)明可以設計為多個基本型結構的組合形式以滿足不同的需求。這種組合形式的磁軸 承，在上下2個磁軸承定子之間可設一塊非導磁的隔環(huán)8，在上下2個磁軸承轉子之間設一 塊非導磁的隔圈9。隔環(huán)8和隔圈9均采用不導磁的金屬如鋁合金、銅或無磁不銹鋼等制 成。本實施例中，就本發(fā)明的單個產品而言，除上下2個磁軸承定子內的永磁體充磁方向彼 此相反外，其它同實施例1。
權利要求
一種水平線圈內轉子混合磁軸承，其包括轉子(1)，包括內導磁環(huán)(12)；轉子鐵心(11)，同軸套裝在該內導磁環(huán)(12)的外側；以及定子(2)，包括定子盤(23)，包含有多個均勻分布的磁極(5)；上導磁蓋板(21)和下導磁蓋板(24)，分別對稱設置在該定子盤(23)上下兩側；以及多個電磁線圈(22)，分別水平套裝在上導磁蓋板(21)和下導磁蓋板(24)上，且每2個上下對稱設置的電磁線圈(22)分別與1個磁極(5)的位置對應；以及所述轉子(1)設置在所述定子(2)之內；其中，所述多個磁極(5)在內邊緣處相連為一個整體圓環(huán)。
2.根據權利要求1所述的水平線圈內轉子混合磁軸承，其中，所述定子盤(23)呈圓環(huán) 狀，其包括上導磁極板(231)；下導磁極板(232)，位于所述上導磁極板(231)下方；磁柱安裝盤(234)，設置在所述上導磁極板(231)和下導磁極板(232)之間，該磁柱安 裝盤(234)不導磁；以及多個永磁體(233)，被均勻嵌放在所述磁柱安裝盤(234)內，所述永磁體(233)沿所述 定子盤(23)的軸向同向充磁；以及所述上導磁極板(231)和下導磁極板(232)分別被沿周向均勻分割成呈輻射狀的4個 磁極(5)，且每個所述下導磁極板(232)的磁極被設置為與相應的所述上導磁極板(231)的 磁極上下對稱。
3.根據權利要求2所述的水平線圈內轉子混合磁軸承，其中，所述上導磁極板(231)的 4個磁極(5)的相鄰磁極之間、以及所述下導磁極板(232)的4個磁極(5)的相鄰磁極之間 分別在內邊緣處由通道(4)連成一體，其中該通道(4)由具有小截面積的導磁體形成。
4.根據權利要求2所述的水平線圈內轉子混合磁軸承，其中，所述轉子(1)設置在所述 定子(2)內，所述定子(2)的定子盤(23)的內環(huán)面與所述轉子(1)的轉子鐵心(11)的外 環(huán)面之間具有工作氣隙(3)。
5.根據權利要求2至4中任意一項所述的水平線圈內轉子混合磁軸承，其中，所述上導磁蓋板(21)和下導磁蓋板(24)分別呈圓環(huán)狀，在所述上導磁蓋板(21)和 下導磁蓋板(24)的內側各具有4個分別與所述4個磁極(5)對應的凸出部，所述電磁線圈 (22)的個數為8個，且所述電磁線圈(22)呈水平狀態(tài)放置，并分別套裝在所述上導磁蓋板 (21)和下導磁蓋板(24)的凸出部上。
6.根據權利要求1至4中任意一項所述的水平線圈內轉子混合磁軸承，其中，所述上導磁蓋板(21)、定子盤(23)和下導磁蓋板(24)分別通過4個連接桿(25)依次 連接。
7.根據權利要求4所述的水平線圈內轉子混合磁軸承，其中，所述上導磁極板(231)、永磁體(233)、下導磁極板(232)與所述轉子(1)和氣隙(3) 構成永磁磁路(7)；以及所述上導磁蓋板(23)及電磁線圈(22)、上導磁極板(231)、氣隙(3)、轉子(1)、下導磁 極板(232)、下導磁蓋板(24)及電磁線圈(22)構成電磁磁路(6)。
8.根據權利要求1至4中任意一項所述的水平線圈內轉子混合磁軸承，其中，所述轉子 鐵心(11)包括上轉子鐵心和下轉子鐵心，所述上轉子鐵心和下轉子鐵心均具有疊片結構。
9.一種水平線圈內轉子混合磁軸承的組合結構，其由多個如權利要求1至8中任意一 項所述的水平線圈內轉子混合磁軸承組合而成。
10.根據權利要求9所述的水平線圈內轉子混合磁軸承的組合結構，其中，所述混合磁 軸承的個數為2個，分別沿所述混合磁軸承的軸向上下疊置，在上下2個混合磁軸承的定子 (2)之間設置一塊非導磁的隔環(huán)(8)，在上下2個混合磁軸承的轉子(1)之間設置一塊非導 磁的隔圈(9)，所述上下2個混合磁軸承的定子(2)內的永磁體(233)的充磁方向彼此相 反。
全文摘要
一種水平線圈內轉子混合磁軸承及其組合結構，該混合磁軸承包括轉子和定子。其中所述轉子包括內導磁環(huán)；轉子鐵心，同軸套裝在內導磁環(huán)外側。所述定子包括定子盤，包含有上導磁極板、下導磁極板、磁柱安裝盤和永磁體；上導磁蓋板和下導磁蓋板，分別對稱設置在定子盤的上下兩側；以及多個電磁線圈，分別水平套裝在上導磁蓋板和下導磁蓋板上，且每2個上下對稱設置的電磁線圈分別與1個磁極的位置對應。其中所述轉子設置在所述定子之內；所述導磁極板分別被沿周向均勻分割成呈輻射狀的四磁極結構，所述磁極在內邊緣處相連為一個整體圓環(huán)。本發(fā)明的磁軸承磁極在內邊緣相連為一個整體圓環(huán)，構成徑向均勻磁極，大大降低了轉子運行時的渦流損耗。
文檔編號F16C32/04GK101968076SQ201010519390
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者侯二永, 劉昆, 單小強, 張育林, 肖凱 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學