專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電磁軸承，尤其涉及一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承。
背景技術(shù)：
電磁軸承是一種無(wú)接觸的支承部件，它有無(wú)摩擦磨損、轉(zhuǎn)速高、無(wú)需潤(rùn)滑、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是一般軸承所不能達(dá)到的。主要應(yīng)用于大功率、高轉(zhuǎn)速、高精度的場(chǎng)合。
現(xiàn)有的電磁軸承的結(jié)構(gòu)為多磁極結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子外的多個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的定子磁鐵鐵芯、繞制在磁鐵鐵芯上的線(xiàn)圈，定子磁鐵鐵芯和線(xiàn)圈在通電時(shí)構(gòu)成電磁鐵，以及包圍在磁鐵鐵芯外的用于固定磁鐵芯的基座。定子所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的方向，所產(chǎn)生的電磁力能使轉(zhuǎn)子處于與定子無(wú)接觸的完全懸浮狀態(tài)。一般通過(guò)設(shè)置線(xiàn)圈的同名端使磁極按NSSN或NSNS方式排列，每一方向由一對(duì)電磁鐵對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行差動(dòng)控制；電磁軸承外加的控制電路，接受傳感器檢測(cè)的轉(zhuǎn)子的軸偏差信號(hào)，將該信號(hào)送入控制電路，控制各個(gè)電磁鐵中的電流變化，使轉(zhuǎn)子所受的電磁力的相應(yīng)變化，以抵償轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)偏差，從而使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮于規(guī)定的位置。由于轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙很小，通常在0.01～1mm范圍內(nèi)，因此對(duì)轉(zhuǎn)子的控制控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求很高。
現(xiàn)有技術(shù)中，電磁軸承的定子磁鐵芯和包圍在磁鐵芯外的基座均采用導(dǎo)磁材料，同一電磁軸承中，多個(gè)不同的電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以及不同軸承的電磁鐵之間的磁場(chǎng)將通過(guò)基座相互影響，即存在磁場(chǎng)的相互耦合。從而導(dǎo)致電磁軸承各電磁鐵的磁場(chǎng)及其電磁力的影響因素增多，使控制電路對(duì)轉(zhuǎn)子位置控制的難度增加，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)子的控制控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，它能降低控制電路對(duì)轉(zhuǎn)子位置控制的難度，提高轉(zhuǎn)子的控制控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、成本低廉。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，包括轉(zhuǎn)子、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子外的多個(gè)定子磁鐵鐵芯、磁鐵鐵芯上繞制線(xiàn)圈，基座包圍在磁鐵芯外，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在磁鐵鐵芯和基座之間加設(shè)非導(dǎo)磁材料隔磁層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是1、在磁鐵鐵芯和基座之間加入的非導(dǎo)磁材料隔磁層，該隔磁層能使線(xiàn)圈和磁鐵鐵芯構(gòu)成的各個(gè)電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁路相互隔絕，每個(gè)電磁鐵的磁力線(xiàn)自成回路，相鄰電磁鐵的磁場(chǎng)不能再通過(guò)基座產(chǎn)生相互的耦合，實(shí)現(xiàn)各電磁鐵間磁場(chǎng)去耦的目的。使得控制電路能分別對(duì)每一電磁鐵實(shí)施更準(zhǔn)確的無(wú)磁場(chǎng)耦合干擾的控制，明顯降低電磁軸承轉(zhuǎn)子的控制難度，提高轉(zhuǎn)子的控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)；并可使控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
2、本實(shí)用新型僅需在磁鐵鐵芯和基座之間增設(shè)一非導(dǎo)磁材料隔磁層，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，成本低廉。
上述的非導(dǎo)磁材料隔磁層的厚度是轉(zhuǎn)子和磁鐵鐵芯之間間距的5倍以上。
電磁軸承中，轉(zhuǎn)子和磁鐵鐵芯之間的間距形成了電磁鐵磁路的氣隙。隔磁層的厚度為該氣隙的的5倍以上，可確保該隔磁層處的磁阻足夠大，磁力線(xiàn)不能穿過(guò)該非導(dǎo)磁的隔磁層，有效阻止磁場(chǎng)耦合。
上述的隔磁層是銅、鋁或絕緣材料板。
上述的磁鐵鐵芯和基座之間用不銹鋼螺釘固定。不銹鋼螺釘作為一種非導(dǎo)磁材料，用來(lái)固定磁鐵芯和基座，可避免普通鐵螺釘引起的磁場(chǎng)之間的耦合。進(jìn)一步確保各個(gè)電磁鐵的磁場(chǎng)無(wú)相互耦合。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


附圖是本實(shí)用新型的電磁軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例附圖示出，本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式
為一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，包括轉(zhuǎn)子1、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子1外的多個(gè)定子磁鐵鐵芯2、磁鐵鐵芯2上繞制線(xiàn)圈3，基座4包圍在磁鐵鐵芯2外。在磁鐵鐵芯2和基座4之間設(shè)有非導(dǎo)磁材料隔磁層5。
非導(dǎo)磁材料隔磁層5的厚度是轉(zhuǎn)子1和磁鐵鐵芯2之間間距的5倍以上，一般為5-10倍。其具體厚度以便于裝配并能滿(mǎn)足相鄰電磁鐵磁場(chǎng)去耦的要求為宜。非導(dǎo)磁材料隔磁層5是銅、鋁或絕緣材料板等非導(dǎo)磁材料板。磁鐵芯2和基座4之間用不銹鋼螺絲固定。
本實(shí)用新型增加的隔磁層可適用于電磁軸承的軸向或徑向磁鐵。
權(quán)利要求1.一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，包括轉(zhuǎn)子(1)、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子(1)外的多個(gè)定子磁鐵鐵芯(2)、磁鐵鐵芯(2)上繞制線(xiàn)圈(3)，基座(4)包圍在磁鐵鐵芯(2)外，其特征在于在磁鐵鐵芯(2)和基座(4)之間設(shè)有非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，其特征在于所述的非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)的厚度是轉(zhuǎn)子(1)和磁鐵芯(2)之間間距的5倍以上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，其特征在于所述的非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)是銅、鋁或絕緣材料板。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，其特征在于所述的磁鐵芯(2)和基座(4)之間用不銹鋼螺絲固定。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)磁場(chǎng)耦合的電磁軸承，它在磁鐵鐵芯(2)和基座(4)之間設(shè)有非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)。該種電磁鐵各電磁鐵間的磁場(chǎng)無(wú)相互耦合，控制電路能分別對(duì)每一電磁鐵實(shí)施更準(zhǔn)確的無(wú)磁場(chǎng)耦合干擾的控制，明顯降低電磁軸承轉(zhuǎn)子的控制難度，提高轉(zhuǎn)子的控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)；簡(jiǎn)化控制電路結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，成本低廉。
文檔編號(hào)F16C32/04GK2783023SQ20052003376
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者蔣啟龍 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)