申请/专利权人：山东大学

申请日：2020-12-21

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN112865421B

主分类号：H02K7/12

分类号：H02K7/12;H02K1/2733;H02K1/28;H02K1/18;H02K3/16;H02K5/04;H02K11/01;H02N15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.06.15#实质审查的生效;2021.05.28#公开

摘要：本发明涉及磁悬浮电机技术领域，具体涉及一种五自由度单绕组无轴承磁悬浮电机，包括电机外壳组件、定子、转子和两对磁环，所述定子同绕组内同时通入旋转电流和悬浮电流分量，分别用于产生主动旋转力矩和主动径向悬浮力，实现转子径向位置平动的两自由度主动控制。所述电机外壳组件用于固定定子铁芯及第一、第二磁环，所述转子两端分别固定有第三、第四磁环，所述第一、第二磁环分别与第三、第四磁环同轴、错位配合且均采用径向充磁，提供转子径向位置偏转和轴向移动的三自由度被动控制和约束。本发明的有益效果：主、被动混合磁悬浮结构提供转子径、轴向五自由度位置控制，同时提高转子径向支承刚度和临界转速，改善悬浮位置控制精度及稳定性。

主权项：1.一种五自由度单绕组无轴承磁悬浮电机，其特征在于：包括定子、转子（1）、两对配合磁环和电机外壳组件，所述两对配合磁环分别为第一磁环（2）、第二磁环（14）和第三磁环（19）、第四磁环（24），所述电机外壳组件用于固定定子且所述电机外壳组件的两端分别固定有第一磁环（2）、第二磁环（14），所述转子（1）两端分别固定有第三磁环（19）、第四磁环（24），所述第一磁环（2）、第二磁环（14）分别与第三磁环（19）、第四磁环（24）同轴、错位配合并且均采用径向充磁，利用磁环间的磁斥力提供转子径向偏转二自由度及轴向移动一自由度的被动控制，所述定子包括定子绕组（7）和定子铁芯（9），所述定子绕组（7）的每相电流均包含悬浮电流分量和转矩电流分量，悬浮电流分量用于产生二自由度径向悬浮力，实现转子径向位置平动的二自由度主动控制，转矩电流分量用于产生转矩，所述定子铁芯（9）由高性能硅钢片或非晶材料叠加制成，所述电机外壳组件包括左侧盖板（3）、定子轭（10）和右侧盖板（13），所述左侧盖板（3）与第一磁环（2）采用过盈配合，所述右侧盖板（13）与第二磁环（14）采用过盈配合，所述转子（1）为永磁转子，包括转子铁芯（22），所述转子铁芯（22）两端分别与第三磁环（19）、第四磁环（24）通过螺柱和螺母连接，所述电机外壳组件还包括隔磁环Ⅰ（5）、隔磁环Ⅱ（8）和隔磁环Ⅲ（11），所述定子轭（10）作为定子铁芯（9）与隔磁环Ⅱ（8）的固定支撑结构，所述定子铁芯（9）与隔磁环Ⅱ（8）的右侧靠定子轭（10）的定位台阶进行定位，所述隔磁环Ⅱ（8）的左侧通过吊环螺栓（6）进行限位，所述左侧盖板（3）的轴向使用沉头螺栓Ⅰ（4）与隔磁环Ⅰ（5）、定子轭（10）进行螺纹连接，所述右侧盖板（13）的轴向使用沉头螺栓Ⅱ（12）与隔磁环Ⅲ（11）、定子轭（10）进行螺纹连接，所述电机外壳的上部采用吊环螺栓（6）进行限位，所述电机外壳的下部使用沉头螺栓Ⅲ（15）进行限位，所述转子铁芯（22）两侧还安装有堵头Ⅰ（28）、堵头Ⅱ（29），所述第一磁环（2）的左侧依靠左侧盖板（3）进行定位，所述第一磁环（2）的右侧依靠隔磁环Ⅰ（5）进行限位，所述第二磁环（14）的右侧依靠右侧盖板（13）进行定位，所述第二磁环（14）的左侧依靠隔磁环Ⅲ（11）进行限位，所述转子铁芯（22）左侧与堵头Ⅱ（29）之间放置有隔磁片Ⅰ（20），所述转子铁芯（22）右侧与堵头Ⅰ（28）之间放置有隔磁片Ⅱ（23）。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东大学 一种五自由度单绕组无轴承磁悬浮电机

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