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专利号: 2020100553062
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种悬浮力对称六极混合磁轴承的设计方法,其特征在于,以悬浮力对称六极混合磁轴承永磁体在定子悬浮齿上形成磁极性的特殊性为出发点,其具体步骤如下:步骤1:计算+x方向的最大磁悬浮力;

S1.1根据所选铁磁材料,确定+x方向的悬浮齿Z下的径向气隙饱和磁感应强度为Bs,设悬浮齿X、Y、V、W下的径向气隙偏置磁感应强度为Bp,确定悬浮齿Z、U上的径向控制绕组产生的径向控制磁感应强度为Bka;

S1.2根据交流磁轴承产生+x方向最大悬浮力时三相电流的关系,确定悬浮齿X、Y上的径向控制绕组和悬浮齿V、W上的径向控制绕组产生的径向控制磁感应强度为Bkb和Bkc;

S1.3确定六个悬浮齿X、Y、Z、U、V、W下径向气隙的合成磁感应强度为Bx1、By1、Bz1、Bu1、Bv1、Bw1;

S1.4设定悬浮齿X、Y、Z、U、V、W径向磁极面积Sr,以及6个悬浮齿X、Y、Z、U、V、W所对应的角度关系,确定出+x方向的最大磁悬浮力Fxmax的表达式;

步骤2:计算+y方向的最大磁悬浮力;

S2.1根据交流磁轴承产生+y方向最大悬浮力时三相电流的关系,确定悬浮齿X、Y上径向控制绕组和悬浮齿V、W上的径向控制绕组产生的径向控制磁感应强度均为By;

S2.2根据悬浮齿X、Y、V、W下的径向气隙偏置磁感应强度为Bp和径向控制磁感应强度均为By,确定悬浮齿X、Y、V、W下径向气隙的合成磁感应强度为Bx2、By2、Bv2、Bw2;

S2.3根据悬浮齿X、Y、V、W径向磁极面积Sr,以及4个悬浮齿X、Y、V、W所对应的角度关系,确定出+y方向的最大磁悬浮力Fymax的表达式;

步骤3:对Fxmax=Fymax的方程求解,计算出悬浮齿X、Y、V、W下的径向气隙偏置磁感应强度为Bp;

步骤4:由式 计算出悬浮齿X、Y、Z、U、V、W径向磁极面积Sr,其中,Fmax为最大悬浮力。

2.根据权利要求1所述的悬浮力对称六极混合磁轴承的设计方法,其特征在于,所述Bka、Bkb、Bkc与Bs、Bp的关系为:Bka=Bs‑2Bp;

3.根据权利要求2所述的悬浮力对称六极混合磁轴承的设计方法,其特征在于,所述S1.4以及S2.3中悬浮齿X、Y、Z、U、V、W所对应的角度关系为:在圆周上互差60度。

4.根据权利要求3所述的悬浮力对称六极混合磁轴承的设计方法,其特征在于,所述+x方向的最大磁悬浮力Fxmax的表达式为:‑7

其中,μ0为真空磁导率,μ0=4π×10 H/m。

5.根据权利要求3所述的悬浮力对称六极混合磁轴承的设计方法,其特征在于,所述+y方向的最大磁悬浮力Fymax的表达式为:‑7

其中,μ0为真空磁导率,μ0=4π×10 H/m。