1.一种外绕组控制的内外双转子混合磁轴承,包括定子、外转子和内转子,其特征在于,所述定子包括从左到右依次排列的左侧导磁环、四个呈圆周排列的左外侧弧形铁芯(22)、四个呈圆周排列的左内侧弧形铁芯(23)、左侧控制圆环、定子永磁环(3)、右侧控制圆环、四个呈圆周排列的右内侧弧形铁芯(25)、四个呈圆周排列的右外侧弧形铁芯(24)以及右侧导磁环;所述左侧导磁环、右侧导磁环分别包括左外侧导磁环(8)和左内侧导磁环(9)、右外侧导磁环(10)、右内侧导磁环(11);所述左侧控制圆环、右侧控制圆环分别由一个隔磁铝环分为左外侧控制圆环(4)和左内侧控制圆环(5)、右外侧控制圆环(6)和右内侧控制圆环(7),所述左外侧控制圆环(4)、右外侧控制圆环(6)、左内侧控制圆环(5)、右内侧控制圆环(7)分别由四个隔磁铝块沿圆心至圆周方向均匀的分为四块;所述左侧控制圆环和右侧控制圆环通过定子永磁环(3)连接;所述左外侧导磁环(8)、右外侧导磁环(10)、左内侧导磁环(9)以及右内侧导磁环(11)分别通过其对应的四个呈圆周排列的弧形铁芯与所述左外侧控制圆环(4)、所述右外侧控制圆环(6)、左内侧控制圆环(5)以及右内侧控制圆环(7)相连;
每个弧形铁芯分别位于其对应的控制圆环上的两两隔磁铝块之间;所述外转子包括外侧转子铁芯(1),所述内转子包括内侧转子铁芯(2),所述外侧转子铁芯(1)位于左外侧控制圆环(4)、右外侧控制圆环(6)外圆周,所述内侧转子铁芯(2)位于所述左内侧控制圆环(5)、右内侧控制圆环(7)内圆周;
所述外侧转子铁芯(1)为倒“U”形环状铁芯,其与左外侧控制圆环(4)、右外侧控制圆环(6)位置相对,所述内侧转子铁芯(2)为“H”形环状铁芯,其与所述左内侧控制圆环(5)、右内侧控制圆环(7)位置相对;
所述外侧转子铁芯(1)分别与所述左外侧控制圆环(4)、右外侧控制圆环(6)形成外侧气隙(18);所述内侧转子铁芯(2)分别与所述左内侧控制圆环(5)、右内侧控制圆环(7)形成内侧气隙(19);
所述左外侧控制圆环(4)、左内侧控制圆环(5)、右外侧控制圆环(6)、右内侧控制圆环(7)分别记为:左外侧控制圆环(4a)、左外侧控制圆环(4b)、左外侧控制圆环(4c)、左外侧控制圆环(4d);左内侧控制圆环(5a)、左内侧控制圆环(5b)、左内侧控制圆环(5c)、左内侧控制圆环(5d);右外侧控制圆环(6a)、右外侧控制圆环(6b)、右外侧控制圆环(6c)、右外侧控制圆环(6d);右内侧控制圆环(7a)、右内侧控制圆环(7b)、右内侧控制圆环(7c)、右内侧控制圆环(7d);
定子永磁环(3)提供静态偏置磁通一(26)与静态偏置磁通二(27),静态偏置磁通一(26)的磁路为:磁通从定子永磁环(3)的N极出发,通过右外侧控制圆环(6a),外侧气隙(18)、外侧转子铁芯(1)、外侧气隙(18)、与右外侧控制圆环(6a)位置对应的左外侧控制圆环(4a),回到定子永磁环(3)的S极;
静态偏置磁通二(27)的磁路为:磁通从定子永磁环(3)的N极出发,通过右内侧控制圆环(7a)、内侧气隙(19)、内侧转子铁芯(2)、内侧气隙(19)、与右内侧控制圆环(7a)位置对应的左内侧控制圆环(5a),回到定子永磁环(3)的S极。
2.根据权利要求1所述的一种外绕组控制的内外双转子混合磁轴承,其特征在于,每个弧形铁芯上均绕制集中式控制绕组,所述左外侧弧形铁芯(22)上的绕组为左外侧控制绕组(12),所述左内侧弧形铁芯(23)上的绕组为左内侧控制绕组(13),所述右外侧弧形铁芯(24)上的绕组为右外侧控制绕组(14),所述右内侧弧形铁芯(25)上的绕组为右内侧控制绕组(15),所述左外侧控制绕组(12)位于左外侧控制圆环(4)与左外侧导磁环(8)之间;所述左内侧控制绕组(13)位于左内侧控制圆环(5)与左内侧导磁环(9)之间;所述右外侧控制绕组(14)位于右外侧控制圆环(6)与右外侧导磁环(10)之间;所述右内侧控制绕组(15)位于右内侧控制圆环(7)与右内侧导磁环(11)之间。
3.根据权利要求2所述的一种外绕组控制的内外双转子混合磁轴承,其特征在于,所述左外侧控制绕组(12)和右外侧控制绕组(14)分别反向串联或并联,左内侧控制绕组(13)和右内侧控制绕组(15)分别反向串联或并联后,左外侧控制绕组(12)和左内侧控制绕组(13)同向串联或并联,右外侧控制绕组(14)和右内侧控制绕组(15)同向串联或并联,控制径向两自由度。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种外绕组控制的内外双转子混合磁轴承,其特征在于,所述左侧控制圆环、右侧控制圆环、外侧转子铁芯(1)、内侧转子铁芯(2)、左侧导磁环、右侧导磁环以及各弧形铁芯均由整块导磁材料制成;所述定子永磁环(3)为稀土永磁材料制成。