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专利号: 2022117182567
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 工程元件或部件;为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施;一般绝热
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种恒流源励磁六极主动电磁轴承包括定子(1)、转子(2)、恒流源绕组和控制绕组,其特征在于:定子和转子均由硅钢片叠压而成,定子上均匀分布间隔60°的六个悬浮极,分别标记为悬浮极A、悬浮极B、悬浮极C、悬浮极D、悬浮极E、悬浮极F,各悬浮极与转子间的气隙长度相等;绕组线圈均由铜漆包线绕制而成,每个极上绕制控制绕组,在Y方向四个极上绕制匝数相同的线圈(3,4,5,6),然后串联为恒流源绕组并由一个直流恒流源供电,相对悬浮极上的控制绕组(7,12)、(8,11)、(9,10)串联为A,B,C三相绕组,并在B,C两相绕组上分别串联补偿电感(13)与补偿电阻(14),并采用三相逆变器供电。

2.根据权利要求1所述的一种恒流源励磁六极主动电磁轴承,其特征在于:所述磁轴承各悬浮极面积不同,但是各悬浮极下的偏置磁通相等。

3.一种如权利要求1或2所述的一种恒流源励磁六极主动电磁轴承的设计方法,其特征在于:步骤1:计算各悬浮极面积

S1.1根据所选材料确定各悬浮极下偏置磁通密度为Bp;

S1.2根据偏置磁路,得出X方向悬浮极与Y方向悬浮极偏置磁通关系为:BpS1=2BpS2,其中,S1为X方向悬浮极面积,S2为Y方向悬浮极面积,进一步得到两个悬浮极面积关系为:S1=

2S2;

S1.3假设定子内径为R,定子铁心轴长长度为l,确定极面弧长为 ,其中η为6个极弧占圆周的比率,一般取0.9;

S1.4其他尺寸诸如极高、轭高等参数,可按惯例设计;

步骤2:计算恒流源绕组匝数

S2.1假设恒流源绕组匝数为N,励磁电流为I,气隙长度为g,空气磁导率为μ0,根据偏置磁路,得到: ,进一步求得恒流源绕组匝数: ;

步骤3:计算控制绕组参数

S2.2在分别产生X和Y方向最大悬浮力情况下,控制绕组通电,产生与偏置磁密相同的控制磁密:可推导出:

S2.3假设B、C相的绕组电感为Ly,电阻为Ry,A相的绕组电感为Lx,电阻为Rx,要保证三相绕组对称,B、C相控制绕组上串联补偿电感L和补偿电阻R为。

4.根据权利要求3所述的一种恒流源励磁六极主动电磁轴承的设计方法,其特征在于:X、Y方向最大悬浮力分别为:

5.根据权利要求1所述的一种恒流源励磁六极主动电磁轴承,其特征在于:定、转子铁心均由硅钢片叠压而成。