CN2783023Y - 无磁场耦合的电磁轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无磁场耦合的电磁轴承，它在磁铁铁芯(2)和基座(4)之间设有非导磁材料隔磁层(5)。该种电磁铁各电磁铁间的磁场无相互耦合，控制电路能分别对每一电磁铁实施更准确的无磁场耦合干扰的控制，明显降低电磁轴承转子的控制难度，提高转子的控制精度和动态响应；简化控制电路结构，其结构简单，容易实现，成本低廉。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种电磁轴承，尤其涉及一种无磁场耦合的电磁轴承。
背景技术
电磁轴承是一种无接触的支承部件，它有无摩擦磨损、转速高、无需润滑、寿命长等优点，是一般轴承所不能达到的。主要应用于大功率、高转速、高精度的场合。
现有的电磁轴承的结构为多磁极结构，包括转子、环绕在转子外的多个对称分布的定子磁铁铁芯、绕制在磁铁铁芯上的线圈，定子磁铁铁芯和线圈在通电时构成电磁铁，以及包围在磁铁铁芯外的用于固定磁铁芯的基座。定子所产生的电磁场的方向，所产生的电磁力能使转子处于与定子无接触的完全悬浮状态。一般通过设置线圈的同名端使磁极按NSSN或NSNS方式排列，每一方向由一对电磁铁对转子进行差动控制；电磁轴承外加的控制电路，接受传感器检测的转子的轴偏差信号，将该信号送入控制电路，控制各个电磁铁中的电流变化，使转子所受的电磁力的相应变化，以抵偿转子转动偏差，从而使转子稳定地悬浮于规定的位置。由于转子与定子之间的间隙很小，通常在0.01～1mm范围内，因此对转子的控制控制精度和动态响应要求很高。
现有技术中，电磁轴承的定子磁铁芯和包围在磁铁芯外的基座均采用导磁材料，同一电磁轴承中，多个不同的电磁铁所产生的磁场，以及不同轴承的电磁铁之间的磁场将通过基座相互影响，即存在磁场的相互耦合。从而导致电磁轴承各电磁铁的磁场及其电磁力的影响因素增多，使控制电路对转子位置控制的难度增加，严重影响转子的控制控制精度和动态响应。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种无磁场耦合的电磁轴承，它能降低控制电路对转子位置控制的难度，提高转子的控制控制精度和动态响应，且其结构简单、容易实现、成本低廉。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无磁场耦合的电磁轴承，包括转子、环绕在转子外的多个定子磁铁铁芯、磁铁铁芯上绕制线圈，基座包围在磁铁芯外，其结构特点是：在磁铁铁芯和基座之间加设非导磁材料隔磁层。
与现有技术相比本实用新型的有益效果是：
1、在磁铁铁芯和基座之间加入的非导磁材料隔磁层，该隔磁层能使线圈和磁铁铁芯构成的各个电磁铁所产生的磁场的磁路相互隔绝，每个电磁铁的磁力线自成回路，相邻电磁铁的磁场不能再通过基座产生相互的耦合，实现各电磁铁间磁场去耦的目的。使得控制电路能分别对每一电磁铁实施更准确的无磁场耦合干扰的控制，明显降低电磁轴承转子的控制难度，提高转子的控制精度和动态响应；并可使控制电路结构简化。
2、本实用新型仅需在磁铁铁芯和基座之间增设一非导磁材料隔磁层，其结构简单、容易实现，成本低廉。
上述的非导磁材料隔磁层的厚度是转子和磁铁铁芯之间间距的5倍以上。
电磁轴承中，转子和磁铁铁芯之间的间距形成了电磁铁磁路的气隙。隔磁层的厚度为该气隙的的5倍以上，可确保该隔磁层处的磁阻足够大，磁力线不能穿过该非导磁的隔磁层，有效阻止磁场耦合。
上述的隔磁层是铜、铝或绝缘材料板。
上述的磁铁铁芯和基座之间用不锈钢螺钉固定。不锈钢螺钉作为一种非导磁材料，用来固定磁铁芯和基座，可避免普通铁螺钉引起的磁场之间的耦合。进一步确保各个电磁铁的磁场无相互耦合。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。
附图说明
附图是本实用新型的电磁轴承的结构示意图。
具体实施方式
实施例
附图示出，本实用新型的一种具体实施方式为：一种无磁场耦合的电磁轴承，包括转子1、环绕在转子1外的多个定子磁铁铁芯2、磁铁铁芯2上绕制线圈3，基座4包围在磁铁铁芯2外。在磁铁铁芯2和基座4之间设有非导磁材料隔磁层5。
非导磁材料隔磁层5的厚度是转子1和磁铁铁芯2之间间距的5倍以上，一般为5-10倍。其具体厚度以便于装配并能满足相邻电磁铁磁场去耦的要求为宜。非导磁材料隔磁层5是铜、铝或绝缘材料板等非导磁材料板。磁铁芯2和基座4之间用不锈钢螺丝固定。
本实用新型增加的隔磁层可适用于电磁轴承的轴向或径向磁铁。
Claims (4)
1.一种无磁场耦合的电磁轴承，包括转子(1)、环绕在转子(1)外的多个定子磁铁铁芯(2)、磁铁铁芯(2)上绕制线圈(3)，基座(4)包围在磁铁铁芯(2)外，其特征在于：在磁铁铁芯(2)和基座(4)之间设有非导磁材料隔磁层(5)。
2.如权利要求1所述的一种无磁场耦合的电磁轴承，其特征在于：所述的非导磁材料隔磁层(5)的厚度是转子(1)和磁铁芯(2)之间间距的5倍以上。
3.如权利要求1所述的一种无磁场耦合的电磁轴承，其特征在于：所述的非导磁材料隔磁层(5)是铜、铝或绝缘材料板。
4.如权利要求1所述的一种无磁场耦合的电磁轴承，其特征在于：所述的磁铁芯(2)和基座(4)之间用不锈钢螺丝固定。
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