一种三自由度隐式洛伦兹力磁轴承的制作方法

本发明涉及一种非接触磁悬浮轴承，尤其涉及一种三自由度隐式洛伦兹力磁轴承。

背景技术：

按电磁力产生方式，主动磁轴承可分为磁阻力磁轴承和洛伦兹力磁轴承。前者通过改变磁极绕组电流的大小和方向来产生所需的控制磁通，从而产生相应的悬浮支承力，但其力与电流成平方关系，经线性化后线性范围仍较窄，控制精度低。后者通过改变放置于恒定磁场中绕组的电流大小和方向来产生所需的悬浮支承力，其力与电流成线性关系，线性度好，控制精度高。因此洛伦兹力磁轴承更适用于超稳超静磁悬浮惯性执行机构旋转部件的高精度悬浮控制。

论文《一种磁悬浮陀螺飞轮方案设计与关键技术分析》所述的磁悬浮陀螺飞轮，采用了一个三自由度洛伦兹力磁轴承控制转子轴向平动和径向两自由度偏转，但其轴向绕组和偏转绕组沿径向安置于同一气隙内，气隙宽度一定下，轴向绕组和偏转绕组的总匝数一定，因此两种绕组匝数较少，导致磁轴承轴向平动悬浮刚度和偏转力矩刚度偏低。为提高三自由度洛伦兹力的轴向平动悬浮刚度和偏转力矩刚度，授权专利201520185424.X提出了一种双定子三自由度解耦洛伦兹力磁轴承，将轴向绕组和偏转绕组分别放置于轴向气隙和偏转气隙内，气隙宽度一定下，增加了绕组线圈匝数。但其双定子结构增加了转子径向尺寸，且其磁钢位于磁极端部，气隙边缘漏磁明显，降低了磁密均匀度。此外，磁钢所在圆的半径较大，整环磁钢需采用多块磁钢拼接而成，拼接缝隙会引起磁密周向波动，进一步降低了气隙磁密均匀性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有高磁密均匀性的三自由度隐式洛伦兹力磁轴承。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的三自由度隐式洛伦兹力磁轴承，主要由转子系统和定子系统组成，转子系统主要包括：外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母、外组件锁母、转盘、内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、上轴向绕组、下轴向绕组、左偏转绕组、右偏转绕组、前偏转绕组、后偏转绕组和环氧树脂胶；外安装套位于外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母的径向外侧，外导磁环位于外安装套的径向内侧中心位置，外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢和外下磁钢均位于外导磁环的径向内侧，从上至下依次为，外上磁钢、外上隔磁环、外中上磁钢、外中隔磁环、外中下磁钢、外下隔磁环、外下磁钢，外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环和外下顺磁环分别位于外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢和外下磁钢的径向内侧，外上磁钢锁母位于外导磁环、外上磁钢和外上顺磁环的轴向上端，外下磁钢锁母位于外导磁环、外下磁钢和外下顺磁环的轴向下端，外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环和外下顺磁环通过外上磁钢锁母和外下磁钢锁母与外安装套之间的螺纹配合固定安装在外安装套上，外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母位于转盘的环形槽外壁径向内侧，外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母通过外组件锁母与转盘之间的螺纹配合固定安装在转盘上，内安装套位于内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母的径向内侧，内导磁环位于内安装套的径向外侧中心位置，内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢和内下磁钢均位于内导磁环的径向外侧，从上至下依次为，内上磁钢、内上隔磁环、内中上磁钢、内中隔磁环、内中下磁钢、内下隔磁环、内下磁钢，内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环和内下顺磁环分别位于内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢和内下磁钢的径向外侧，内上磁钢锁母位于内导磁环、内上磁钢和内上顺磁环的轴向上端，内下磁钢锁母位于内导磁环、内下磁钢和内下顺磁环的轴向下端，内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环和内下顺磁环通过内上磁钢锁母和内下磁钢锁母与内安装套之间的螺纹配合固定安装在内安装套上，内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母位于转盘环形槽内壁径向外侧，内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母通过内组件锁母和转盘之间的螺纹配合安装在转盘上，定子骨架位于外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的径向内侧，铝基板位于定子骨架的径向外侧下方，上轴向绕组和下轴向绕组分别缠绕在定子骨架上端径向外侧和下端径向外侧，左偏转绕组、右偏转绕组、前偏转绕组和后偏转绕组分别位于定子骨架左中径向外侧、右中径向外侧、前中径向外侧和后中径向外侧，上轴向绕组、下轴向绕组、左偏转绕组、右偏转绕组、前偏转绕组和后偏转绕组通过环氧树脂胶固定安装在定子骨架上，外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的径向内壁与内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母的径向外壁之间形成空气气隙。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的具有高磁密均匀性的三自由度隐式洛伦兹力磁轴承，采用磁钢内置的隐式方案，提高了气隙磁密均匀性，通过增加轴向磁钢和轴向绕组数量，同时实现了轴向平动和径向两自由度偏转控制。可用于磁悬浮惯性执行机构旋转部件的高精度轴向平动悬浮和径向两自由度偏转悬浮。

附图说明

图1为本发明实施例提供的三自由度隐式洛伦兹力磁轴承的径向X向剖视图；

图2为本发明实施例提供的三自由度隐式洛伦兹力磁轴承的径向Y向剖视图；

图3为本发明实施例中的转子系统的剖视图；

图4为本发明实施例中的定子系统的剖视图；

图5a为本发明实施例中的定子骨架的剖视图；

图5b为本发明实施例中的定子骨架的三维结构示意图；

图6为本发明实施例中的外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母组成的组件剖视图；

图7为本发明实施例中的内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母组成的组件剖视图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明的三自由度隐式洛伦兹力磁轴承，其较佳的具体实施方式是：

主要由转子系统和定子系统组成，转子系统主要包括：外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母、外组件锁母、转盘、内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、上轴向绕组、下轴向绕组、左偏转绕组、右偏转绕组、前偏转绕组、后偏转绕组和环氧树脂胶；外安装套位于外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母的径向外侧，外导磁环位于外安装套的径向内侧中心位置，外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢和外下磁钢均位于外导磁环的径向内侧，从上至下依次为，外上磁钢、外上隔磁环、外中上磁钢、外中隔磁环、外中下磁钢、外下隔磁环、外下磁钢，外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环和外下顺磁环分别位于外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢和外下磁钢的径向内侧，外上磁钢锁母位于外导磁环、外上磁钢和外上顺磁环的轴向上端，外下磁钢锁母位于外导磁环、外下磁钢和外下顺磁环的轴向下端，外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环和外下顺磁环通过外上磁钢锁母和外下磁钢锁母与外安装套之间的螺纹配合固定安装在外安装套上，外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母位于转盘的环形槽外壁径向内侧，外安装套、外导磁环、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母和外下磁钢锁母通过外组件锁母与转盘之间的螺纹配合固定安装在转盘上，内安装套位于内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母的径向内侧，内导磁环位于内安装套的径向外侧中心位置，内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢和内下磁钢均位于内导磁环的径向外侧，从上至下依次为，内上磁钢、内上隔磁环、内中上磁钢、内中隔磁环、内中下磁钢、内下隔磁环、内下磁钢，内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环和内下顺磁环分别位于内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢和内下磁钢的径向外侧，内上磁钢锁母位于内导磁环、内上磁钢和内上顺磁环的轴向上端，内下磁钢锁母位于内导磁环、内下磁钢和内下顺磁环的轴向下端，内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环和内下顺磁环通过内上磁钢锁母和内下磁钢锁母与内安装套之间的螺纹配合固定安装在内安装套上，内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁

环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母位于转盘环形槽内壁径向外侧，内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁

环、内下隔磁环、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢、内下磁钢、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母和内下磁钢锁母通过内组件锁母和转盘之间的螺纹配合安装在转盘上，定子骨架位于外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的径向内侧，铝基板位于定子骨架的径向外侧下方，上轴向绕组和下轴向绕组分别缠绕在定子骨架上端径向外侧和下端径向外侧，左偏转绕组、右偏转绕组、前偏转绕组和后偏转绕组分别位于定子骨架左中径向外侧、右中径向外侧、前中径向外侧和后中径向外侧，上轴向绕组、下轴向绕组、左偏转绕组、右偏转绕组、前偏转绕组和后偏转绕组通过环氧树脂胶固定安装在定子骨架上，外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上顺磁环、外中上顺磁环、外中下顺磁环、外下顺磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母和外组件锁母的径向内壁与内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上顺磁环、内中上顺磁环、内中下顺磁环、内下顺磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母的径向外壁之间形成空气气隙。

所述的外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢和内下磁钢均为钕铁硼合金或衫钴合金硬磁材料。

所述的外安装套、外上隔磁环、外中隔磁环、外下隔磁环、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母、外组件锁母、内安装套、内导磁环、内上隔磁环、内中隔磁环、内下隔磁环、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母均为导热性能较好的硬铝合金2A12或超硬铝合金7A09棒材材料。所述的外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢和内下磁钢均为钕铁硼合金或衫钴合金硬磁材料，且均为径向充磁，其充磁方向依次为：外S内N、外N内S、外S内N、外N内S、外S内N、外N内S、外S内N和外N内S或外N内S、外S内N、外N内S、外S内N、外N内S、外S内N、外N内S和外S内N。所述的定子骨架为耐高温高强度的聚酰亚胺材料。所述的环氧树脂胶固化环境为常温真空环境，固化时间不低于72小时。

上述方案的原理是：本发明中的一种三自由度隐式洛伦兹力磁轴承，可控制转子沿轴向平动和径向两自由度偏转，通过外上磁钢、外中上磁钢、外中下磁钢、外下磁钢、内上磁钢、内中上磁钢、内中下磁钢和内下磁钢产生恒定永磁磁场，利用上、下两组通电绕组在永磁场中产生大小相等方向相同的安培力，控制转子轴向平动，利用中部两对成对通电线圈在磁场中产生大小相等方向相反的安培力组成力偶，控制转子径向两自由度偏转。本发明的永磁磁路为：上轴向磁通从外上磁钢N极出发，经过外上顺磁环、气隙上端、上轴向绕组和内上顺磁环流至内上磁钢S极，从内上磁钢N极流出，经过内导磁环流至内中上磁钢S极，从中上磁钢N极流出，经过内中上顺磁环、气隙中上端、左偏转绕组上端、右偏转绕组上端、前偏转绕组上端、后偏转绕组上端和外中上顺磁环流至外中上磁钢S极，从外中上磁钢N极流出，经过外导磁环回到外上磁钢S极；下轴向磁通从外下磁钢N极出发，经过外导磁环流至外中下磁钢S极，从外中下磁钢N极流出，经过外中下顺磁环、气隙中下端、左偏转绕组下端、右偏转绕组下端、前偏转绕组下端、后偏转绕组下端和内中下顺磁环流至内中下磁钢S极，从内中下磁钢N极流出，经过内导磁环流至内下磁钢S极，从内下磁钢N极流出，经过气隙下端、下轴向绕组和外下顺磁环回到外下磁钢S极；+X通道的偏转磁通从外中上磁钢N极出发，经过外导磁环流至外中下磁钢S极，从外中下磁钢N极流出，经过外中下顺磁环、气隙下端、左偏转绕组下端和内中下顺磁环流至内中下磁钢S极，从内中下磁钢N极流出，经过内导磁环流至内中上磁钢S极，从中上磁钢N极流出，经过内中上顺磁环、气隙上端、左偏转绕组上端和外中上顺磁环回到外中上磁钢S极；-X通道的偏转磁通从外中上磁钢N极出发，经过外导磁环流至外中下磁钢S极，从外中下磁钢N极流出，经过外中下顺磁环、气隙下端、右偏转绕组下端和内中下顺磁环流至内中下磁钢S极，从内中下磁钢N极流出，经过内导磁环流至内中上磁钢S极，从中上磁钢N极流出，经过内中上顺磁环、气隙上端、右偏转绕组上端和外中上顺磁环回到外中上磁钢S极。+Y通道的偏转磁通和-Y通道的偏转磁通与+X通道的偏转磁通和-X通道的偏转磁通类似。上轴向磁通和下轴向磁通经过左偏转绕组、右偏转绕组、前偏转绕组和后偏转绕组部分的磁通用于转子径向两自由度偏转。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明采用内置隐式磁钢方案，与外置显式磁钢方案相比，降低了气隙边缘漏磁，消除了整圈拼接磁钢因拼接缝隙引起的磁密波动，提高了磁密均匀性和磁轴承控制精度。

具体实施例：

如图1、2所示，一种三自由度隐式洛伦兹力磁轴承，主要由转子系统和定子系统组成，其特征在于，转子系统主要包括：外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A、外下磁钢锁母6B、外组件锁母7、转盘8、内安装套9、内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A、内下磁钢锁母14B和内组件锁母15；定子系统主要包括：定子骨架16、铝基板17、上轴向绕组18A、下轴向绕组18B、左偏转绕组19A、右偏转绕组19B、前偏转绕组19C、后偏转绕组19D和环氧树脂胶20；外安装套1位于外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B的径向外侧，外导磁环2位于外安装套1的径向内侧中心位置，外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C和外下磁钢4D均位于外导磁环2的径向内侧，从上至下依次为，外上磁钢4A、外上隔磁环3A、外中上磁钢4B、外中隔磁环3B、外中下磁钢4C、外下隔磁环3C、外下磁钢4D，外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C和外下顺磁环5D分别位于外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C和外下磁钢4D的径向内侧，外上磁钢锁母6A位于外导磁环2、外上磁钢4A和外上顺磁环5A的轴向上端，外下磁钢锁母6B位于外导磁环2、外下磁钢4D和外下顺磁环5D的轴向下端，外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C和外下顺磁环5D通过外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B与外安装套1之间的螺纹配合固定安装在外安装套1上，外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A、外下磁钢锁母6B和外组件锁母7位于转盘8的环形槽外壁径向内侧，外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B通过外组件锁母7与转盘8之间的螺纹配合固定安装在转盘8上，内安装套9位于内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B的径向内侧，内导磁环10位于内安装套9的径向外侧中心位置，内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C和内下磁钢12D均位于内导磁环10的径向外侧，从上至下依次为，内上磁钢12A、内上隔磁环11A、内中上磁钢12B、内中隔磁环11B、内中下磁钢12C、内下隔磁环11C、内下磁钢12D，内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C和内下顺磁环13D分别位于内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C和内下磁钢12D的径向外侧，内上磁钢锁母14A位于内导磁环10、内上磁钢12A和内上顺磁环13A的轴向上端，内下磁钢锁母14B位于内导磁环10、内下磁钢12D和内下顺磁环13D的轴向下端，内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C和内下顺磁环13D通过内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B与内安装套9之间的螺纹配合固定安装在内安装套9上，内安装套9、内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A、内下磁钢锁母14B和内组件锁母15位于转盘8环形槽内壁径向外侧，内安装套9、内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B通过内组件锁母15和转盘8之间的螺纹配合安装在转盘8上，定子骨架16位于外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A、外下磁钢锁母6B和外组件锁母7的径向内侧，铝基板17位于定子骨架16的径向外侧下方，上轴向绕组18A和下轴向绕组18B分别缠绕在定子骨架16上端径向外侧和下端径向外侧，左偏转绕组19A、右偏转绕组19B、前偏转绕组19C和后偏转绕组19D分别位于定子骨架16左中径向外侧、右中径向外侧、前中径向外侧和后中径向外侧，上轴向绕组18A、下轴向绕组18B、左偏转绕组19A、右偏转绕组19B、前偏转绕组19C和后偏转绕组19D通过环氧树脂胶20固定安装在定子骨架16上，外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A、外下磁钢锁母6B和外组件锁母7的径向内壁与内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A、内下磁钢锁母14B和内组件锁母15的径向外壁之间形成空气气隙21。

图3为本发明技术解决方案的转子系统的剖视图，转子系统主要包括：外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A、外下磁钢锁母6B、外组件锁母7、转盘8、内安装套9、内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A、内下磁钢锁母14B和内组件锁母15；外安装套1位于外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B的径向外侧，外导磁环2位于外安装套1的径向内侧中心位置，外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C和外下磁钢4D均位于外导磁环2的径向内侧，从上至下依次为，外上磁钢4A、外上隔磁环3A、外中上磁钢4B、外中隔磁环3B、外中下磁钢4C、外下隔磁环3C、外下磁钢4D，外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C和外下顺磁环5D分别位于外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C和外下磁钢4D的径向内侧，外上磁钢锁母6A位于外导磁环2、外上磁钢4A和外上顺磁环5A的轴向上端，外下磁钢锁母6B位于外导磁环2、外下磁钢4D和外下顺磁环5D的轴向下端，外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C和外下顺磁环5D通过外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B与外安装套1之间的螺纹配合固定安装在外安装套1上，外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A、外下磁钢锁母6B和外组件锁母7位于转盘8的环形槽外壁径向内侧，外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B通过外组件锁母7与转盘8之间的螺纹配合固定安装在转盘8上，内安装套9位于内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B的径向内侧，内导磁环10位于内安装套9的径向外侧中心位置，内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C和内下磁钢12D均位于内导磁环10的径向外侧，从上至下依次为，内上磁钢12A、内上隔磁环11A、内中上磁钢12B、内中隔磁环11B、内中下磁钢12C、内下隔磁环11C、内下磁钢12D，内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C和内下顺磁环13D分别位于内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C和内下磁钢12D的径向外侧，内上磁钢锁母14A位于内导磁环10、内上磁钢12A和内上顺磁环13A的轴向上端，内下磁钢锁母14B位于内导磁环10、内下磁钢12D和内下顺磁环13D的轴向下端，内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C和内下顺磁环13D通过内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B与内安装套9之间的螺纹配合固定安装在内安装套9上，内安装套9、内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A、内下磁钢锁母14B和内组件锁母15位于转盘8环形槽内壁径向外侧，内安装套9、内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B通过内组件锁母15和转盘8之间的螺纹配合安装在转盘8上。外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C和内下磁钢12D均为钕铁硼合金或衫钴合金硬磁材料，且均为径向充磁，其充磁方向依次为：外S内N、外N内S、外S内N、外N内S、外S内N、外N内S、外S内N和外N内S或外N内S、外S内N、外N内S、外S内N、外N内S、外S内N、外N内S和外S内N。

图4为本发明技术解决方案的定子系统的剖视图，定子系统主要包括：定子骨架16、铝基板17、上轴向绕组18A、下轴向绕组18B、左偏转绕组19A、右偏转绕组19B、前偏转绕组19C、后偏转绕组19D和环氧树脂胶20，定子骨架16径向外侧下方为铝基板17，铝基板17通过与定子骨架16下方的螺纹配合固定安装在定子骨架16上，上轴向绕组18A和下轴向绕组18B分别缠绕在定子骨架16上端和下端的两个凹槽内，左偏转绕组19A、右偏转绕组19B、前偏转绕组19C和后偏转绕组19D分别缠绕在定子骨架16中部左右前后四个凸台上，上轴向绕组18A、下轴向绕组18B、左偏转绕组19A、右偏转绕组19B、前偏转绕组19C和后偏转绕组19D均通过环氧树脂胶20固定安装在定子骨架16上，环氧树脂胶20固化环境为常温真空环境，固化时间不低于72小时。

图5a为本发明技术解决方案的定子骨架16的剖视图，图5b为本发明技术解决方案的定子骨架16的三维结构示意图，其材料为耐高温高强度的聚酰亚胺材料，其下端螺纹用于与铝基板17螺纹配合固定安装，其上下两个凹槽分别用于上轴向绕组18A和下轴向绕组18B两个绕组的缠绕，其中部前后左右四个凸台分别用于左偏转绕组19A、右偏转绕组19B、前偏转绕组19C和后偏转绕组19D四个绕组缠绕。

图6为本发明技术解决方案的外安装套1、外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B组成的组件剖视图，外安装套1位于外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C、外下顺磁环5D、外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B的径向外侧，外导磁环2位于外安装套1的径向内侧中心位置，外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C和外下磁钢4D均位于外导磁环2的径向内侧，从上至下依次为，外上磁钢4A、外上隔磁环3A、外中上磁钢4B、外中隔磁环3B、外中下磁钢4C、外下隔磁环3C、外下磁钢4D，外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C和外下顺磁环5D分别位于外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C和外下磁钢4D的径向内侧，外上磁钢锁母6A位于外导磁环2、外上磁钢4A和外上顺磁环5A的轴向上端，外下磁钢锁母6B位于外导磁环2、外下磁钢4D和外下顺磁环5D的轴向下端，外导磁环2、外上隔磁环3A、外中隔磁环3B、外下隔磁环3C、外上磁钢4A、外中上磁钢4B、外中下磁钢4C、外下磁钢4D、外上顺磁环5A、外中上顺磁环5B、外中下顺磁环5C和外下顺磁环5D通过外上磁钢锁母6A和外下磁钢锁母6B与外安装套1之间的螺纹配合固定安装在外安装套1上。

图7为本发明技术解决方案的内安装套9、内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B组成的组件剖视图，内安装套9位于内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C、内下顺磁环13D、内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B的径向内侧，内导磁环10位于内安装套9的径向外侧中心位置，内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C和内下磁钢12D均位于内导磁环10的径向外侧，从上至下依次为，内上磁钢12A、内上隔磁环11A、内中上磁钢12B、内中隔磁环11B、内中下磁钢12C、内下隔磁环11C、内下磁钢12D，内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C和内下顺磁环13D分别位于内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C和内下磁钢12D的径向外侧，内上磁钢锁母14A位于内导磁环10、内上磁钢12A和内上顺磁环13A的轴向上端，内下磁钢锁母14B位于内导磁环10、内下磁钢12D和内下顺磁环13D的轴向下端，内导磁环10、内上隔磁环11A、内中隔磁环11B、内下隔磁环11C、内上磁钢12A、内中上磁钢12B、内中下磁钢12C、内下磁钢12D、内上顺磁环13A、内中上顺磁环13B、内中下顺磁环13C和内下顺磁环13D通过内上磁钢锁母14A和内下磁钢锁母14B与内安装套9之间的螺纹配合固定安装在内安装套9上。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。