23-轴向衔铁，
231-轴向铁心，
232-轴向线圈，
233-轴向磁极。
【具体实施方式】
[0012]参见附图1，本发明一种组合式五自由度电磁轴承的该实施例，具有环状转子I和同轴线套置于转子I上的环状定子2。其中转子I包括有转子筒11和导磁环12，导磁环12材质为市售导磁性能良好的软磁材料10#钢。转子筒11则取材非导磁高强轻质合金。导磁环12为二个，二个导磁环12对称套置在转子筒11的轴向两端。
[0013]定子2包括定子框21、径向衔铁22和轴向衔铁23，其中径向衔铁22为八个，轴向衔铁23为八个。八个径向衔铁22分为二组，每组径向衔铁22为四个。该二组各四个径向衔铁22分别对称地呈辐射状均匀分布于定子框21的轴向两端。参见附图2，径向衔铁22具有呈弧形条状的径向铁心221，径向衔铁22依托径向铁心221通过不导磁螺栓轴向固定叠置于定子框21上。径向铁心221径向内侧呈“E”字形分布三个径向磁极223，其中位于中间的径向磁极223的磁极截面积是位于两侧的径向磁极223的磁极截面积的二倍。三个径向磁极223上分别套装一个径向线圈222，该三个径向线圈222均采用市售导电性能良好的聚氨酯漆包铜线绕制后浸漆烘干而成，匝数相同，均为110?140匝。该三个径向线圈222之间串联贯通。而三个径向磁极223内侧端头伸向上述转子导磁环12的径向外侧环面并与该转子导磁环12的径向外侧环面之间间隔有可形成工作气隙的径向间隙。
[0014]定子2还具有八个轴向衔铁23。八个轴向衔铁23分为二组，每组轴向衔铁23为四个。该二组各四个轴向衔铁23分别对称地呈辐射状均匀分布于所述定子框21的轴向两端。所述轴向衔铁23与所述径向衔铁22沿所述定子框21周边，通过不导磁螺栓两两间隔固定设置在定子框21上，相邻的轴向衔铁23与径向衔铁22之间的中心夹角为45°。
[0015]参见附图3，所述轴向衔铁23亦具有呈弧形条状的轴向铁心231，轴向衔铁23即依托该轴向铁心231通过不导磁螺栓轴向固定叠置于定子框21上。该轴向铁心231径向内侧呈“E”字形分布三个径向呈“L”字形的轴向磁极233。其中位于中间的轴向磁极233的磁极截面积是位于两侧的轴向磁极233的磁极截面积的二倍。该三个轴向磁极233上分别缠绕有一个轴向线圈232，该三个轴向线圈232均采用市售导电性能良好的聚氨酯漆包铜线绕制后浸漆烘干而成，匝数相同，均为110?140匝。且该三个轴向线圈232之间串联贯通。该三个轴向磁极233内侧端头伸向上述转子导磁环12的轴向内侧端面并与该转子导磁环12之间间隔有可形成工作气隙的轴向间隙。
[0016]为避免磁路耦合，使上述导磁环12上的轴向衔铁23和径向衔铁22的磁路保持一致，即各轴向衔铁23和各径向衔铁22均分别由中间磁极经导磁环12进入两边磁极，或均分别由两边磁极经导磁环12进入中间磁极。
【主权项】
1.一种组合式五自由度电磁轴承，具有环状转子(I)和同轴线套置于转子(I)上的环状定子(2)，其特征在于，所述转子(I)包括有转子筒(11)和导磁环(12)，其中所述导磁环(12)为二个，该二个导磁环(12)对称套置在所述转子筒(11)的轴向两端；而所述定子(2)包括有定子框(21)、径向衔铁(22)和轴向衔铁(23)，其中所述径向衔铁(22)为八个，所述轴向衔铁(23)为八个，所述八个径向衔铁(22)分为二组，每组径向衔铁(22)为四个，该二组各四个径向衔铁(22)分别对称地呈辐射状均匀分布于所述定子框(21)的轴向两端，该径向衔铁(22)具有呈弧形条状的径向铁心(221)，该径向衔铁(22)即依托该径向铁心(221)轴向叠置于定子框(21)上，该径向铁心(221)径向内侧分布有三个径向磁极(223 )，该三个径向磁极(223)上分别套装一个径向线圈(222)，该三个径向线圈(222)的匝数相同且该三个径向线圈(222)之间串联贯通，而所述三个径向磁极(223)内侧端头伸向上述转子导磁环(12)环面并与该转子导磁环(12)的径向外侧环面之间间隔有可形成工作气隙的径向间隙，此外，所述定子(2)还具有八个轴向衔铁(23)，所述八个轴向衔铁(23)分为二组，每组轴向衔铁(23)为四个，该二组各四个轴向衔铁(23)分别对称地呈辐射状均匀分布于所述定子框(21)的轴向两端，所述轴向衔铁(23)与所述径向衔铁(22)沿所述定子框(21)周边两两间隔设置在该定子框(21)上，所述轴向衔铁(23)亦具有呈弧形条状的轴向铁心(231 )，轴向衔铁(23 )即依托该轴向铁心(231)叠置于定子框(21)上，该轴向铁心(231)径向内侧分布有三个径向呈“ L”字形的轴向磁极(233 )，该三个轴向磁极(233 )上分别缠绕有一个轴向线圈(232)，该三个轴向线圈(232)的匝数相同且该三个轴向线圈(232)之间串联贯通，该三个轴向磁极(233)内侧端头伸向上述转子导磁环(12)的轴向内侧端面并与该转子导磁环(12)之间间隔有可形成工作气隙的轴向间隙。
【专利摘要】本发明介绍了一种组合式五自由度电磁轴承，有转子（1）和定子（2）。其特征在于，转子（1）包括转子筒（11）和导磁环（12），导磁环（12）为二个，对称套置在转子筒（11）两端；定子（2）包括定子框（21）、径向衔铁（22）和轴向衔铁（23），其中径向衔铁（22）和轴向衔铁（23）各为二组，分别呈辐射状均匀分布于定子框（21）两端。该轴承采用分散式径向衔铁和轴向衔铁，有利于减小磁轴承体积和质量；径向衔铁和轴向衔铁共用导磁环，使导磁环磁极面得到充分利用，进一步减小了磁轴承体积和质量，对转子绕径向两轴的转动，支承系统可选用不同的控制方案。
【IPC分类】F16C32/04
【公开号】CN104989727
【申请号】CN201510305123
【发明人】刘昆, 侯二永, 肖凯, 单小强, 林竹翀
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月5日