一种气体磁轴承电主轴及其控制系统

摘要

本发明公开了一种气体磁轴承电主轴及其控制系统。气体磁轴承电主轴的结构包括径向-轴向辅助轴承、径向位移传感器、径向位移传感器支架、径向混合磁轴承、限位套筒、高速电机、钢筒、轴向止推气体轴承、径向辅助轴承、转轴、前端盖和后端盖。针对这种新型结构的主轴，提供了一种基于粗集理论方法的气体磁轴承电主轴模糊控制系统，包括控制器、功率放大模块、样机本体和位移检测模块。与传统模糊控制系统相比，本发明控制系统引入了粗集理论的模糊控制方法，是在原有模糊控制规则基础上进行约简，能有效地除去冗余信息知识，使控制系统更简单，更易于控制，主轴系统的动态性能得到改善，能有效提高控制系统的性能。

主权项

一种气体磁轴承电主轴，包括径向‑轴向辅助轴承（1）、径向位移传感器（2）、径向位移传感器支架（3）、径向混合磁轴承（4）、限位套筒（5）、高速电机（6）、钢筒（7）、径向气体轴承（8）、轴向止推气体轴承（9）、径向辅助轴承（10）、转轴（11）、前端盖（12）和后端盖（13），其特征在于：径向‑轴向辅助轴承（1）采用角接触球轴承；径向辅助轴承（10）采用圆柱滚子轴承；径向位移传感器（2）采用电涡流传感器，安装在径向位移传感器支架（3）上，并靠近转轴（11）；径向混合磁轴承（4）为四磁极结构磁轴承，其偏置磁通由轴向充磁的永磁体产生，控制磁通由通有直流电流的控制线圈产生；高速电机（6）为内置变频电机；限位套筒（5）用来固定主轴中各个零件在轴向的安装位置。