磁悬浮高速电机用径向磁轴承电涡流传感器一体化结构

摘要

磁悬浮高速电机用径向磁轴承电涡流传感器一体化结构，由探测径向位移信号的四路径向位移传感器探头、控制转子悬浮的永磁偏置混合磁轴承及外置的传感器信号处理电路组成，传感器探头集成在永磁偏置混合磁轴承中，传感器探头前置放大器电路集成在一起放置在磁悬浮电机的控制箱内，与传感器探头分离。本发明极大地节省了磁悬浮电机的空间，提高了磁悬浮电机的工作频率，减小了温度漂移对传感器的影响，提高了磁悬浮电机的稳定性，扩大了磁悬浮电机的适用场合，对磁悬浮电机性能的整体提升有非常显著的效果。

主权项

磁悬浮高速电机用径向磁轴承电涡流传感器一体化结构，其特征在于：由探测径向位移信号的四路径向位移传感器探头、控制转子悬浮的永磁偏置混合磁轴承及外置的传感器信号处理电路组成，传感器探头集成在永磁偏置混合磁轴承中，传感器探头前置放大器电路集成在一起放置在磁悬浮电机的控制箱内，与传感器探头分离；其中永磁偏置混合磁轴承由磁极（A1～A8）、励磁线圈体（D1～D8）和分立式永磁体（9）组成；永磁偏置混合磁轴承的磁极为双层结构，在同一圆周上相隔90°的4个定子铁心组成4个定子磁极（A1～A4），分别沿X、Y轴正负四个方向放置，同样形式放置4个定子铁心组成另外4个定子磁极（A5～A8），共两组定子铁心构成磁轴承的左右放置双层8定子磁极结构，其中磁极A1与磁极A5控制X+方向悬浮，磁极A2与磁极A6控制Y‑方向悬浮，磁极A3与磁极A7控制X‑方向悬浮，磁极A4与磁极A8控制Y+方向悬浮，每个定子磁极上绕制有激磁线圈；磁轴承左右两组定子铁心之间是由分立式永磁体（9）与传感器座（10）组成的圆环，分立式永磁体（9）共4块，沿X、Y轴正负4个方向放置圆环上，分立式永磁体之间用铝制传感器座（10）隔开，传感器探头（T1、T2、T3、T4）安装于传感器座（10）上，传感器探头T1的中心位置T1o到4个磁极（A1、A4、A5、A8）的中心位置A1o、A4o、A5o、A8o的距离相等，即探头T1的轴线与A1o、A4o、A5o、A8o四个点所组成的矩形平面对角线的中点相交；传感器探头T2的中心位置T2o到4个磁极（A1、A2、A5、A6）的中心位置A1o、A2o、A5o、A6o的距离相等，即探头T2的轴线与A1o、A2o、A5o、A6o四个点所组成的矩形平面对角线的中点相交；传感器探头T3的中心位置T3o到4个磁极（A2、A3、A6、A7）的中心位置A2o、A3o、A6o、A7o的距离相等，即探头T3的轴线与A2o、A3o、A6o、A7o四个点所组成的矩形平面对角线的中点相交；传感器探头T4的 中心位置T4o到4个磁极（A3、A4、A7、A8）的中心位置A3o、A4o、A7o、A8o的距离相等，即探头T4的轴线与A3o、A4o、A7o、A8o四个点所组成的矩形平面对角线的中点相交；相对的两个传感器探头（T1，T3）组成一对差分输出探头，与X轴夹角为45°，另两个相对的传感器探头（T2，T4）组成另一对差分输出探头，与X轴夹角为‑45°。