径向-轴向共用偏磁磁通的主动磁轴承及其控制方法

摘要

本发明涉及径向-轴向共用偏磁磁通的主动磁轴承，它由轴向控制线圈中的偏磁电流为径向和轴向提供静态偏磁磁通来产生静态承载力，由轴向控制线圈与径向控制线圈中的控制电流提供控制磁通来分别产生轴向和径向动态悬浮力，克服外界扰动使转子稳定悬浮于轴向和径向平衡位置。轴向采用双极性开关功放、径向采用CRPWM电流跟踪型逆变器作为功率放大电路，采用电涡流位移传感器检测转子轴向和径向位移并反馈至DSP控制器，由DSP控制器进行PID运算和处理后为功率放大电路提供相应的控制信号，控制信号经过功率放大电路在磁轴承线圈中产生控制电流，实现转子在轴向和径向的稳定悬浮。本发明具有体积小，功放成本低，径向承载力高的优点。

主权项

一种径向‑轴向共用偏磁磁通的主动磁轴承，其特征在于转子(5)由硅钢片叠压而成，中间由隔磁铝环(11)将转子(5)分隔成轴向对称的2部分，隔磁铝环(11)和转子(5)套在转轴(6)上；二个轴向定子圆盘(101)连接在轴向定子圆筒(102)两侧，二个轴向定子圆盘(101)和轴向定子圆筒(102)由硅钢片叠压而成，二个轴向定子圆盘(101)与转子(5)之间的气隙构成轴向气隙；径向定子(2)具有沿圆周均匀分布的三个径向定子磁极(3)，径向定子(2)处于二个轴向定子圆盘(101)和轴向定子圆筒(102)中间，并置于轴向定子圆筒(102)内侧，径向定子(2)由硅钢片叠压而成，隔磁铝片(12)将径向定子(2)分隔成轴向对称的二部分，三个径向定子磁极(3)与转子(5)之间的气隙构成三个径向气隙；轴向控制线圈(9，10)分别紧挨二个轴向定子圆盘(101)，并置于内侧；三个径向控制线圈(4)固定在三个径向定子磁极(3)上；径向控制磁通在径向定子(2)、径向气隙和转子(5)之间构成完整的磁通回路，轴向控制磁通经过轴向定子圆筒(102)、轴向定子圆盘(101)、轴向气隙、转子(5)、径向气隙和径向定子(2)构成完整的磁通回路。