專利名稱：無磁場耦合的電磁軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電磁軸承，尤其涉及一種無磁場耦合的電磁軸承。
背景技術(shù)：
電磁軸承是一種無接觸的支承部件，它有無摩擦磨損、轉(zhuǎn)速高、無需潤滑、壽命長等優(yōu)點，是一般軸承所不能達到的。主要應(yīng)用于大功率、高轉(zhuǎn)速、高精度的場合。
現(xiàn)有的電磁軸承的結(jié)構(gòu)為多磁極結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子外的多個對稱分布的定子磁鐵鐵芯、繞制在磁鐵鐵芯上的線圈，定子磁鐵鐵芯和線圈在通電時構(gòu)成電磁鐵，以及包圍在磁鐵鐵芯外的用于固定磁鐵芯的基座。定子所產(chǎn)生的電磁場的方向，所產(chǎn)生的電磁力能使轉(zhuǎn)子處于與定子無接觸的完全懸浮狀態(tài)。一般通過設(shè)置線圈的同名端使磁極按NSSN或NSNS方式排列，每一方向由一對電磁鐵對轉(zhuǎn)子進行差動控制；電磁軸承外加的控制電路，接受傳感器檢測的轉(zhuǎn)子的軸偏差信號，將該信號送入控制電路，控制各個電磁鐵中的電流變化，使轉(zhuǎn)子所受的電磁力的相應(yīng)變化，以抵償轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動偏差，從而使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮于規(guī)定的位置。由于轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙很小，通常在0.01～1mm范圍內(nèi)，因此對轉(zhuǎn)子的控制控制精度和動態(tài)響應(yīng)要求很高。
現(xiàn)有技術(shù)中，電磁軸承的定子磁鐵芯和包圍在磁鐵芯外的基座均采用導(dǎo)磁材料，同一電磁軸承中，多個不同的電磁鐵所產(chǎn)生的磁場，以及不同軸承的電磁鐵之間的磁場將通過基座相互影響，即存在磁場的相互耦合。從而導(dǎo)致電磁軸承各電磁鐵的磁場及其電磁力的影響因素增多，使控制電路對轉(zhuǎn)子位置控制的難度增加，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)子的控制控制精度和動態(tài)響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是提供一種無磁場耦合的電磁軸承，它能降低控制電路對轉(zhuǎn)子位置控制的難度，提高轉(zhuǎn)子的控制控制精度和動態(tài)響應(yīng)，且其結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)、成本低廉。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種無磁場耦合的電磁軸承，包括轉(zhuǎn)子、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子外的多個定子磁鐵鐵芯、磁鐵鐵芯上繞制線圈，基座包圍在磁鐵芯外，其結(jié)構(gòu)特點是在磁鐵鐵芯和基座之間加設(shè)非導(dǎo)磁材料隔磁層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是1、在磁鐵鐵芯和基座之間加入的非導(dǎo)磁材料隔磁層，該隔磁層能使線圈和磁鐵鐵芯構(gòu)成的各個電磁鐵所產(chǎn)生的磁場的磁路相互隔絕，每個電磁鐵的磁力線自成回路，相鄰電磁鐵的磁場不能再通過基座產(chǎn)生相互的耦合，實現(xiàn)各電磁鐵間磁場去耦的目的。使得控制電路能分別對每一電磁鐵實施更準(zhǔn)確的無磁場耦合干擾的控制，明顯降低電磁軸承轉(zhuǎn)子的控制難度，提高轉(zhuǎn)子的控制精度和動態(tài)響應(yīng)；并可使控制電路結(jié)構(gòu)簡化。
2、本實用新型僅需在磁鐵鐵芯和基座之間增設(shè)一非導(dǎo)磁材料隔磁層，其結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)，成本低廉。
上述的非導(dǎo)磁材料隔磁層的厚度是轉(zhuǎn)子和磁鐵鐵芯之間間距的5倍以上。
電磁軸承中，轉(zhuǎn)子和磁鐵鐵芯之間的間距形成了電磁鐵磁路的氣隙。隔磁層的厚度為該氣隙的的5倍以上，可確保該隔磁層處的磁阻足夠大，磁力線不能穿過該非導(dǎo)磁的隔磁層，有效阻止磁場耦合。
上述的隔磁層是銅、鋁或絕緣材料板。
上述的磁鐵鐵芯和基座之間用不銹鋼螺釘固定。不銹鋼螺釘作為一種非導(dǎo)磁材料，用來固定磁鐵芯和基座，可避免普通鐵螺釘引起的磁場之間的耦合。進一步確保各個電磁鐵的磁場無相互耦合。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細(xì)描述。


附圖是本實用新型的電磁軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例附圖示出，本實用新型的一種具體實施方式
為一種無磁場耦合的電磁軸承，包括轉(zhuǎn)子1、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子1外的多個定子磁鐵鐵芯2、磁鐵鐵芯2上繞制線圈3，基座4包圍在磁鐵鐵芯2外。在磁鐵鐵芯2和基座4之間設(shè)有非導(dǎo)磁材料隔磁層5。
非導(dǎo)磁材料隔磁層5的厚度是轉(zhuǎn)子1和磁鐵鐵芯2之間間距的5倍以上，一般為5-10倍。其具體厚度以便于裝配并能滿足相鄰電磁鐵磁場去耦的要求為宜。非導(dǎo)磁材料隔磁層5是銅、鋁或絕緣材料板等非導(dǎo)磁材料板。磁鐵芯2和基座4之間用不銹鋼螺絲固定。
本實用新型增加的隔磁層可適用于電磁軸承的軸向或徑向磁鐵。
權(quán)利要求1.一種無磁場耦合的電磁軸承，包括轉(zhuǎn)子(1)、環(huán)繞在轉(zhuǎn)子(1)外的多個定子磁鐵鐵芯(2)、磁鐵鐵芯(2)上繞制線圈(3)，基座(4)包圍在磁鐵鐵芯(2)外，其特征在于在磁鐵鐵芯(2)和基座(4)之間設(shè)有非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無磁場耦合的電磁軸承，其特征在于所述的非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)的厚度是轉(zhuǎn)子(1)和磁鐵芯(2)之間間距的5倍以上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無磁場耦合的電磁軸承，其特征在于所述的非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)是銅、鋁或絕緣材料板。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無磁場耦合的電磁軸承，其特征在于所述的磁鐵芯(2)和基座(4)之間用不銹鋼螺絲固定。
專利摘要本實用新型公開了一種無磁場耦合的電磁軸承，它在磁鐵鐵芯(2)和基座(4)之間設(shè)有非導(dǎo)磁材料隔磁層(5)。該種電磁鐵各電磁鐵間的磁場無相互耦合，控制電路能分別對每一電磁鐵實施更準(zhǔn)確的無磁場耦合干擾的控制，明顯降低電磁軸承轉(zhuǎn)子的控制難度，提高轉(zhuǎn)子的控制精度和動態(tài)響應(yīng)；簡化控制電路結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，成本低廉。
文檔編號F16C32/04GK2783023SQ20052003376
公開日2006年5月24日 申請日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者蔣啟龍 申請人:西南交通大學(xué)