專利名稱：電致動磁軸承的制作方法
電致動磁軸承背景技術(shù)
除非本文中另行指出，否則本節(jié)中描述的材料并非相對于本申請權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)，且不因為包括于本節(jié)中而承認其為現(xiàn)有技術(shù)。
磁軸承(magnetic bearing)使用磁懸浮支撐轉(zhuǎn)子。通常，磁軸承利用電磁體來平衡力。具體地，電磁體調(diào)整磁軸承產(chǎn)生的磁場來平衡轉(zhuǎn)子。也就是說，可以實時調(diào)整向電磁體施加的電流來調(diào)整磁場，以補償轉(zhuǎn)子中建立的不穩(wěn)定。典型地，使用傳感器來檢測轉(zhuǎn)子相對于靜止電磁體的位置，以確定施加于每個電磁體的電流量，從而調(diào)整磁場。在一些應(yīng)用中，可能優(yōu)選磁軸承，因為磁軸承能夠以高于傳統(tǒng)軸承的速度進行操作。由于在幾乎無摩擦的環(huán)境中操作，磁軸承通常不會遭受摩擦引起的磨損。


根據(jù)以下說明和所附權(quán)利要求，結(jié)合附圖，本公開的前述和其他特征將更加清楚。 在認識到這些附圖僅僅示出了根據(jù)本公開的一些實施例且因此不應(yīng)被認為是限制本公開范圍的前提下，通過使用附圖以額外的特征和細節(jié)來描述本公開，其中
在附圖中·
圖I是一些示例磁軸承的示意圖2是示出用于調(diào)整磁軸承中磁場的一些示例系統(tǒng)200的框圖3是示出利用磁軸承平衡轉(zhuǎn)子的一些示例方法的流程圖；以及
圖4是示出一些示例方法的流程以上附圖全部根據(jù)本文所述的至少一些實施例來布置。發(fā)明內(nèi)容
本公開描述了一種用于平衡轉(zhuǎn)子的磁軸承。一些示例磁軸承可以包括安裝在支撐結(jié)構(gòu)上的多個電致動器。多個電致動器中的每一個可以包括間隔開的第一電極和第二電極以及位于第一電極和第二電極之間的電活性材料。多個電致動器中的每一個的電活性材料可以被配置為響應(yīng)于第一電極與第一電極之間的電壓差而發(fā)生形變。鐵磁材料層可以固定到每個相應(yīng)電致動器的第一電極的表面。每個鐵磁材料層可以被配置為在電活性材料響應(yīng)于電壓差發(fā)生形變時相對于轉(zhuǎn)子移動，并且移動鐵磁材料層會導(dǎo)致對磁軸承中的磁場進行調(diào)整。
本公開描述了一種影響磁軸承中的磁場的系統(tǒng)。一些示例系統(tǒng)包括磁軸承，所述磁軸承包括多個電致動器，多個電致動器中的每一個包括間隔開的第一電極和第二電極以及位于二者之間的電活性材料。相應(yīng)的鐵磁材料層可以固定到每個第一電極的表面。每個電致動器的電活性材料可以被配置為響應(yīng)于每個相應(yīng)第一電極和第二電極間提供的第一電壓差而發(fā)生形變，從而使每個相應(yīng)鐵磁材料層移動到第一位置，并影響磁軸承中的磁場。 測量電路可以與磁軸承耦合。測量電路可以被配置為測量多個電致動器中的每一個的電容。微控制器可以與磁軸承耦合。微控制器可以被配置為接收多個電致動器中的每一個的測量電容，并產(chǎn)生調(diào)整后的激勵信號。電源可以與磁軸承和微控制器耦合。電源可以被配置為接收調(diào)整后的激勵信號，并響應(yīng)于接收調(diào)整后的激勵信號，在每個相應(yīng)第一電極和第二電極間提供第二電壓差，從而使每個相應(yīng)鐵磁材料層移動到第二位置，并影響磁軸承中的磁場。
本公開描述了一種用于利用磁軸承來平衡轉(zhuǎn)子的方法。一些示例方法可以包括 在多個電致動器中的相應(yīng)電致動器上施加第一電壓，所述相應(yīng)電致動器具有固定到其表面的鐵磁材料層?？梢砸缘谝浑娖绞┘拥谝浑妷?。響應(yīng)于第一電壓，每個電致動器可以收縮或膨脹，從而使相應(yīng)固定的鐵磁材料層相對于轉(zhuǎn)子移動，因而影響磁軸承中的磁場。該方法還可以包括測量多個電致動器中的每一個的電容，并確定每個相應(yīng)第一電壓的調(diào)整后水平。調(diào)整后水平可以是相應(yīng)電致動器的測量電容的函數(shù)。該方法還可以包括在多個電致動器中的相應(yīng)電致動器上施加相應(yīng)第二電壓。第二電壓可以處于調(diào)整后水平。響應(yīng)于第二電壓，每個電致動器可以收縮或膨脹，從而使相應(yīng)固定的鐵磁材料層相對于轉(zhuǎn)子移動，以改變磁軸承中磁場的形狀和/或強度。
前述發(fā)明內(nèi)容僅是說明性的，且不意在以任何方式進行限制。除了上述說明性方案、實施例和特征之外，通過參考附圖和以下具體實施方式
，其他方案、實施例和特征將變得清楚。
具體實施方式
在以下詳細說明中，參考了作為詳細說明的一部分的附圖。在附圖中，類似符號通常表示類似部件，除非上下文另行指明。
具體實施方式
部分、附圖和權(quán)利要求書中記載的示例性實施例并不是限制性的。在不脫離在此所呈現(xiàn)主題的精神或范圍的情況下，可以利用其他實施例，且可以進行其他改變。應(yīng)當(dāng)理解，在此一般性記載以及附圖中圖示的本公開的各方案可以按照在此明確和隱含公開的多種不同配置來設(shè)置、替換、組合、分割和設(shè)計。
本公開總體涉及與通過實時移動永磁體來調(diào)整磁軸承中的磁場相關(guān)的方法、系統(tǒng)、設(shè)備和/或裝置等。一些示例設(shè)備或系統(tǒng)包括磁軸承，所述磁軸承包括適于相對于轉(zhuǎn)子移動永磁體以平衡轉(zhuǎn)子的電致動器。例如，在一個示例中，每個電致動器包括適于響應(yīng)于受電場作用而發(fā)生形變的電活性材料。該形變使附在每個電致動器表面的永磁體相對于轉(zhuǎn)子移動，以平衡轉(zhuǎn)子。在許多示例中，測量電路可以與每個電致動器耦合，并適于測量每個電致動器的電容。電容測量可以用于確定調(diào)整信號，以實時調(diào)整磁場。
圖I是根據(jù)本公開的至少一些示例設(shè)置的一些磁軸承100的示意圖示。示例磁軸承100包括支撐結(jié)構(gòu)102，在支撐結(jié)構(gòu)102上形成有多個電致動器104。每個電致動器104 包括頂電極106和底電極108以及位于它們之間的電活性材料110。鐵磁材料層112可以設(shè)于頂電極106的頂部。多個電致動器104中的每一個可以繞轉(zhuǎn)子114定位。
盡管電致動器104可以固定于支撐結(jié)構(gòu)102，但是電致動器104的一部分可以被配置為響應(yīng)于經(jīng)受磁場而發(fā)生形變，因而使鐵磁材料層112相對于轉(zhuǎn)子114移動。例如，電源可以與每個電致動器104耦合，以在頂電極106和底電極108間施加電壓，使頂電極106 與底電極108相吸或相斥。響應(yīng)于該相吸，電活性材料110可以發(fā)生形變。也就是說，頂電極106與底電極108之間的吸引力使頂電極106沿軸(例如，從轉(zhuǎn)子114的中心延伸的徑向軸)的方向(例如，徑向)朝向底電極108移動，從而使電活性材料10由于沿該軸收縮而發(fā)生形變。該形變使頂電極106上的鐵磁材料層112遠離轉(zhuǎn)子114移動。當(dāng)施加于頂電極的電壓偏置減小到調(diào)整后的激勵水平時，頂電極106遠離底電極108移動，從而使電活性材料110沿軸(例如，徑向軸)的方向(例如，徑向)膨脹。該形變使鐵磁材料層112靠近轉(zhuǎn)子114移動。當(dāng)每個電致動器104上的每個鐵磁材料層112朝向或遠離轉(zhuǎn)子14移動時， 可以調(diào)整磁軸承100中的磁場。
頂電極可以包括可拉伸材料。在一些示例中，頂電極可以包括金薄層(或薄膜)、 導(dǎo)電有機聚合物、碳納米管復(fù)合材料或其組合。在一些示例中，金薄層約10納米至30納米。 在一個示例中，金薄層大約20納米。
在一些示例中，鐵磁材料層112可以包括高各向異性永磁體，如釤鈷(SmCo)和釹鐵硼(NdFeB)。鐵磁材料層112可以例如通過粘合劑或通過任何其它固定機制固定到頂電極106的表面。在一些示例中，鐵磁材料層112可以通過柔性粘合劑(如典型用于粘合具有不同熱膨脹系數(shù)的材料的柔性粘合劑)固定到頂電極106的表面。例如，在一個示例中， 粘合劑是聚氨酯粘合劑或Ul氨基甲酸酯(U1 urethane)粘合劑。在一些示例中，鐵磁材料層112可以固定到頂電極，使得頂電極可以拉伸而不會使鐵磁材料層拉伸。在一些示例中，可以使用標準拾放(pick-and-place)技術(shù)將鐵磁材料層112安裝在頂電極的頂部。在其它示例中，可以通過將薄磁膜壓焊或?qū)訅旱巾旊姌O106、然后使用劃線來形成鐵磁材料層 112。
結(jié)構(gòu)支撐可以是能夠支撐由軸承中的磁場施加的力的任意材料。在一些示例中， 結(jié)構(gòu)支撐可以包括塑料、復(fù)合材料、金屬或其任意組合。在一個示例中，結(jié)構(gòu)支撐可以包括不銹鋼。
電活性材料110可以是適于響應(yīng)于所施加的磁場而發(fā)生形變的任意材料。在一些示例中，電活性材料Iio可以實現(xiàn)小于約1%并超過約300%的拉伸或壓縮。一些示例電活性材料可以包括壓電陶瓷或聚合物、磁流變(magnetorheological)聚合物和電活性聚合物。一種材料相對于其他材料是否優(yōu)選可以取決于磁軸承的應(yīng)用和其他因素，如成本、可靠性以及位移和電壓需求。在一些示例中，電活性材料110可以預(yù)應(yīng)變。
在一個示例中，電活性材料可以包括壓電陶瓷，如壓電換能器(PZT)。例如，盡管傳統(tǒng)的壓電陶瓷提供了約O. 1%到O. 2%范圍內(nèi)的最大拉伸或壓縮，但是該位移將足以允許對磁場做出調(diào)整?？蛇x地，正在開發(fā)新一代壓電陶瓷，可以允許超過I %的應(yīng)變，以向磁場提供更大的調(diào)整，如在 Fu, Huaxiang 等，Polarization Rotation Mechanismfor Ultrahigh Electromechanical Response in Single-crystalPiezoeIectries, Nature 403，1999， 281-283中所述，在此一并引入作為參考。
在另一示例中，電活性材料可以包括壓電聚合物。傳統(tǒng)壓電聚合物(如聚偏氟乙烯(PVDF)和其他共聚物)可以具有大約小于1%的最大拉伸或壓縮。現(xiàn)代壓電聚合物可以通過輻射感應(yīng)的缺陷或在聚合物鏈中包括大的功能團來改性，并可以響應(yīng)于大約每微米 100伏的電場實現(xiàn)超過5%的拉伸或壓縮。
在另一示例中，電活性材料110可以包括電活性聚合物，如介電彈性體。在一些示例中，電活性材料110包括膜材料，如硅樹脂。膜材料可以實現(xiàn)大于約30%的拉伸或壓縮， 并在預(yù)應(yīng)變膜材料的情況下，可以實現(xiàn)大于約100%的拉伸或壓縮。因而，可以利用施加于電極間的小于Ikv的電荷來實現(xiàn)數(shù)十微米的位移。此外，膜材料可以在小于I毫秒的時間內(nèi)響應(yīng)所施加的場。
按照Earnsha原理，靜態(tài)場理 論上不可能保持磁軸承中轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。因而，可以實時調(diào)整磁軸承產(chǎn)生的磁場，以保持轉(zhuǎn)子穩(wěn)定。通常，可以通過調(diào)整磁體與轉(zhuǎn)子之間的距離來調(diào)整磁場。在每次調(diào)整之后，可以進行測量，以檢測磁體與轉(zhuǎn)子之間的距離，因而檢測從磁場施加的力?；跈z測到的力，可以進行調(diào)整以平衡轉(zhuǎn)子。
如下所述，不但每個電致動器104可以用作致動器，而且每個電致動器104還可以用作感測磁軸承100內(nèi)施加的力的傳感器。感測到的力可以用于確定施加到每個相應(yīng)電致動器104的電壓的調(diào)整后水平。也就是說，基于每個電致動器104經(jīng)受的力，可以調(diào)整后施加于每個電致動器104的激勵水平，以相應(yīng)地調(diào)整磁場。
每個電致動器104可以用作感測力的傳感器，其中可以通過測量電容來確定感測到的力。具體地，每個電致動器104包括設(shè)于頂電極106與底電極08之間的電活性材料 110，因而在由電極形成的極板之間構(gòu)成電容器。測量電路(未示出)可以與每個電致動器 104耦合，以測量電容。測量電路可以在磁軸承100外部或與磁軸承100集成在一起。所測量的電容可以用于計算施加到每個電致動器104的力。在一些示例中，在測量電致動器 104的電容之前，可以將電源與每個電致動器104去耦，以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)。由于施加于每個電致動器104的磁場，頂電極106可以與底電極108相吸或相斥，引發(fā)電活性材料110的形變。 也就是說，電活性材料110可以沿朝向轉(zhuǎn)子中心的徑向收縮或拉伸。測量電路可以用于測量每個電致動器104的電容。根據(jù)每個電致動器104的測量電容，可以計算每個電致動器 104的頂電極106與底電極108之間的距離，以確定電活性材料110的位移。使用電活性材料110的已知材料特性和電活性材料110的位移，可以計算施加于每個電致動器的力?？梢越Y(jié)合磁軸承100的幾何結(jié)構(gòu)來分析施加于每個電致動器104的每一個力，以確定要施加于電致動器104的調(diào)整后的磁場或調(diào)整后的激勵電壓電平。
圖2是示出根據(jù)本公開的至少一些示例設(shè)置的、用于調(diào)整磁軸承中的磁場的一些示例系統(tǒng)200的框圖。示例系統(tǒng)包括磁軸承210,如圖I描述的示例磁軸承100,測量電路 220，微控制器230、電源240和功率放大器250。在一些示例中，微控制器230包括存儲器， 或者可以耦合到外部存儲器。磁軸承210可以與測量電路220耦合，測量電路220可以與微控制器230耦合。微控制器230可以與電源240和功率放大器250耦合，功率放大器250 可以與磁軸承210耦合，或者在一些示例中，電源240可以直接與磁軸承210耦合。電源 240可以被配置為向每個電致動器選擇性地提供偏置電壓或電流。
微控制器230可以被配置為向電源240提供激勵信號，以使電源240在磁軸承210 中的每個電致動器上提供電壓差。類似地，功率放大器250可以包括分別與磁軸承210中的相應(yīng)電致動器耦合的多個功率放大器。在這些實施例中，磁軸承210中的每個電致動器可以單獨尋址，并因而接收單獨確定的激勵水平。具體地，微控制器230可以被配置為將每個單獨尋址的激勵水平與相應(yīng)的功率放大器耦合。每個功率放大器可以被配置為將放大后的電壓差耦合至磁軸承210中的相應(yīng)電致動器。通過將調(diào)整后的電壓或電流耦合至每個相應(yīng)的電致動器，可以改變磁軸承210中磁場的形狀和/或強度。
如上所述，每個電致動器包括通過頂電極和底電極及之間的電活性材料構(gòu)成的電容器。測量電路220可以被配置為測量與每個電致動器中的每個電容器相關(guān)聯(lián)的電容(SP， 頂電極與底電極之間的等效電容)。在一些示例中，測量電路220包括多個測量電路，每個測量電路與磁軸承210中的相應(yīng)電致動器耦合。每個電容測量可以用于確定每個電致動器 的位置。在一些示例中，在測量每個電致動器的電容之前，微控制器230可以向電源240提 供去激勵信號，使電源與電致動器104去耦，并使得電致動器104能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)態(tài)。微控制器230可以被配置為向測量電路220提供測量信號。響應(yīng)于該測量信號， 測量電路220可以被配置為測量每個電致動器的電容。然后，可以從測量電路220向微控 制器230提供測量電容。使用每個電致動器的測量電容及已知幾何結(jié)構(gòu)和材料特性，微控 制器230可以被配置為使用下式計算頂電極與底電極之間的距離
d=A*K/C其中，A =頂或底電極之一的面積；C =電容；d=距離；以及K=介電常數(shù)。特定電致動器上的兩個電極之間的距離可以用于確定正施加于相應(yīng)電致動器的 力。假設(shè)電活性材料呈現(xiàn)線性行為，頂電極和底電極之間的距離可以用于使用下式來計算 正施加于電活性材料的力 F=F2*A*Ad/d1 其中， E =電活性材料的彈性模量；F =電活性材料在拉伸或壓縮時所施加的力；A =電活性材料在拉伸或壓縮之前的面積；Cl1 =在拉伸或壓縮之前頂電極和底電極之間的距離；以及Λ d =頂電極和底電極之間的改變距離。在另一示例中，查找表(LUT)或算法可以用于確定正施加于電活性材料的力。例 如，在一個示例中，在電活性材料呈現(xiàn)非線性行為時可以使用LUT。LUT可以將測量電容與 力相關(guān)。也就是說，根據(jù)電致動器的測量電容，可以訪問LUT以確定正施加于該電致動器的 估計力。盡管圖2示出了可以在微處理器中存儲LUT和存儲器，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以在單獨 的設(shè)備中存儲LUT和存儲器。根據(jù)正施加于每個電致動器的力的分布和磁軸承的幾何結(jié)構(gòu)，可以對每個激勵信 號進行校正，以調(diào)整正施加于每個電致動器的電量，從而穩(wěn)定轉(zhuǎn)子。例如，在理想狀態(tài)，轉(zhuǎn)子 在每個電致動器上施加對稱的力。因此，微處理器可以被配置為比較相對側(cè)的致動器，并相 應(yīng)地調(diào)整激勵水平。一旦調(diào)整了施加于每個電致動器的電量，便可以移除電源并如上所述 重新計算力。因此，示例系統(tǒng)200可以繼續(xù)加電、去電并測量電容、以及使用測量電容來調(diào) 整要施加的電量的循環(huán)。在一些示例中，可以基于距離的改變來確定頂電極與底電極之間的距離，而非根 據(jù)電容器的材料特性計算距離。在這些示例中，在使磁軸承處于弛豫(relaxed)狀態(tài)(即， 不向磁軸承加電)時，針對每個電致動器進行電容器測量。假設(shè)每個電致動器中電極之一 的面積和介電常數(shù)保持恒定。因而，可以使用電容的改變，利用下式計算距離的改變
權(quán)利要求
1.一種用于平衡轉(zhuǎn)子的磁軸承，所述磁軸承包括支撐結(jié)構(gòu)；安裝在支撐結(jié)構(gòu)上的多個電致動器，所述多個電致動器中的每一個包括間隔開的第一電極和第二電極以及位于第一電極和第二電極之間的電活性材料，其中所述多個電致動器中的每一個的電活性材料被配置為響應(yīng)于第一電極與第一電極之間的電壓差而發(fā)生形變； 以及多個鐵磁材料層，每個鐵磁材料層固定到相應(yīng)電致動器的第一電極的表面，每個鐵磁材料層被配置為在電活性材料響應(yīng)于電壓差而發(fā)生形變時相對于轉(zhuǎn)子移動，其中移動鐵磁材料層導(dǎo)致對磁軸承中的磁場進行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁軸承，其中每個電致動器能夠被單獨尋址。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁軸承，其中針對每個電致動器，每個電致動器各自的第一電極和第二電極之間的電壓差是不同的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁軸承，其中第一電極包括金薄層、導(dǎo)電有機聚合物、碳納米管復(fù)合材料或其組合之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁軸承，其中電活性材料包括壓電陶瓷、壓電聚合物、和/或介電彈性體中至少之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁軸承，其中鐵磁材料層包括厚度小于約10微米的鐵磁材料薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁軸承，其中鐵磁材料層以柔性粘合劑固定于頂電極。
8.一種用于影響磁軸承中的磁場的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括磁軸承，所述磁軸承包括多個電致動器，所述多個電致動器中的每一個包括間隔開的第一電極和第二電極以及位于二者之間的電活性材料，相應(yīng)的鐵磁材料層固定到每個第一電極的表面，每個電致動器的電活性材料被配置為響應(yīng)于在各自相應(yīng)的第一電極和第二電極間提供的第一電壓差而發(fā)生形變，從而使各自相應(yīng)的鐵磁材料層移動到第一位置，并影響磁軸承中的磁場；與磁軸承耦合的測量電路，被配置為測量所述多個電致動器中的每一個的電容；與磁軸承耦合的微控制器，被配置為接收所述多個電致動器中的每一個的測量電容， 并產(chǎn)生調(diào)整后的激勵信號；以及與磁軸承和微控制器耦合的電源，被配置為接收調(diào)整后的激勵信號，并響應(yīng)于接收調(diào)整后的激勵信號，在各自相應(yīng)的第一電極和第二電極間提供第二電壓差，從而使各自相應(yīng)的鐵磁材料層移動到第二位置，并影響磁軸承中的磁場。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中每個電致動器的電活性材料被配置為響應(yīng)于第一電極和第二電極間的第二電壓差而發(fā)生形變，從而使相應(yīng)的鐵磁材料層相對于轉(zhuǎn)子移動， 因而調(diào)整磁軸承中磁場的形狀或強度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中每個電活性材料能夠被單獨尋址，以及相應(yīng)第二水平的各自相應(yīng)的電參數(shù)幾乎同時被施加于各自相應(yīng)的第一電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中針對每個電致動器，各自相應(yīng)的第一電極和第二電極間的第一電壓差是不同的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中針對每個電致動器，各自相應(yīng)的第一電極和第二電極之間的第二電壓差是不同的。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中電活性材料包括壓電陶瓷、壓電聚合物、和/或介電彈性體中至少之一。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中鐵磁材料層包括厚度小于約10微米的鐵磁材料薄膜。
15.一種利用磁軸承來平衡轉(zhuǎn)子的方法，所述方法包括在多個電致動器中的相應(yīng)電致動器上施加相應(yīng)的第一電壓，所述相應(yīng)電致動器具有固定到其表面的鐵磁材料層，所述第一電壓處于第一水平，響應(yīng)于第一電壓，每個電致動器收縮或膨脹，從而使相應(yīng)固定的鐵磁材料層相對于轉(zhuǎn)子移動，因而影響磁軸承中的磁場；測量所述多個電致動器中的每一個的電容；確定各自相應(yīng)的第一電壓的調(diào)整后水平，調(diào)整后水平是相應(yīng)電致動器的測量電容的函數(shù)；以及在所述多個電致動器中的相應(yīng)電致動器施加相應(yīng)的第二電壓，所述第二電壓處于調(diào)整后水平，響應(yīng)于第二電壓，每個電致動器收縮或膨脹，從而使相應(yīng)固定的鐵磁材料層相對于轉(zhuǎn)子移動，以改變磁軸承中磁場的形狀和/或強度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中每個電致動器能夠被單獨尋址。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中施加于所述多個電致動器中的相應(yīng)電致動器的各電壓處于不同水平。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中施加相應(yīng)的第一電壓和施加相應(yīng)的第二電壓包括將電壓源或電流源耦合到每個電致動器。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中確定每個電參數(shù)的調(diào)整后水平包括使用查找表，基于測量電容來確定正施加于每個電致動器的力。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中確定各自相應(yīng)的第一電壓的調(diào)整后水平包括 使用算法和電活性材料的已知機械特性。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括將電壓源或電流源與所述多個電致動器中的每一個去耦合，其中，將電壓與所述多個電致動器中的每一個去耦合和以調(diào)整后水平在所述多個電致動器中的相應(yīng)致動器上施加相應(yīng)的第二電壓之間的時延小于約10毫秒。
全文摘要
本公開一般性地描述了用于通過實時移動永磁體來調(diào)整磁軸承中的磁場的技術(shù)。一些示例設(shè)備或系統(tǒng)包括磁軸承，所述磁軸承包括適于相對于轉(zhuǎn)子移動永磁體以平衡轉(zhuǎn)子的電致動器。例如，在一個示例中，每個電致動器包括適于響應(yīng)于受電場作用而發(fā)生形變的電活性材料。該形變使附在每個電致動器表面的永磁體相對于轉(zhuǎn)子移動，以平衡轉(zhuǎn)子。在許多示例中，測量電路可以與每個電致動器耦合，并適于測量每個電致動器的電容。電容測量可以用于確定調(diào)整信號，以實時調(diào)整磁場。
文檔編號H02K7/09GK102947606SQ201080067598
公開日2013年2月27日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者塞思·米勒 申請人:英派爾科技開發(fā)有限公司