磁懸浮軸承定子、磁懸浮軸承、定子鐵芯制作工裝及方法技術

本發明專利技術提供了一種磁懸浮軸承定子、磁懸浮軸承、定子鐵芯制作工裝及方法。根據本發明專利技術的磁懸浮軸承定子，包括多個定子鐵芯和定子外圈：多個定子鐵芯有間隔地均勻分布在以定子外圈的中心為圓心的圓周上，多個定子鐵芯與定子外圈可拆卸地連接。本發明專利技術還提供一種磁懸浮軸承，包括磁懸浮軸承定子，磁懸浮軸承定子為前述的磁懸浮軸承定子。本發明專利技術的多個定子磁極呈拼塊結構，各個定子鐵芯之間無連接，磁場分布均勻，無漏磁，不存在磁場耦合現象，減小了電能損耗，并且使得磁懸浮軸承更容易得到控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及磁懸浮軸承領域，特別地，涉及一種。
技術介紹
磁懸浮軸承(Magnetic Bearing)是利用磁力作用將轉子懸浮于空中，使轉子與定子之間沒有機械接觸。其原理是通過定子線圈繞組通電后，在定轉子間形成閉合回路。磁力線通過定子磁極進入轉子，在轉子表面形成電磁力吸附轉子，利用各磁極在轉子圓周表面的吸附力的平衡作用，使轉子懸浮在定轉子氣隙中，實現定轉子間的無接觸，所以轉子的重量就固定在運轉的軌道上，利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，形成整個轉子懸空，在固定運轉軌道上。與傳統的滾珠軸承、滑動軸承以及油膜軸承相比，磁軸承不存在機械接觸，轉子可以運行到很高的轉速，具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優點，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環境中。傳統的徑向磁懸浮軸承定子各自由度的磁路是相通的(如圖10所示)，在正常運行工況下，由于各繞組通入的電流不相等，各極下的磁場并不是相互獨立的，不同控制繞組電流產生的磁場之間存在著干擾耦合現象，圖10示出了現有技術中的定子磁場分布圖，從圖上可以看出定子鐵芯內部具有磁場43，而各個定子鐵芯之間存在漏磁43a，這些漏磁43a造成磁場耦合，從而加劇了軸承控制的難度；另外由于漏磁43a的存在，致使磁極電磁力降低，這時需要增大電流來提高電磁力，進一步增加了渦流和磁滯損耗，這樣就增大了能耗。因此由于耦合的存在，將導致磁懸浮軸承兩個自由度上懸浮力的相互耦合，使軸承控制變的更加困難；同時也增大了電流損耗。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種，以解決不同繞組之間存在著干擾耦合導致磁懸浮軸承兩個自由度上懸浮力的相互耦合，使軸承難于控制及電能損耗大的技術問題。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種磁懸浮軸承定子，包括多個定子鐵芯和定子外圈:多個定子鐵芯有間隔地均勻分布在一個以定子外圈的中心為圓心的外周上；多個定子鐵芯與定子外圈可拆卸地連接。由于多個定子鐵芯與定子外圈呈拼塊結構，各個定子鐵芯之間磁場分布均勻，無漏磁，不存在磁場耦合現象，因此減小了電能損耗，并且使軸承易于控制。進一步地，每個定子鐵芯包括疊壓在一起的多個硅鋼片，每個硅鋼片的朝向軸承軸心的一側包括第一伸出部和第二伸出部,第一伸出部和第二伸出部之間具有角度地設置；進一步地，角度大于或等于20度且小于或等于50度。進一步地，硅鋼片的朝向軸承軸心的一側還包括第三伸出部，第三伸出部設置在第一伸出部和第二伸出部之間。進一步地，硅鋼片上設置有用于焊接的焊接槽，多個硅鋼片之間通過焊接槽連接。進一步地，焊接槽設置在硅鋼片的遠離軸承軸心的一側。進一步地，每個定子鐵芯的各個硅鋼片上的焊接槽沿直線排列，形成位于定子鐵芯的遠離軸承軸心的一側的一個整體的直線槽。進一步地，定子外圈為圓環體或方形體，圓環體或方形體的內側設置有燕尾型的凸出部，凸出部之間形成與定子鐵芯形狀相適配的安裝槽，定子鐵芯通過安裝槽固定安裝。進一步地，圓環體或方形體為中空結構。進一步地，凸出部至少為兩個。進一步地，凸出部為四個。本專利技術還提供一種磁懸浮軸承，包括磁懸浮軸承定子，磁懸浮軸承定子為前述的磁懸浮軸承定子。本專利技術還提供一種用于制作定子鐵芯的工裝，包括支撐板、上壓板，定子鐵芯為前述的磁懸浮軸承定子的定子鐵芯，工裝還包括芯柱，支撐板的上表面與芯柱的下底面貼合固定，芯柱的上表面與上壓板的下表面貼合固定，芯柱的周向面上設置有至少兩個豎向卡槽，構成定子鐵芯的硅鋼片設置于支撐板與上壓板之間并可沿豎向卡槽移動。進一步地，支撐板的上表面開設有與芯柱適配的第一芯柱槽；和/或上壓板的下表面開設有與芯柱適配的第二芯柱槽。進一步地，支撐板開設有第一螺釘孔，芯柱的下底面開設有與第一螺釘孔相對應的第一螺紋孔，支撐板與所述芯柱通過螺釘連接；和/或上壓板開設有第二螺釘孔，芯柱的上表面開設有與第二螺釘孔相對應的第二螺紋孔，上壓板與芯柱通過螺釘連接。進一步地，用于制作定子鐵芯的工裝還包括設置于支撐板上方并套設于芯柱上的底板。進一步地，硅鋼片的第一伸出部和第二伸出部分別置于對應的豎向卡槽內。本專利技術還提供一種用于制作前述的磁懸浮軸承定子的定子鐵芯的方法，包括如下步驟:通過螺釘將支撐板和芯柱固定連接；將底板套設在芯柱上，將多片硅鋼片按芯柱上的卡槽的位置依次放入；當多片硅鋼片達到預定高度后，利用上壓板將沿芯柱圓周分布的硅鋼片進行壓緊，并利用上壓板和芯柱的第二螺釘孔將上壓板和芯柱進行固定；將被疊加并壓實的多片硅鋼片在半圓的焊接槽的位置進行點焊；待焊接槽處冷卻后，將上壓板拆除，取出各定子鐵芯。本專利技術具有以下有益效果:多個定子鐵芯呈拼塊結構，各個定子鐵芯之間無連接，磁場分布均勻，無漏磁，不存在磁場耦合現象，減小了電能損耗，并且使得磁懸浮軸承更容易得到控制。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本專利技術還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本專利技術作進一步詳細的說明。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中:圖1是根據本專利技術用于制作定子鐵芯的工裝示意圖及其分解示意圖；圖2是根據本專利技術第一實施例硅鋼片的示意圖；圖3是根據本專利技術定子鐵芯與用于安裝定子鐵芯的工裝示意圖；圖4是根據本專利技術用于安裝定子鐵芯的工裝的示意圖；圖5是根據本專利技術具有第三伸出部的硅鋼片示意圖；圖6是根據本專利技術的第二實施例定子鐵芯分布示意圖；圖7是根據本專利技術的第三實施例定子鐵芯分布示意圖；圖8是根據本專利技術的第四實施例定子鐵芯分布示意圖；圖9是根據本專利技術的磁懸浮軸承的定子磁場分布示意圖；以及圖10是現有技術中的磁懸浮軸承的定子磁場分布示意圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明，但是本專利技術可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1和圖3，根據本專利技術的第一實施例，磁懸浮軸承定子，包括多個定子鐵芯40和定子外圈42，其特征在于:多個定子鐵芯40有間隔地均勻分布在一個以定子外圈42的中心為圓心的外周上，多個定子鐵芯40與定子外圈42可拆卸地連接。多個定子鐵芯40呈拼塊結構，各個定子鐵芯40之間無連接，磁場分布均勻，無漏磁，不存在磁場耦合現象，減小了電能損耗，并且使得磁懸浮軸承更容易得到控制。每個定子鐵芯40包括疊壓在一起的多個硅鋼片41，每個硅鋼片41的朝向軸承軸心的一側包括第一伸出部41b和第二伸出部41c，第一伸出部41b和第二伸出部41c之間具有角度地設置；參見圖2，第一伸出部41b和第二伸出部41c之間的角度大于或等于20度且小于或等于50度，在這個角度范圍內，鐵芯40內部的磁場的磁感線分布較密，從而磁場也較強，有利于轉子的平衡。本專利技術的第一實施例中第一伸出部41b和第二伸出部41c之間夾角為45度，在此角度下的鐵芯40內部磁場最強。參見圖5，硅鋼片41的朝向軸承軸心的一側還包括第三伸出部41d，第三伸出部41d設置在第一伸出部41b和第二伸出部41c之間。硅鋼片41用專用的模具沖壓而成，也可用硅鋼片線切割而成，其厚度和尺寸可根據實際使用確定，硅鋼片41可以進行批量生產，具有成本低，效率高的特點。參見圖2和圖3，硅鋼片41上設置有用于焊接的焊接槽41a，多個硅鋼片41之間通過焊接槽41a連接。焊接槽41本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁懸浮軸承定子，包括多個定子鐵芯(40)和定子外圈(42)，其特征在于：多個所述定子鐵芯(40)有間隔地均勻分布在以所述定子外圈(42)的中心為圓心的外周上；多個所述定子鐵芯(40)與定子外圈(42)可拆卸地連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張小波，張芳，
申請(專利權)人：珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：