本申请提供一种磁悬浮轴承、电机、压缩机和空调器。该磁悬浮轴承包括轴向磁场控制部、径向磁场控制部和转子组件，轴向磁场控制部被配置为向转子组件提供轴向控制磁场，径向磁场控制部被配置为向转子组件提供径向控制磁场，轴向磁场控制部和径向磁场控制部之间设置有永磁体(1)，永磁体(1)同时为轴向磁场控制部和径向磁场控制部提供偏置磁场。根据本申请的磁悬浮轴承，能够有效减短转子轴向长度，简化转子结构，提高转轴固有频率，提升转子极限转速。提升转子极限转速。提升转子极限转速。
【技术实现步骤摘要】
磁悬浮轴承、电机、压缩机和空调器
[0001]本申请涉及磁悬浮
，具体涉及一种磁悬浮轴承、电机、压缩机和空调器。
技术介绍
[0002]磁悬浮轴承具有无接触、无磨损、高转速、高精度、不需要润滑和密封等一系列优良品质，是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学一体的高新技术产物。
[0003]磁悬浮轴承分为主动式、被动式、混合式三种类型，主动式磁悬浮轴承刚度大，可以精密控制，但产生单位承载力所需体积和功耗较大；被动式磁悬浮轴承利用磁性材料之间的吸力或斥力实现转子的悬浮，刚度和阻尼都比较低；混合式磁悬浮轴承运用永磁体提供偏置磁场取代主动式磁轴承中电磁铁产生的静态偏置磁场，减少控制绕组的安匝数，缩小轴承体积，提高轴承承载能力等；混合式磁悬浮轴承在对体积和功耗有严格要求的领域有着不可替代的优势，磁悬浮轴承又主要应用于高速、超高速场合。因此，磁悬浮系统的集成化、微型化和提高控制系统的稳定性与可靠性将是重点研究方向。
[0004]磁悬浮轴承系统要实现对转子的无接触支撑，需要对其空间的五个自由度进行控制。传统的磁悬浮结构利用永磁偏置前、后径向轴承控制转轴径向四自由度的悬浮控制，永磁偏置轴向轴承控制转轴轴向自由度的悬浮控制，两组永磁偏置径向电磁轴承和一组永磁偏置轴向轴承实现转子空间的五自由度悬浮，永磁体产生偏置磁场，通过辅助定子磁极、转轴、径向定子磁极形成闭合回路构成永磁偏置磁场，在径向定子磁极与转轴主气隙中形成偏置磁通，径向水平与竖直控制绕组通入控制电流产生控制磁场，经过定子铁芯内部与转轴形成控制磁场调节径向定子磁极与转轴主气隙间的偏置磁通，实现径向两自由度的悬浮控制。永磁体产生偏置磁场，通过左、右两端的定子铁芯、推力盘构成闭合回路，形成偏置磁场，在左、右定子铁芯与推力盘气隙中形成偏置磁通，控制绕组通入控制电流形成控制磁场，通过定子铁芯、推力盘形成闭合回路，构成控制磁路，调节左、右两端定子铁芯与推力盘中的偏置磁通，实现转轴轴向悬浮控制。每一组径向磁悬浮轴承控制转子径向两个自由度，轴向磁悬浮轴承控制转子轴向的平动自由度。
[0005]该磁悬浮系统结构存在着径向与轴向控制系统并列排布，转子长度增长，转子挠度大，固有频率小，转子极限转速低的问题。
技术实现思路
[0006]因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种磁悬浮轴承、电机、压缩机和空调器，能够有效减短转子轴向长度，简化转子结构，提高转轴固有频率，提升转子极限转速。
[0007]为了解决上述问题，本申请提供一种磁悬浮轴承，包括轴向磁场控制部、径向磁场控制部和转子组件，轴向磁场控制部被配置为向转子组件提供轴向控制磁场，径向磁场控制部被配置为向转子组件提供径向控制磁场，轴向磁场控制部和径向磁场控制部之间设置有永磁体，永磁体同时为轴向磁场控制部和径向磁场控制部提供偏置磁场。
[0008]优选地，转子组件包括转子铁芯，轴向磁场控制部包括与转子铁芯的端面相对设
置的轴向控制端，轴向控制端设置有轴向控制绕组。
[0009]优选地，转子组件包括转子铁芯，径向磁场控制部包括与转子铁芯的外周面相对设置的径向控制端，径向控制端设置有径向控制绕组。
[0010]优选地，永磁体设置在轴向磁场控制部的外周侧，径向磁场控制部设置在永磁体的外周侧。
[0011]优选地，轴向磁场控制部还包括轴向铁芯，轴向铁芯与转子铁芯的端面相对设置，轴向控制绕组设置在轴向铁芯朝向转子铁芯的一端。
[0012]优选地，轴向铁芯包括导磁板，导磁板设置有朝向转子铁芯凸出的环形凸起，环形凸起上设置有环形线槽，轴向控制绕组设置在环形线槽内，永磁体设置在导磁板的外周侧。
[0013]优选地，径向磁场控制部包括导磁环和径向铁芯，导磁环设置在永磁体的外周侧，径向铁芯与导磁环沿轴向依次设置，径向铁芯套设在转子铁芯外，径向铁芯包括径向齿，径向控制绕组缠绕在径向齿上。
[0014]优选地，径向铁芯沿周向分成多个铁芯段，多个铁芯段之间通过隔磁结构进行隔磁。
[0015]优选地，隔磁结构包括隔磁板，隔磁板间隔设置在相邻的两个铁芯段之间。
[0016]优选地，隔磁结构还包括隔磁环，隔磁环间隔设置在导磁环和径向铁芯之间，隔磁板设置在隔磁环上，隔磁环上设置有避让槽，导磁环上设置有导磁凸起，导磁凸起设置在避让槽内，导磁环通过导磁凸起与径向铁芯之间形成导磁通道。
[0017]优选地，隔磁板沿隔磁环的周向均匀间隔排布，避让槽沿隔磁环的周向均匀间隔排布，隔磁板和避让槽沿隔磁环的周向交替排布。
[0018]优选地，隔磁板与隔磁环一体成型。
[0019]优选地，避让槽沿周向位于相邻的两个隔磁板的中间位置。
[0020]优选地，径向铁芯沿周向分成四个铁芯段，四个铁芯段分成相对设置的两组，其中一组铁芯段沿竖直方向设置以调节转子组件的上下位置，另一组铁芯段沿水平方向设置以调节转子组件的水平位置；或，四个铁芯段沿径向铁芯的周向均匀排布，且两个铁芯段位于上侧，两个铁芯段位于下侧，位于上侧的两个铁芯段和位于下侧的两个铁芯段关于水平面对称。
[0021]优选地，转子组件的两端分别设置有轴向磁场控制部，转子组件两端的轴向磁场控制部分离设计，独立控制；和/或，转子组件的两端分别设置有径向磁场控制部，转子组件两端的径向磁场控制部分离设计，独立控制。
[0022]优选地，轴向磁场控制部和径向磁场控制部相互独立。
[0023]优选地，磁悬浮轴承还包括壳体，轴向磁场控制部、径向磁场控制部和永磁体固定安装在壳体内。
[0024]根据本申请的另一方面，提供了一种电机，包括磁悬浮轴承，该磁悬浮轴承为上述的磁悬浮轴承。
[0025]根据本申请的另一方面，提供了一种压缩机，包括磁悬浮轴承，该磁悬浮轴承为上述的磁悬浮轴承。
[0026]根据本申请的另一方面，提供了一种空调器，包括磁悬浮轴承，该磁悬浮轴承为上述的磁悬浮轴承。
[0027]本申请提供的磁悬浮轴承，包括轴向磁场控制部、径向磁场控制部和转子组件，轴向磁场控制部被配置为向转子组件提供轴向控制磁场，径向磁场控制部被配置为向转子组件提供径向控制磁场，轴向磁场控制部和径向磁场控制部之间设置有永磁体，永磁体同时为轴向磁场控制部和径向磁场控制部提供偏置磁场。磁悬浮轴承利用轴向磁场控制部控制转子组件的轴向位移，利用径向磁场控制部控制转子组件的径向位移，同时使得位于转子组件同一端的轴向磁场控制部和径向磁场控制部共用一个永磁体，利用一个永磁体同时形成径向偏置磁场和轴向偏置磁场，实现了磁悬浮轴承的轴向和径向位移控制的集成设计，使得电机转子组件的径向和轴向受力位置集成，因此可以有效缩短转子组件的轴向长度，简化转子结构，提高转轴固有频率，提升转子组件的极限转速。
附图说明
[0028]图1为本申请一个实施例的磁悬浮轴承的立体剖视示意图；
[0029]图2为本申请一个实施例的磁悬浮轴承的分解结构示意图；
[0030]图3为本申请一个实施例的磁悬浮轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轴承，其特征在于，包括轴向磁场控制部、径向磁场控制部和转子组件，所述轴向磁场控制部被配置为向所述转子组件提供轴向控制磁场，所述径向磁场控制部被配置为向所述转子组件提供径向控制磁场，所述轴向磁场控制部和所述径向磁场控制部之间设置有永磁体(1)，所述永磁体(1)同时为所述轴向磁场控制部和所述径向磁场控制部提供偏置磁场。2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述转子组件包括转子铁芯(2)，所述轴向磁场控制部包括与所述转子铁芯(2)的端面相对设置的轴向控制端，所述轴向控制端设置有轴向控制绕组(3)。3.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述转子组件包括转子铁芯(2)，所述径向磁场控制部包括与所述转子铁芯(2)的外周面相对设置的径向控制端，所述径向控制端设置有径向控制绕组(4)。4.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述永磁体(1)设置在所述轴向磁场控制部的外周侧，所述径向磁场控制部设置在所述永磁体(1)的外周侧。5.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述轴向磁场控制部还包括轴向铁芯(5)，所述轴向铁芯(5)与所述转子铁芯(2)的端面相对设置，所述轴向控制绕组(3)设置在所述轴向铁芯(5)朝向所述转子铁芯(2)的一端。6.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述轴向铁芯(5)包括导磁板(6)，所述导磁板(6)设置有朝向所述转子铁芯(2)凸出的环形凸起(7)，所述环形凸起(7)上设置有环形线槽(8)，所述轴向控制绕组(3)设置在所述环形线槽(8)内，所述永磁体(1)设置在所述导磁板(6)的外周侧。7.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述径向磁场控制部包括导磁环(10)和径向铁芯(9)，所述导磁环(10)设置在所述永磁体(1)的外周侧，所述径向铁芯(9)与所述导磁环(10)沿轴向依次设置，所述径向铁芯(9)套设在所述转子铁芯(2)外，所述径向铁芯(9)包括径向齿(11)，所述径向控制绕组(4)缠绕在所述径向齿(11)上。8.根据权利要求7所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述径向铁芯(9)沿周向分成多个铁芯段，多个所述铁芯段之间通过隔磁结构进行隔磁。9.根据权利要求8所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述隔磁结构包括隔磁板(12)，所述隔磁板(12)间隔设置在相邻的两个所述铁芯段之间。10.根据权利要求9所述的磁悬浮轴承，其特征在于，所述隔磁结构还包括隔磁环(13)，所述隔磁环(13)间隔设置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚高，张超，吴瑞，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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