本申请提供一种磁轴承及泵装置，所述磁轴承包括：转子和定子，所述定子环绕所述转子周向设置；所述转子具有中心轴线并且为转子永磁体；所述定子包括：至少两对径向定子极，所述径向定子极沿所述转子的周向均匀分布；定子线圈，对应缠绕在所述至少两对径向定子极中的每一个上。本申请提供一种磁轴承及泵装置，使得磁轴承结构更为紧凑和简洁，可以在不降低磁轴承性能的情况下微小型化磁轴承，增加磁轴承的应用前景。应用前景。应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种磁轴承及泵装置
[0001]本申请涉及轴承
，尤其涉及一种磁轴承及泵装置。
技术介绍
[0002]磁轴承又称磁悬浮轴承，是一种新型的高性能轴承，其利用磁力作用将转子悬浮于空气中，使转子与定子间无任何机械接触的结构。与传统的滚动轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁轴承具备噪声小、寿命长、免润滑、无油污染等优点，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。
[0003]目前的磁轴承按照偏置磁场来源可以划分成两类：第一类是主动磁悬浮轴承。这种磁轴承线圈中需要施加偏置电流用以提供偏置磁场。额外的控制电流提供可控的磁浮力，这种类型的磁轴承无论体积，重量以及功耗都相对较大，不适宜进行微小型化。第二类是永磁偏置磁悬浮轴承，这类磁悬浮轴承的偏置磁场由永磁体产生，电磁铁提供的只是平衡负载或干扰的控制磁场，体积明显减小。相对主动磁悬浮轴承来说降低了因偏置电流带来的额外功耗，磁轴承的整体体积也因电磁铁线圈体积减小而减小，为小型化产品应用提供了可能性。
[0004]目前的永磁偏置磁悬浮轴承按照控制模组的集成度可以大致划分成两种：一种是在轴向和径向采用独立的磁轴承模块实现五自由度支承，这种设计方式使得整个轴向尺寸较长，系统复杂度较高；另一种是将径向和轴向磁轴承模块整合到一起，但这种设计普遍导致转子结构设计复杂，定子径向尺寸较大，轴向和侧倾被动控制刚度较低或接近无被动控制刚度，磁轴承功耗较大，不适宜进行微小型化。
[0005]因此，有必要提供一种新的磁轴承结构，在不降低磁轴承性能的情况下微小型化磁轴承，增加磁轴承的应用前景。
技术实现思路
[0006]本申请提供一种磁轴承及泵装置，可以在不降低磁轴承性能的情况下微小型化磁轴承，增加磁轴承的应用前景。
[0007]本申请的一个方面提供一种磁轴承，包括：转子和定子，所述定子环绕所述转子周向设置；所述转子具有中心轴线并且为转子永磁体；所述定子包括：至少两对径向定子极，所述径向定子极沿所述转子的周向均匀分布；定子线圈，对应缠绕在所述至少两对径向定子极中的每一个上。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述磁轴承还包括：主动控制系统，被配置为提供关于所述转子的径向位移的主动稳定性控制，所述主动控制系统包括：位移传感器，用于检测所述转子的径向偏移量；控制器，接收所述位移传感器的检测结果，被配置为当所述位移传感器检测的径向偏移量大于偏移阈值时向所述定子线圈输出控制电流使所述转子的径向偏移量回到所述偏移阈值内。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述径向定子极之间相互不磁连通。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述转子永磁体沿所述中心轴线的方向充磁。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述转子的外径与所述转子的轴向高度之比大于或等于1.5。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述转子的外径与内径之比大于或等于1.1。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述转子永磁体的高度与所述径向定子极的高度之差的绝对值与所述径向定子极的高度之比小于或等于70％。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述转子和所述定子之间的间距小于或等于所述转子外径的10％。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述径向定子极呈“凹”字形，“凹”字的凹陷部分朝向所述转子并形成为安装槽，所述定子线圈缠绕于所述安装槽中，所述安装槽的轴向上下两侧分别定义为上齿和下齿。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述径向定子极的上齿高度与下齿高度之差的绝对值与所述下齿高度之比小于或等于80％。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述至少两对径向定子极的上齿围成的圆的直径与所述至少两对径向定子极的下齿围成的圆的直径与所述至少两对径向定子极的下齿围成的圆的直径之比小于或等于20％。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述转子为一体的环形且仅由一种永磁材料制成。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述转子永磁体的材料为铷铁硼，和/或所述径向定子极的材料为导磁的铁磁性材料。
[0020]本申请的另一个方面还提供一种泵装置，包括：泵头壳；叶轮，所述叶轮设置于所述泵头壳内部；如上述所述的磁轴承的转子，所述转子设置于所述泵头壳内部，所述磁轴承被配置为带动所述叶轮围绕所述中心轴线旋转。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述泵装置包括：如上述所述的磁轴承的定子；泵机外壳；驱动装置，设置于所述泵机外壳内，用于向所述磁轴承提供旋转力；所述磁轴承的定子设置于所述泵机外壳内，所述泵头壳与所述泵机外壳可拆卸连接。
[0022]在本申请的一些实施例中，所述磁轴承的转子设置于所述泵头壳所限定的环形凹槽内，所述驱动装置接近于所述转子的一端，伸入所述泵头壳所限定的用于容纳所述转子的所述环形凹槽外所限定空间内，并被所述转子所围绕。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述定子围绕所述泵头壳用于容纳所述转子的环形凹槽设置，所述泵机外壳内设置有用于容纳所述泵头壳至少一部分的泵头座，所述泵头座的至少一部分与所述泵头壳的至少一部分形状互补。
[0024]本申请提供一种磁轴承及泵装置，使得磁轴承结构更为紧凑和简洁，可以在不降低磁轴承性能的情况下微小型化磁轴承，增加磁轴承的应用前景。
附图说明
[0025]以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的专利技术意图。应当理解，附图为示意性目的，并不能理解
为一定按比例绘制。其中：
[0026]图1为本申请实施例所述的磁轴承的俯视图；
[0027]图2为本申请实施例所述的磁轴承沿图1中A
‑
A线的纵向截面结构示意图；
[0028]图3为本申请实施例基于所述的磁轴承纵向截面的偏置磁场原理示意图；
[0029]图4为本申请实施例基于所述的磁轴承纵向截面的轴向被动控制磁路原理图；
[0030]图5为本申请实施例基于所述的磁轴承纵向截面的侧倾被动控制磁路原理图；
[0031]图6为本申请实施例基于所述的磁轴承纵向截面的径向主动控制磁路原理图；
[0032]图7为本申请实施例泵装置的结构示意图。
具体实施方式
[0033]以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本申请不限于所示的实施例，而是权利要求所保护技术方案的最宽范围。
[0034]下面结合实施例和附图对本专利技术技术方案进行详细说明。
[0035]图1为本申请实施例所述的磁轴承的俯视图。图2为本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁轴承，其特征在于，包括：转子和定子，所述定子环绕所述转子周向设置；所述转子具有中心轴线并且为转子永磁体；所述定子包括：至少两对径向定子极，所述径向定子极沿所述转子的周向均匀分布；定子线圈，对应缠绕在所述至少两对径向定子极中的每一个上。2.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，还包括：主动控制系统，被配置为提供关于所述转子的径向位移的主动稳定性控制，所述主动控制系统包括：位移传感器，用于检测所述转子的径向偏移量；控制器，接收所述位移传感器的检测结果，被配置为当所述位移传感器检测的径向偏移量大于偏移阈值时向所述定子线圈输出控制电流使所述转子的径向偏移量回到所述偏移阈值内。3.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，所述径向定子极之间相互不磁连通。4.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，所述转子永磁体沿所述中心轴线的方向充磁。5.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，所述转子的外径与所述转子的轴向高度之比大于或等于1.5。6.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，所述转子的外径与内径之比大于或等于1.1。7.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，所述转子永磁体的高度与所述径向定子极的高度之差的绝对值与所述径向定子极的高度之比小于或等于70％。8.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，所述转子和所述定子之间的间距小于或等于所述转子外径的10％。9.如权利要求1所述的磁轴承，其特征在于，所述径向定子极呈“凹”字形，“凹”字的凹陷部分朝向所述转子并形成为安装槽，所述定子线圈缠绕于所述安装槽中，所述安装槽的轴向上下两侧分别定义为上齿和下齿。10.如权利要求9所述的磁轴承，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：饶俊，
申请(专利权)人：微创外科医疗科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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