一种卷绕铁芯推力磁轴承的制作方法

1.本技术涉及磁悬浮电机领域，尤其涉及一种卷绕铁芯推力磁轴承。

背景技术：

2.在磁悬浮电机领域，传统的主动推力磁轴承结构中，两个定子分别设置于推力盘的两侧，励磁线圈安装于定子的励磁线圈槽内，左右两侧的电磁力分别作用于推力盘的两个端面，从而平衡不同方向的轴向力。此结构的主动推力磁轴承的定子的端面需要设置有励磁线圈环槽，定子难以采用冲压硅钢叠片制作，其大多选用低碳钢材料车加工制成，非硅钢叠片的定子作为电磁铁芯铁损大，致使推力磁轴承涡流损耗大，功耗高。

技术实现要素：

3.为解决上述问题，提出了一种卷绕铁芯推力磁轴承。
4.本技术提供了一种卷绕铁芯推力磁轴承，所述卷绕铁芯推力磁轴承包括：推力盘，定子铁芯和多个励磁线圈；所述推力盘套设于转子，两个所述定子铁芯分别设置于所述推力盘的左右两侧，所述定子铁芯在所述转子的轴向方向设置有多个定子凸极，所述推力盘左右两侧的所述定子凸极相向设置，多个所述励磁线圈对应设置于多个所述定子凸极上；其中，所述定子铁芯由带材卷绕成型制成。
5.其中，所述定子铁芯与多个所述定子凸极为一体结构，定子铁芯由带材卷绕成型制成后，于所述定子铁芯上加工得到多个所述定子凸极。
6.其中，所述定子铁芯的材质包括导磁材料，所述导磁材料包括硅钢片。
7.其中，多个所述定子凸极的数量包括2的整数倍，多个所述定子凸极以所述转子的轴心为中心对称分布。
8.其中，以所述定子铁芯相邻两个所述励磁线圈的磁极极性相反，且共同构成一对磁极对；相邻磁极对的相邻磁极极性相同。
9.其中，每侧磁极对中的两个所述励磁线圈采用并接或串接连接，和/或，磁极对间的所述励磁线圈采用并接或串接连接。
10.其中，所述推力盘左右两侧的两个所述定子铁芯上的相对磁极对的励磁线圈差动控制，或者，所述推力盘的左右两侧的所述定子铁芯的所有励磁线圈每侧作为一个整体，左右侧整体差动控制。
11.其中，所述卷绕铁芯推力磁悬浮轴承还包括工作间隙，所述推力盘与所述定子铁芯之间的单侧间隙构成所述工作间隙。
12.与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术的卷绕铁芯推力磁轴承结构新颖，定子铁芯可以采用导磁材料带材卷绕成型制成，减小铁损，并使得各励磁线圈产生的涡流限制在定子铁芯卷材的厚度范围内，可明显降低涡流损失，降低了推力磁轴承的功耗。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
14.图1是现有技术中的推力磁轴承的示意图。
15.图2是根据一示例性实施例示出的卷绕铁芯推力磁轴承的示意图。
16.图中，1、转子；2、推力盘；3、定子铁芯；4、励磁线圈；5、工作间隙；6、定子凸极；101、转子；102、推力盘；103、定子；104、励磁线圈；105、工作间隙；106、励磁线圈槽。
具体实施方式
17.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
18.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
19.现有技术中，如图1所示，传统主动推力磁轴承结构包括：转子101、推力盘102、定子103和励磁线圈104。两个定子103分别设置于推力盘102的左右两侧，并与推力盘102保持一定的工作间隙105，定子103上设置有励磁线圈槽106，励磁线圈104安装于励磁线圈槽106内。推力盘102左右两侧的电磁力分别作用于推力盘102上，从而平衡不同方向的轴向力。此结构的主动推力磁轴承的定子103由于需要设置励磁线圈槽106，定子103难以采用冲压硅钢叠片制作，其大多选用低碳钢材料车加工制成，非硅钢叠片的定子103作为电磁铁芯，铁损大，致使定子103的涡流损耗大，增大了推力磁轴承的功耗。
20.本技术提供了一种卷绕铁芯推力磁轴承，所述卷绕铁芯推力磁轴承包括：推力盘，定子铁芯和多个励磁线圈。推力盘套设于转子，两个定子铁芯分别设置于推力盘的左右两侧，定子铁芯在转子的轴向方向设置有多个定子凸极，推力盘左右两侧的定子凸极相向设置，多个励磁线圈对应设置于多个定子凸极上。其中，定子铁芯由带材卷绕成型制成。本技术的卷绕铁芯推力磁轴承结构新颖，定子铁芯可以采用导磁材料卷绕成型制成，减小铁损，并使得各励磁线圈产生的涡流限制在定子铁芯卷材的厚度范围内，可明显降低推力盘转动时的涡流损失，降低了推力磁轴承的功耗。
21.根据一个示例性实施例，如图2所示，一种卷绕铁芯推力磁轴承，包括推力盘2，定子铁芯3和多个励磁线圈4。
22.如图2所示，推力盘2套设于转子1，两个定子铁芯3分别设置于推力盘2的左右两侧。推力盘2与定子铁芯3之间的单侧间隙构成工作间隙5。定子铁芯3在转子1的轴向方向设
置有多个定子凸极6，推力盘2左右两侧的定子凸极6相向设置，多个励磁线圈4对应设置于多个定子凸极6上。其中，定子铁芯3由带材卷绕成型制成。
23.在本实施例中，定子铁芯3选用导磁材料卷绕成型制成，具体可以选用硅钢片制成，减小了定子铁损，解决了现有技术中定子难以采用冲压硅钢叠片制作，导致电磁铁芯铁损大的问题。
24.在本实施例中，定子铁芯3与多个定子凸极6为一体结构，定子铁芯3由带材卷绕成型制成后，在定子铁芯3上加工得到多个定子凸极6。一体结构的定子铁芯3与多个定子凸极6便于加工制作，制作难度低。在一些其他实施例中，定子铁芯3与多个定子凸极6可以为分体结构，根据定子凸极6的不同需求采用不同材质的定子凸极6，丰富了本技术的适用场景。
25.多个定子凸极6的数量是2的整数倍，并以转子1的轴心为中心对称分布。如图2所示，在本实施例中，定子凸极6数量选用四个，相应的励磁线圈4也为四个。相邻两个励磁线圈4的磁极极性相反，且共同构成一对励磁线圈磁极对，如图2所示，分别为左上的励磁线圈4为n级和右上的励磁线圈4为s级，共同构成一对励磁线圈磁极对。相邻磁极对的相邻磁极的磁极性相同，如图2所示，分别为左下的n级和左上的n级相同，s极上下也相同。上述设置的定子凸极6和励磁线圈4，使得工作中的磁极对的磁通方向从n级进入s级，相邻的磁极对的相邻磁极相同，避免了磁极间漏磁，减少了控制磁通耦合。
26.本技术对定子凸极6的数量不做限制，数量是2的整数倍即可，根据实际生产需求比如可以设置为八个、十二个、十六个等。
27.其中，每侧磁极对中的两个励磁线圈4采用并接或串接连接，各磁极对间的所述励磁线圈4也可采用并接或串接连接。推力盘2的左右两侧的两个定子铁芯3上互相对应的磁极对励磁线圈4分别差动控制，或者，推力盘2的左右两侧的定子铁芯3的所有励磁线圈4作为一个整体，左右两侧整体差动控制，联合完成本技术的卷绕铁芯推力磁轴承的工作任务。
28.综上，本技术的卷绕铁芯推力磁轴承结构新颖，采用带材卷绕工艺制作推力磁轴承的定子铁芯，定子铁芯材料选用片状导磁材料如硅钢片卷成，减小铁损，与传统轴向磁轴承比，改变了励磁线圈绕组的形式，使得各励磁线圈产生的涡流限制在定子铁芯卷材的厚度范围内，可明显降低磁轴承的涡流损失，降低了推力磁轴承的功耗。
29.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，所述卷绕铁芯推力磁轴承包括：推力盘（2），定子铁芯（3）和多个励磁线圈（4）；所述推力盘（2）套设于转子（1），两个所述定子铁芯（3）分别设置于所述推力盘（2）的左右两侧，所述定子铁芯（3）在所述转子（1）的轴向方向设置有多个定子凸极（6），所述推力盘（2）左右两侧的所述定子凸极（6）相向设置，多个所述励磁线圈（4）对应设置于多个所述定子凸极（6）上；其中，所述定子铁芯（3）由带材卷绕成型制成。2.根据权利要求1所述的卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，所述定子铁芯（3）与多个所述定子凸极（6）为一体结构，定子铁芯（3）由带材卷绕成型制成后，于所述定子铁芯（3）上加工得到多个所述定子凸极（6）。3.根据权利要求2所述的卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，所述定子铁芯（3）的材质包括导磁材料，所述导磁材料包括硅钢片。4.根据权利要求1所述的卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，多个所述定子凸极（6）的数量包括2的整数倍，多个所述定子凸极（6）以所述转子（1）的轴心为中心对称分布。5.根据权利要求4所述的卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，以所述定子铁芯（3）上相邻两个所述励磁线圈（4）的磁极极性相反，且共同构成一对磁极对；相邻两个磁极对的相邻磁极极性相同。6.根据权利要求5所述的卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，每侧，磁极对中的两个所述励磁线圈（4）采用并接或串接连接，和/或，磁极对间的所述励磁线圈（4）采用并接或串接连接。7.根据权利要求5所述的卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，所述推力盘（2）左右两侧的两个所述定子铁芯（3）上的相对磁极对的励磁线圈（4）差动控制，或者，所述推力盘（2）的左右两侧的所述定子铁芯（3）的所有励磁线圈（4）每侧作为一个整体，左右侧整体差动控制。8.根据权利要求1所述的卷绕铁芯推力磁轴承，其特征在于，所述卷绕铁芯推力磁悬浮轴承还包括工作间隙（5），所述推力盘（2）与所述定子铁芯（3）之间的单侧间隙，构成所述工作间隙（5）。

技术总结

本申请提供了一种卷绕铁芯推力磁轴承，所述卷绕铁芯推力磁轴承包括：推力盘，定子铁芯和多个励磁线圈。推力盘套设于转子，两个定子铁芯分别设置于推力盘的左右两侧，定子铁芯在转子的轴向方向设置有多个定子凸极，推力盘左右两侧的定子凸极相向设置，多个励磁线圈对应设置于多个定子凸极上。其中，定子铁芯由带材卷绕成型制成。本申请的卷绕铁芯推力磁轴承结构新颖，定子铁芯可以采用导磁材料带材卷绕成型制成，使得各励磁线圈产生的涡流限制在定子铁芯带材的厚度范围内，可显著降低推力磁轴承的涡流损失，降低推力磁轴承的功耗。降低推力磁轴承的功耗。降低推力磁轴承的功耗。