[发明专利]一种磁悬浮主动式三自由度轴承、电机和压缩机

权利要求书

1.一种磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于：包括：

轴向磁轴承(100)、径向磁轴承(200)和轴承转子(7)，所述轴向磁轴承(100)和所述径向磁轴承(200)均套设在转轴(8)的外周，所述轴向磁轴承(100)包括第一轴向定子(300)和第二轴向定子(400)，所述径向磁轴承(200)包括径向定子(500)，所述轴承转子(7)套设在所述转轴(8)的外周且能随着所述转轴(8)一起转动，所述径向定子(500)位于所述轴承转子(7)的外周且能对所述轴承转子(7)施加径向电磁力，沿所述转轴(8)的轴向方向所述第一轴向定子(300)的至少部分结构位于所述轴承转子(7)的轴向一端，所述第二轴向定子(400)的至少部分结构位于所述轴承转子(7)的轴向另一端，所述第一轴向定子(300)和所述第二轴向定子(400)能对所述轴承转子(7)施加轴向电磁力；所述径向定子(500)包括径向铁芯(6)和径向绕组(5)，所述径向铁芯(6)为环状结构且套设于所述轴承转子(7)的径向外侧；所述第一轴向定子(300)的至少部分结构位于所述径向绕组(5)的径向外侧，所述第一轴向定子(300)的至少部分结构与径向铁芯的径向外端相接，所述第二轴向定子(400)的至少部分结构位于所述径向绕组(5)的径向外侧，所述第二轴向定子(400)的至少部分结构与径向铁芯的径向外端相接，使得所述径向磁轴承(200)的偏置磁通由所述轴向磁轴承(100)提供。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于：

在轴向方向，所述径向铁芯(6)的轴向长度小于所述轴承转子(7)的轴向长度，所述轴承转子(7)与所述第一轴向定子(300)相对的第一轴向端(71)比所述径向铁芯(6)与所述第一轴向定子(300)相对的第三轴向端(61)凸出第一预设距离，使得所述径向铁芯(6)的所述第三轴向端(61)相对于所述第一轴向端(71)缩回形成第一空间，所述第一轴向定子(300)的至少部分结构延伸至与所述径向铁芯(6)的径向外端相接；

所述轴承转子(7)与所述第二轴向定子(400)相对的第二轴向端(72)比所述径向铁芯(6)与所述第二轴向定子(400)相对的第四轴向端(62)凸出第二预设距离，使得所述径向铁芯(6)的所述第四轴向端(62)相对于所述第二轴向端(72)缩回形成第二空间，所述第二轴向定子(400)的至少部分结构延伸与所述径向铁芯(6)的径向外端相接。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于：

所述第一轴向定子(300)包括第一轴向铁芯(1)和第一轴向绕组(3)，所述第一轴向铁芯(1)为环形结构，所述第一轴向铁芯(1)包括第一主体部(1a)、第一环形部(1b)和第二环形部(1c)，所述第一主体部(1a)为具有第一中心孔的圆盘结构，所述第一中心孔容纳所述转轴(8)从中穿过，所述第二环形部(1c)位于所述第一环形部(1b)的径向外侧，所述第一环形部(1b)的一端与所述第一主体部(1a)相接且另一端朝所述轴承转子(7)的方向延伸至与所述轴承转子(7)相对，所述第二环形部(1c)的一端与所述第一主体部(1a)相接且另一端延伸至所述径向铁芯(6)的径向外端相接，以在所述第一环形部(1b)的径向外侧与所述第二环形部(1c)的径向内侧之间形成第一容纳槽(1d)，所述第一轴向绕组(3)设置于所述第一容纳槽(1d)中并缠绕在所述第二环形部(1c)的内周。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮主动式三自由度轴承，其特征在于：

所述第一环形部(1b)沿所述转轴(8)的轴向方向延伸且与所述轴承转子(7)间隔第三预设距离，形成轴向工作间隙(16)；所述第二环形部(1c)也沿所述转轴(8)的轴向方向延伸；

所述第二环形部(1c)的轴向长度大于所述第一环形部(1b)的轴向长度，且所述第二环形部(1c)与所述第一主体部(1a)相背的一端位于所述径向铁芯(6)的径向外侧。