[发明专利]一种永磁偏置外转子径向混合磁轴承的设计方法

摘要

一种永磁偏置外转子径向混合磁轴承的设计方法，该方法以磁轴承的位移刚度为出发点，以最大承载力、饱和磁密、槽满率为约束条件进行磁轴承设计，与现有的以永磁体最佳工作点为目标的径向混合磁轴承设计方法相比，该方法更有利于磁轴承的控制，并且得到的永磁体大小更加合理，该方法准确度高，简单可行，其设计思想可用于各类永磁偏置外转子径向混合磁轴承的设计。

主权项

1、一种永磁偏置外转子径向混合磁轴承的设计方法，其特征在于：该方法基于磁轴承的位移刚度，其具体步骤如下：(1)设定磁轴承的位移刚度Kx、气隙长度δ、漏磁系数σ、叠片系数Kfe、最大承载力Fmax、静态悬浮电流i以及铁心的饱和磁密Bs；(2)根据定子的强度及模态要求确定永磁体内径Dpm2；(3)根据最大承载力Fmax、饱和磁密Bs以及叠片系数Kfe确定定子铁心截面积A；(4)根据实际需求确定定子铁心宽度bs与定子铁心轴向长度Lsfe的比例关系，进而确定定子铁心宽度bs和定子铁心轴向长度Lsfe以及转子铁心轴向长度Lrfe；(5)由磁路分析，合理分配定、转子铁心各部分磁密，确定定子铁心轭部厚度hsfe以及转子铁心轭部厚度hrfe；(6)根据气隙长度δ确定永磁体轴向长度hpm和定子槽口宽度Lc；(7)根据位移刚度Kx计算永磁体外径Dpm1(即定子铁心内径Ds2)，再结合转子重力G计算电流刚度Ki，由静态悬浮电流i以及电流密度J确定线圈直径dc；(8)由定子铁心轭部厚度hsfe确定定子齿内径Dst，根据槽满率确定定子铁心外径Ds1；(9)由气隙长度δ确定出转子铁心内径Dr2，由转子铁心轭部厚度hrfe确定转子铁心外径Dr1(即外导磁环内径Ddao2)，由磁路各部分磁密相等原则确定外导磁环外径Ddao1，由电流刚度Ki确定线圈匝数N。