[发明专利]一种两自由度Halbach阵列偏转洛伦兹力磁轴承

摘要

本发明公开了一种两自由度Halbach阵列偏转洛伦兹力磁轴承，由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括：外导磁套、外隔磁环、外上Halbach阵列磁钢、外下Halbach阵列磁钢、外上顺磁套、外下顺磁套、外上磁钢锁母、外下磁钢锁母、转盘、外组件锁母、内导磁套、内隔磁环、内上Halbach阵列磁钢、内下Halbach阵列磁钢、内上顺磁套、内下顺磁套、内上磁钢锁母、内下磁钢锁母和内组件锁母；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、绕组和环氧树脂胶；本发明由于采用Halbach阵列磁钢结构，增强了气隙磁场强度，提高了磁轴承的承载力和刚度，有利于输出大陀螺控制力矩，利用顺磁套消除了磁钢因拼接缝隙引起的磁密波动，提高了气隙内磁密均匀性，有利于提高输出力矩精度。

主权项

1.一种两自由度Halbach阵列偏转洛伦兹力磁轴承，主要由转子系统和定子系统组成，其特征在于：所述转子系统主要包括：外导磁套(1)、外隔磁环(2)、外上Halbach阵列磁钢(3A)、外下Halbach阵列磁钢(3B)、外上顺磁套(4A)、外下顺磁套(4B)、外上磁钢锁母(5A)、外下磁钢锁母(5B)、转盘(6)、外组件锁母(7)、内导磁套(8)、内隔磁环(9)、内上Halbach阵列磁钢(10A)、内下Halbach阵列磁钢(10B)、内上顺磁套(11A)、内下顺磁套(11B)、内上磁钢锁母(12A)、内下磁钢锁母(12B)和内组件锁母(13)；所述定子系统主要包括：定子骨架(14)、铝基板(15)、左绕组(16A)、右绕组(16B)、前绕组(16C)、后绕组(16D)和环氧树脂胶(17)；所述外导磁套(1)位于外隔磁环(2)、外上Halbach阵列磁钢(3A)、外下Halbach阵列磁钢(3B)、外上顺磁套(4A)、外下顺磁套(4B)、外上磁钢锁母(5A)和外下磁钢锁母(5B)的径向外侧，外隔磁环(2)位于外导磁套(1)的径向内侧中心位置，外上Halbach阵列磁钢(3A)和外下Halbach阵列磁钢(3B)分别位于外隔磁环(2)的上端和下端，外上顺磁套(4A)位于外上Halbach阵列磁钢(3A)的径向内侧，外下顺磁套(4B)位于外下Halbach阵列磁钢(3B)的径向内侧，外上磁钢锁母(5A)位于外上Halbach阵列磁钢(3A)和外上顺磁套(4A)的上端，外下磁钢锁母(5B)位于外下Halbach阵列磁钢(3B)和外下顺磁套(4B)的下端，外隔磁环(2)、外上Halbach阵列磁钢(3A)、外下Halbach阵列磁钢(3B)、外上顺磁套(4A)和外下顺磁套(4B)位于外导磁套(1)的径向内侧，并通过外上磁钢锁母(5A)和外下磁钢锁母(5B)与外导磁套(1)的螺纹配合固定安装在外导磁套(1)上，外导磁套(1)、外隔磁环(2)、外上Halbach阵列磁钢(3A)、外下Halbach阵列磁钢(3B)、外上顺磁套(4A)、外下顺磁套(4B)、外上磁钢锁母(5A)和外下磁钢锁母(5B)位于转盘(6)环形槽外壁径向内侧，并通过外组件锁母(7)与转盘(6)的螺纹配合固定安装在转盘(6)上，内导磁套(8)位于内隔磁环(9)、内上Halbach阵列磁钢(10A)、内下Halbach阵列磁钢(10B)、内上顺磁套(11A)、内下顺磁套(11B)、内上磁钢锁母(12A)和内下磁钢锁母(12B)的径向内侧，内隔磁环(9)位于内导磁套(8)的径向外侧中心位置，内上Halbach阵列磁钢(10A)和内下Halbach阵列磁钢(10B)分别位于内隔磁环(9)的上端和下端，内上顺磁套(11A)位于内上Halbach阵列磁钢(10A)的径向外侧，内下顺磁套(11B)位于内下Halbach阵列磁钢(10B)的径向外侧，内上磁钢锁母(12A)位于内上Halbach阵列磁钢(10A)和内上顺磁套(11A)的上端，内下磁钢锁母(12B)位于内下Halbach阵列磁钢(10B)和内下顺磁套(11B)的下端，内隔磁环(9)、内上Halbach阵列磁钢(10A)、内下Halbach阵列磁钢(10B)、内上顺磁套(11A)和内下顺磁套(11B)位于内导磁套(8)的径向外侧，并通过内上磁钢锁母(12A)和内下磁钢锁母(12B)与内导磁套(8)的螺纹配合固定安装在内导磁套(8)上，内导磁套(8)、内隔磁环(9)、内上Halbach阵列磁钢(10A)、内下Halbach阵列磁钢(10B)、内上顺磁套(11A)、内下顺磁套(11B)、内上磁钢锁母(12A)和内下磁钢锁母(12B)位于转盘(6)环形槽内壁径向外侧，并通过内组件锁母(13)与转盘(6)的螺纹配合固定安装在转盘(6)上，定子骨架(14)位于外隔磁环(2)、外上顺磁套(4A)、外下顺磁套(4B)、外上磁钢锁母(5A)、外下磁钢锁母(5B)和外组件锁母(7)的径向内侧，铝基板(15)位于定子骨架(14)的径向外侧下方，并通过螺纹配合固定在定子骨架(14)上，左绕组(16A)、右绕组(16B)、前绕组(16C)和后绕组(16D)分别位于定子骨架(14)的左端径向外侧、右端径向外侧、前端径向外侧和后端径向外侧，左绕组(16A)、右绕组(16B)、前绕组(16C)和后绕组(16D)通过环氧树脂胶(17)固化安装在定子骨架(14)上，外隔磁环(2)、外上顺磁套(4A)、外下顺磁套(4B)、外上磁钢锁母(5A)和外下磁钢锁母(5B)的内圆柱面与内隔磁环(9)、内上顺磁套(11A)、内下顺磁套(11B)、内上磁钢锁母(12A)和内下磁钢锁母(12B)的外圆柱面之间形成气隙(18)。