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[发明专利]一种检控共位内转子径向球面纯电磁磁轴承-CN201710374621.X有效
发明人：刘强;赵明师;吴立志;马丽梅;吴波;俞建荣;王伟;赵晶 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-05-24 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：一种检控共位内转子径向球面纯电磁磁轴承，包括定子系统和球面转子，定子系统包括：球面定子铁心、激磁线圈、传感器骨架、传感器线圈、屏蔽线、传感器屏蔽筒、定子套筒、上定子锁紧盘和下定子锁紧盘；本发明的磁极面为球面，球面转子所受电磁力过球心，当质心与球心重合时，消除了径向平动悬浮对偏转悬浮的干扰；球面定子铁心磁极上下边缘有一小圆角，减弱了磁极端部漏磁效应，降低了径向平动悬浮对轴向平动悬浮的干扰。此外，传感器骨架的轴线与球面定子铁心的中心孔轴线重合，实现了球面转子径向平动悬浮检测点与控制点共位，消除了因检控异位所需转换矩阵引起的误差，进一步提高了控制精度。
球面悬浮径向平动球面转子球心传感器骨架定子铁心定子系统磁轴承内转子锁紧盘重合磁效应偏转定子铁心磁极传感器屏蔽传感器线圈中心孔轴线控制点磁极端部定子套筒激磁线圈上下边缘转换矩阵磁极面电磁力检测点屏蔽线上定子下定子平动异位圆角质心轴向

[发明专利]一种检控共位球面轴向纯电磁磁阻力磁轴承-CN201710375273.8有效
发明人：刘强;赵明师;吴波;吴立志;俞建荣;马丽梅;赵晶 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-05-24 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：一种检控共位球面轴向纯电磁磁阻力磁轴承，其包括定子系统和转子，定子系统包括：上球面定子铁心、下球面定子铁心、激磁线圈、传感器线圈、传感器骨架、屏蔽线和传感器屏蔽筒。本发明磁极面为球面，转子所受悬浮电磁力始终过球心，当质心与球心重合时，消除了轴向平动悬浮对偏转悬浮的干扰。定子磁极外环面积为内环面积的2‑3倍，减弱了磁极外环表面的磁场强度和磁极端部漏磁效应，降低了轴向平动悬浮对径向平动悬浮的干扰。此外，传感器骨架轴线与球面定子铁心轴线重合，实现了位移检测点与控制点共位，消除了因检控异位所需转换矩阵引起的误差，进一步提高了转子悬浮控制精度。
一种检控球面轴向电磁磁阻磁轴

[发明专利]一种控制敏感隐式球形洛伦兹力磁轴承-CN201710419079.5有效
发明人：刘强;赵明师;马丽梅;赵勇;吴波;吴立志;俞建荣;姚舒晏 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-06-06 - 公布日： 2019-02-26 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种控制敏感隐式球形洛伦兹力磁轴承，由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括：安装套、磁钢、导磁环、挡环、挡环锁母、转盘和组件锁母；定子系统主要包括：定子骨架、偏转线圈、敏感线圈、环氧树脂胶和铝基板。本发明在现有球形隐式洛伦兹力磁轴承方案的基础上，采用三角形导磁环和梯形磁钢结构，提高了磁路顺磁效应，提升气隙磁密均匀性。同时，采用双线圈定子结构，实现了转子偏转控制与角度敏感的分离，能够同时实现偏转控制和角度敏感双重功能。
一种控制敏感球形洛伦兹力磁轴

[发明专利]一种双Halbach阵列球形洛伦兹力磁轴承-CN201610921211.8有效
发明人：刘强;胡灯亮;吴波;马丽梅;赵勇;赵明师;高宪鹏 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2018-08-28 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种双Halbach阵列球形洛伦兹力磁轴承，由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括：外安装套、外Halbach阵列磁钢、外隔磁环、外导磁环、外组件锁母；定子系统主要包括：内安装座、内Halbach阵列磁钢、内隔磁环、内导磁环、骨架、绕组、环氧树脂胶和内组件锁母；本发明采用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支承刚度，增大了磁轴承的偏转力矩，利用导磁环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和磁轴承偏转力矩精度。此外，磁极面均为球面，磁力线始终垂直磁极球面穿过绕组，偏转前后绕组位置的磁密大小和方向均不会改变，进一步提高了磁轴承偏转力矩精度。
一种 halbach 阵列球形洛伦兹力磁轴

[发明专利]一种两自由度Halbach阵列偏转洛伦兹力磁轴承-CN201610920731.7有效
发明人：刘强;胡灯亮;吴波;马丽梅;赵勇;赵明师;高宪鹏 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2018-08-28 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
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。
一种自由度 halbach 阵列偏转洛伦兹力磁轴

[发明专利]一种精密洛伦兹力平台-CN201810172488.4在审
发明人：刘强;姚舒晏;吴波;赵明师;尹兆京;胡灯亮;马丽梅;王伟 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2018-03-01 - 公布日： 2018-07-24 - 主分类号： H02K7/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种精密洛伦兹力平台，包括静止部分和转动部分，静止部分包括：轴向承重磁轴承定子组件、偏转磁轴承定子组件、轴向磁轴承定子组件、电机定子组件、传感器组件、径向磁轴承定子组件、芯轴、底座和保护盖；转动部分包括：轴向承重磁轴承转子组件、偏转磁轴承转子组件、轴向磁轴承转子组件、电机转子组件、径向磁轴承转子组件和台体。本发明提出了一种精密洛伦兹力平台，具有气隙磁密均匀性好、控制精度高、六自由度控制完全解耦、高频动态响应快等优点，可应用于航空航天、高端装备制造等领域。
洛伦兹力精密偏转磁轴承转子定子组件磁轴承承重轴向转动静止径向磁轴承定子径向磁轴承转子轴向磁轴承定子轴向磁轴承转子电机定子组件电机转子组件传感器组件高频动态航空航天均匀性好六自由度气隙磁密装备制造保护盖高端解耦台体芯轴底座响应应用

[发明专利]一种双永磁体偏转洛伦兹力磁轴承-CN201610597382.X有效
发明人：刘强;胡灯亮;吴波;赵勇;赵明师;马丽梅;高宪鹏 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2016-07-26 - 公布日： 2018-06-29 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种双永磁体偏转洛伦兹力磁轴承，包括转子系统和定子系统，转子系统主要包括：外安装套、外磁钢、外隔磁环、外上导磁环、外下导磁环、外下导磁环锁母、转盘、外组件锁母、内安装套、内磁钢、内隔磁环、内上导磁环、内下导磁环、内下导磁环锁母和内组件锁母；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、绕组和环氧树脂胶。本发明采用磁钢轴向充磁方案，减少了磁钢圈数，降低了因磁钢磁动势不均匀引起的气隙磁密波动，利用导磁环顺磁，进一步降低了因磁钢拼接引起的气隙磁密波动，有利于实现高精度偏转控制力矩。此外，磁极材料为导磁材料，利于磁极表面精密加工，降低了对磁钢尺寸精度和表面粗糙度要求。
下导磁环锁母洛伦兹力磁轴承偏转定子系统气隙磁密上导磁环转子系统安装套永磁体磁钢表面粗糙度要求环氧树脂胶磁钢拼接磁极表面磁极材料导磁材料定子骨架精密加工内隔磁环偏转控制外隔磁环不均匀磁动势磁钢圈磁钢轴导磁环铝基板内磁钢内组件外磁钢外组件充磁顺磁转盘

[发明专利]一种隐式高阻尼洛伦兹力径向磁轴承-CN201711488368.7在审
发明人：刘强;尹兆京;赵明师;吴波;姚舒晏;马丽梅 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2018-06-22 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种隐式高阻尼洛伦兹力径向磁轴承，主要由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括：上转子固定座、外上导磁环、内上导磁环、上磁钢、下转子固定座、外下导磁环、内下导磁环和下磁钢；定子系统主要包括：定子骨架和绕组。本发明采用磁钢内置的隐式方案，消除了显式磁钢方案中的气隙边缘效应和因磁钢拼接引起的磁密波动，提高了气隙气密均匀性。此外，利用双层绕组结构，增加转子阻尼悬浮力，实现了磁轴承的高阻尼，提高了系统的抗失稳能力。
磁钢高阻尼隐式径向磁轴承定子系统洛伦兹力上导磁环下导磁环转子系统固定座气隙转子边缘效应磁钢拼接定子骨架双层绕组转子阻尼磁轴承均匀性上转子悬浮力磁密内置气密失稳显式

[发明专利]一种大承载力高动态响应轴向洛伦兹力磁轴承-CN201711483851.6在审
发明人：刘强;赵明师;马丽梅;吴波;尹兆京;姚舒晏 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种大承载力高动态响应轴向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：外安装套、外导磁环、外磁钢、外隔磁环、外顺磁环、转盘、内安装套、内导磁环、内磁钢、内隔磁环和内顺磁环；定子系统主要包括：定子骨架、铝基板、恒流线圈、控制线圈和环氧树脂胶。本发明采用多层隐式磁钢结构，利用四层恒流线圈和一层控制线圈产生的安培力提供悬浮支承力，在消除显式磁钢方案中的气隙边缘效应和因磁钢拼接引起的磁密波动的同时，大幅提高了轴承承载力。此外，将恒流线圈与控制线圈分离，减少控制线圈的电感，提高了磁轴承的高频动态响应能力。
控制线圈恒流洛伦兹力磁轴承大承载力定子系统转子系统安装套高动态顺磁轴向电感环氧树脂胶轴承承载力边缘效应磁钢结构磁钢拼接定子骨架高频动态内导磁环内隔磁环外导磁环外隔磁环响应能力悬浮支承响应安培力磁轴承铝基板内磁钢外磁钢磁钢磁密多层气隙显式隐式转盘

[实用新型]一种三自由度低功耗永磁偏置解耦磁轴承-CN201720575030.4有效
发明人：杨海洋;赵明师;王伟;马丽梅 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-05-22 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种三自由度低功耗永磁偏置解耦磁轴承，主要由定子系统和转子系统两部分组成，定子系统主要包括：定子铁芯、激磁线圈、磁钢、定子铁芯支架和定子端盖；转子系统主要包括：环形转子叠片和转盘。本实用新型所述的轴向磁轴承定子部分在同一个装置中需成对使用，可对转子进行轴向平动控制和径向两自由度偏转控制。此外，本实用新型利用磁钢产生的永磁磁场作为偏置磁场，利用通电线圈产生的电磁磁场作为控制磁场，电磁磁场不经过永磁磁场，实现了永磁和电磁的真正解耦，提高了电磁利用率，进一步降低了永磁偏置磁轴承功耗。
本实用新型解耦电磁磁场定子铁芯定子系统三自由度永磁磁场永磁偏置转子系统磁轴承低功耗磁钢永磁偏置磁轴承轴向磁轴承定子电磁利用率转子成对使用定子端盖环形转子激磁线圈两自由度偏置磁场偏转控制通电线圈叠片功耗平动永磁支架轴向转盘磁场

[实用新型]一种低功耗永磁偏置解耦磁轴承-CN201720580819.9有效
发明人：杨海洋;赵明师;王伟;马丽梅 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-05-23 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： F16C32/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种低功耗永磁偏置解耦磁轴承，主要由定子部分和转子部分组成，定子部分包括定子铁芯、激磁线圈、磁钢、定子铁芯支架和定子端盖；转子部分包括环形转子叠片和转盘。定子部分在一个装置中成对使用，当磁轴承上定子部分和下定子部分对称放置时，可对转子进行轴向平动控制和径向单自由度偏转控制；当磁轴承上定子部分和下定子部分周向角度相位差90°时，可对转子进行轴向平动控制和径向两自由度偏转控制。本实用新型利用磁钢产生的永磁磁场作为偏置磁场，利用通电线圈产生的电磁磁场作为控制磁场，电磁磁场不经过永磁磁场，实现了永磁和电磁的真正解耦，提高了电磁利用率，进一步降低了永磁偏置磁轴承功耗。
转子磁轴承解耦本实用新型电磁磁场定子铁芯偏转控制永磁磁场永磁偏置低功耗上定子下定子磁钢平动轴向永磁偏置磁轴承电磁利用率角度相位差部分对称成对使用单自由度定子端盖环形转子激磁线圈两自由度偏置磁场通电线圈叠片功耗永磁支架转盘磁场

[发明专利]一种隐式洛伦兹力偏转磁轴承-CN201710220596.X在审
发明人：刘强;胡灯亮;吴波;赵勇;俞建荣;赵明师;尹兆京 -专利权人：北京石油化工学院
申请日： 2017-04-06 - 公布日： 2017-05-31 - 主分类号： G01C19/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种隐式洛伦兹力偏转磁轴承，主要由转子系统和定子系统两部分组成，转子系统主要包括外安装套、外磁钢、外导磁环、外隔磁环、外导磁锁母、导磁盘、转盘、外组件锁母、内安装套、内磁钢、内导磁环、内隔磁环、内导磁锁母、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。本发明采用多圈磁钢内置方案，增大了气隙磁场强度，降低了悬浮功耗，提高了输出力矩大小，利用导磁环的顺磁功能，减弱了磁钢因拼接缝隙引起的磁密波动，提高了磁密均匀性。此外，磁极材料为导磁材料，利于磁极表面高精度加工，降低了对磁钢尺寸精度和表面粗糙度要求。
一种隐式洛伦兹力偏转磁轴

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