[发明专利]一种永磁偏置内转子径向磁轴承的设计方法

摘要

一种永磁偏置内转子径向磁轴承的设计方法，该方法以永磁偏置内转子径向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内转子径向磁轴承的设计。

主权项

1、一种永磁偏置内转子径向磁轴承的设计方法，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、转子转速n、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)根据转子转速n以及材料的强度确定转子轴外径Dn；(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)根据实际要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、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，计算转子铁心内径Dr2、外径Dr1以及定子铁心轭部高度hsfe，进而确定定子铁心内径Ds2；(6)根据定转子之间的磁气隙长度δ，确定永磁体轴向长度hpm以及槽口宽度Lc；(7)根据位移刚度Kx以及转子重力G确定电流刚度Ki，由电流密度J以及静态悬浮电流i确定线圈直径dc；(8)根据槽满率要求确定定子齿外径Dst，再由定子铁心轭部高度hsfe可确定出定子铁心外径Ds1，也即永磁体内径Dpm2；(9)根据位移刚度Kx确定出永磁体外径Dpm1，根据电流刚度Ki确定线圈匝数N。