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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种无源抗磁悬浮电机，包括悬浮转子、永磁同步驱动系统、悬浮磁铁阵列和支撑架；悬浮转子部分包括永磁体转子、悬浮转盘、轴向悬浮永磁体、转轴、轴套。永磁同步驱动系统包括线圈绕组、第一支座，线圈绕组中通入三相电流产生旋转磁场，和永磁体转子磁场耦合，从而带动电机转子旋转；悬浮磁铁阵列包括上部悬浮磁铁阵列、下部悬浮磁铁阵列、永磁体阵列、第二支座，永磁体阵列放置在第二支座，给悬浮转子提供轴向悬浮力，使悬浮转子部分可以被动稳定悬浮。本发明的无源抗磁悬浮电机克服了抗磁悬浮静电电机静电力较小所导致的旋转扭矩较小的缺点，提高了电机的驱动能力，解决了静电驱动驱动力矩不足致使极限转速偏低的问题。

主权项：1.一种无源抗磁悬浮电机，其特征在于，包括悬浮转子、永磁同步驱动系统、悬浮磁铁阵列和支撑架，所述悬浮转子包括永磁体转子1、悬浮转盘2、轴向悬浮永磁体3、转轴4、轴套5；永磁同步驱动系统包括线圈绕组6、第一支座7，悬浮磁铁阵列包括上部悬浮磁铁阵列8、下部悬浮磁铁阵列9、永磁体阵列10、第二支座11；支撑架包括支撑底座12和轴向支撑杆13；永磁体转子1包括N个扇形磁瓦，N个磁瓦固定拼接在转轴4上，N为大于4的偶数，磁瓦共有两种充磁方向，分别为径向向外充磁以及径向向内充磁，相对方向的永磁体磁瓦充磁方向一致，相邻方向的永磁体磁瓦充磁方向相反；永磁体转子1的圆周外设置有线圈绕组6，线圈绕组6固定在第一支座7上，线圈绕组6共有三相，依次通入3相正弦交流电，三相电频率相同，幅值相同，相位依次滞后120°，形成旋转磁场并与永磁转子1磁场耦合，带动永磁体转子1进行同步旋转；悬浮转盘2为圆形薄片状，采用抗磁性材料制成，永磁体阵列10为环形Halbach排列，固定安装在悬浮转盘2下方的第二支座11上，并与悬浮转盘2相对，运行时与悬浮转盘2具有悬浮气隙；轴向悬浮永磁体3为圆柱形，两个轴向悬浮永磁体3通过轴套5安装在转轴4的两端，两个轴向悬浮永磁体3与轴套5连接端的极性相同；上部悬浮磁铁阵列8、下部悬浮磁铁阵列9均包括一个圆盘状支架14、M个柱状永磁体15，圆盘状支架12侧面均匀设置M个辐射状排列的圆柱形通孔，用于安装M个柱状永磁体15，M为大于4的偶数，与通孔为间隙配合，中间填以固定胶，保证永磁体粘连牢固，M个柱状永磁体圆心方向的极性与轴向悬浮永磁体3轴套连接端的极性相同；转轴4从上至下依次穿过悬浮转盘2、第二支座11、永磁体转子1圆心处的通孔，并与永磁体转子、悬浮转盘2固定，与第二支座11圆心处的通孔具有间隙，上部悬浮磁铁阵列1的圆盘状支架14、下部悬浮磁铁阵列2的圆盘状支架14的圆心处开设有圆柱形的通孔，转轴4上方轴向悬浮永磁体3的上端和转轴4下方轴向悬浮永磁体3的下端位于圆柱形的通孔中，并与通孔圆周具有间隙；轴向支撑杆13固定在支撑底座12上，圆盘状支架14、第一支座7、第二支座11上设置有安装孔，轴向支撑杆13通过安装孔将上部悬浮磁铁阵列8的圆盘状支架12、第一支座7、第二支座11、下部悬浮磁铁阵列9的圆盘状支架12固定在轴向支撑杆13上。

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