用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承的制作方法

1.本实用新型涉及电力机械设备技术领域，特别是涉及一种用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承。


背景技术：

2.基于飞轮储能技术的电力调频系统多采用纯电励磁型轴向磁轴承，这种磁轴承完全依靠通电线圈在铁芯周围产生磁场，依靠磁吸力来产生与重力方向相反的悬浮力。而完全靠电励磁产生的磁场，损耗较高，并且一旦出现电源故障，转子会直接掉落，容易损坏飞轮储能系统，故现有的磁轴承对系统无缓冲，系统安全风险更高。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承。
4.本实用新型申请提供的用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承，包括线圈、磁钢固定架、铁芯和若干块永磁体；
5.所述铁芯的轴向上的第一侧端面设有安装槽，所述线圈设置在所述安装槽内；所述磁钢固定架与所述铁芯轴向上的一个侧端面可拆卸连接，所述永磁体通过所述磁钢固定架设置在所述铁芯的侧端面上，所述永磁体沿所述铁芯的周向均匀分布。
6.在其中一个实施例中，所述永磁体的外边沿与所述铁芯的外周侧面平齐，所述线圈位于所述磁钢固定架和所述铁芯的内周侧面之间。
7.在其中一个实施例中，所述永磁体的内边沿与所述铁芯的内周侧面平齐，所述线圈位于所述磁钢固定架和所述铁芯的外周侧面之间。
8.在其中一个实施例中，所述磁钢固定架设置在所述第一侧端面上。
9.在其中一个实施例中，还包括轴向位移传感器；所述铁芯的内周侧面上设有安装凸环，所述轴向位移传感器设置在所述安装凸环上位于所述铁芯轴向的侧端面上。
10.在其中一个实施例中，所述磁钢固定架包括环架、压环和若干个连接块，所述压环设置在所述环架的外周侧面上，所述连接块均匀分布在所述环架的外周侧面上；所述磁钢上设有与所述压环相匹配的连接台阶，所述磁钢通过所述连接台阶抵靠在所述压环和所述环架的外周侧面上。本实用新型的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：
11.本实用新型提供的用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承采用电励磁和永磁体励磁混合的型式，能够减小全电励磁式磁悬浮轴承所需要的电流从而减小系统损耗，即使遇到电源故障的极端情况，也能够永磁体继续提供磁场，能有效减小系统受到的冲击力，从而减小系统损毁的风险。
12.本技术附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本实用新型的具体实施了解到。
附图说明
13.图1为本实用新型一实施例中用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承的立体结构示意图；
14.图2为本实用新型一实施例中轴向磁悬浮轴承的爆炸组装结构示意图；
15.图3为本实用新型一实施例中磁钢固定架的结构示意图；
16.图4为本实用新型一实施例中永磁体的结构示意图。
具体实施方式
17.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的可能的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本实用新型的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本实用新型的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。
18.相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
19.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
20.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案以及该技术方案如何解决上述的技术问题进行详细说明。
21.本实用新型申请提供的用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承，如图1和图2所示，包括铁芯100、线圈200、磁钢固定架400和若干块永磁体300。铁芯100可视作轴向磁悬浮轴承的主要框架组件，当然，也作为能够产生磁场的铁芯100部件。
22.铁芯100的轴向上的第一侧端面设有安装槽110，线圈200设置在安装槽110内；磁钢固定架400与铁芯100轴向上的一个侧端面可拆卸连接，永磁体300通过磁钢固定架400设置在铁芯100的侧端面上，永磁体300沿铁芯100的周向均匀分布。铁芯100的轴向上具有第一侧端面以及与第一侧端面相对的第二侧端面。安装槽110是一种沉槽，可以呈现为u型，环绕铁芯100的旋转中心轴一圈，便于将线圈200放置于其中，当给线圈200通电时，就能够在铁芯100周围产生轴向的磁场。
23.磁钢固定架400通常采用螺钉实现与铁芯100的可拆卸连接，便于组装或者拆解维护。永磁体300通过磁钢固定架400被夹持在铁芯100上，并且环绕铁芯100的旋转中心轴一圈，根据需要，可具体选择永磁体300的尺寸形状，永磁体300可采用稀土永磁体300。
24.本实用新型提供的用于电力调频系统的轴向磁悬浮轴承采用电励磁和永磁体300
励磁混合的型式，能够减小全电励磁式磁悬浮轴承所需要的电流从而减小系统损耗，即使遇到电源故障的极端情况，也能够永磁体300继续提供磁场，能有效减小系统受到的冲击力，从而减小系统损毁的风险。
25.可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1所示，永磁体300的外边沿与铁芯100的外周侧面平齐，线圈200位于磁钢固定架400和铁芯100的内周侧面之间。将永磁体300均匀分布在铁芯100的外圈上，能够最大限度地利用铁芯100上的空间，尽可能多的布置永磁体300，提高永磁体300励磁比率。
26.可选的，在本实用新型申请的另一个实施例中，未进行图示，永磁体300的内边沿与铁芯100的内周侧面平齐，线圈200位于磁钢固定架400和铁芯100的外周侧面之间。根据实际需要，也可将永磁体300靠近铁芯100的内圈设置，提高永磁体300对穿设在铁芯100内圈空间中的旋转轴的防冲击能力。
27.可选的，在本实用新型申请的一个实施例的一种具体实现方式中，如图1所示，磁钢固定架400设置在第一侧端面上。磁钢固定架400、永磁体300和线圈200可同侧设置。
28.可选的，在本实用新型申请的一个实施例的另一种具体实现方式中，如图1和图2所示，还包括轴向位移传感器500；铁芯100的内周侧面上设有安装凸环120，轴向位移传感器500设置在安装凸环120上位于铁芯100轴向的侧端面上。位移传感器500用来感应磁轴承与设置在轴向磁悬浮轴承中的飞轮转子的距离，用于对轴向磁悬浮轴承的控制，将轴向位移传感器500安放于轴向磁悬浮轴承的内圈(即铁芯100的内圈中)，能更节省空间，提高系统布置的紧凑度。
29.可选的，在本实用新型申请的一个实施例的又一种具体实现方式中，如图3和图4所示，磁钢固定架400包括环架410、压环420和若干个连接块430，压环420设置在环架410的外周侧面上，连接块430均匀分布在环架410的外周侧面上；磁钢上设有与压环420相匹配的连接台阶310，磁钢通过连接台阶310抵靠在压环420和环架410的外周侧面上。磁钢固定架400可由隔磁材料机加工成型或直接压铸成型，磁钢固定架400起到固定永磁体300和减小漏磁的作用，永磁体300及磁钢固定架400上相匹配的压环420和连接台阶310能够更牢固地压住永磁体300，避免永磁体300意外脱落造成危险。
30.本技术领域技术人员可以理解，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。