径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和驱动的方法，电磁轴承和驱动系统和转子纺纱机的纺纱机构.pdf

径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的单个电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和驱动的方法，电动旋转驱动装置通过磁通分量的作用可以在径向电磁轴承的定子(1)中移动和转动，该磁通基于对径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或旋转加速度的监控感应出在轴向和/或径向和/或切向上作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的力。来自分开的磁通源的稳定磁通和驱动磁通同时作用在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的对于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置是公共的电磁功能部件上。本发明还涉及电磁轴承和驱动系统和转子纺纱机的纺纱机构。

1.  径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的单个电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和驱动的方法，电动旋转驱动装置通过磁通分量的作用可以在径向电磁轴承的定子(1)中移动和转动，该磁通基于对径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或旋转加速度的监控产生在轴向和/或径向和/或切向上作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的力，其特征在于，来自分开的磁通源的稳定磁通和驱动磁通同时作用在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的对于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置是公共的电磁功能部件上。

2.  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，稳定磁通包括由稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)激励的和用于将电磁功能部件维持在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的定子(1)中的轴向工作位置上的持久分量和由稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)激励的和用于稳定电磁功能部件的工作位置的可变分量，而由至少一个驱动电磁铁激励的驱动磁通包括用于产生引起电磁功能部件的旋转运动的至少一个切向力的分量。

3.  按照权利要求2所述的方法，其特征在于，驱动磁通也包括形成至少一个在轴向和/或径向作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的辅助力的分量。

4.  按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的辅助力的数量大于或等于要被控制、操作和/或稳定的径向电磁轴承的定子和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的自由度的数量。

5.  按照权利要求4所述的方法，其特征在于，主动辅助力的数量和它们的方向和大小按照径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的被连续监控的旋转的位置和/或加速度和/或速度进行控制。

6.  按照权利要求5所述的方法，其特征在于，基于与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的旋转的位置和/或加速度和/或速度的变化相关联的信号并依据代表控制系统的一部分的或实施到该控制系统中的预先确定的数学模型或算式对辅助力进行控制。

7.  径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁轴承和驱动系统，包括用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的主动的悬浮和定中心的电磁轴承，电动旋转驱动装置可以在电磁轴承的定子(1)中移动和转动，和径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的电动旋转驱动装置，电动旋转驱动装置的定子与径向电磁轴承的定子分开和系统还包括用于监控径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的旋转的位置，加速度和/或速度的机构和控制单元(7)，其特征在于，径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件可移动和旋转地安装在径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)之间的空间中，径向电磁轴承的定子(1)的磁场和电动驱动装置的定子(2)的磁场都汇入到该空间中，而电磁功能部件包括电动旋转驱动装置和径向电磁轴承的共同部件，它们被发现处于径向电磁轴承的定子(1)的磁场中和同时处于电动旋转驱动装置的定子(2)的磁场中。

8.  按照权利要求7所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置和径向电磁轴承的公共的功能部件包括至少一个形成电动旋转驱动装置的一部分的驱动永久磁铁(31)，和/或形成径向电磁轴承的一部分的具有电磁功能的铁磁环(32)。

9.  按照权利要求7或8所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)由控制单元相互连接，控制单元与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或加速度的至少一个传感器耦联并且能够单独地控制和径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)。

10.  按照权利要求7或8所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)由控制单元相互连接，控制单元包括用于基于对其实际电源的电特性的监控来测量和计算径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或加速度的机构并且能够单独地控制向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)。

11.  按照权利要求7至10中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)包括至少一个与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的轴线(30)平行地磁化的稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)和至少三个稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)，其中每个稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)包括铁芯(111a，111b，111c，111d)，围绕该铁芯卷绕有经由控制单元(7)与电源耦合的稳定线圈(110a，110b，110c，110d)，稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)和稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)装配有极部件(120a，120b，120c，120d，130a，2130c)，它们位于被空间分隔开的相邻的稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)之间，在每个稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)上的极部件(220a，220b，220c，220d，230a，230c)覆盖至少一部分铁芯(111a，111b，111c，111d)和稳定线圈(110a，2110b，110c，110d)的一部分卷绕圈和至少径向电磁轴承的定子(1)的一部分稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)。

12.  按照权利要求7至11中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)包括安装在稳定线圈(110a，2110b，110c，110d)之间的空间内的辅助的环形稳定永久磁铁(113)。

13.  按照权利要求7至11中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)包括至少三个与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的轴线平行磁化的稳定永久磁铁(114)，其安装在稳定线圈(110a，110b，110c，110d)之间的空间内。

14.  按照权利要求11至13中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，稳定电磁铁的铁芯(111a，111b，111c，111d)至少部分地由稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)形成。

15.  按照权利要求10至14中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，位于稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)的上侧中的一个平面中的极部件(120a，120b，120c，120d)在它们与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件相邻的部分中借助于薄的连接桥(1201)连接到上部铁磁板(12)中和位于稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)的底侧中的一个平面中的极部件(130a，130b，130c，130d)在它们与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件相邻的部分中借助于薄的连接桥(1301)连接到底部铁磁板(13)中，径向电磁轴承的定子的稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)和径向电磁轴承的定子(1)的永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d，113，114)至少部分地定位在这些上部和底部铁磁板(12，13)之间，在对应的铁磁板(12，13)中在相邻的极部件(120a，120b，120c，120d，130a，130b，130c，130d)之间的空间自连接桥(1201，1301)向外变得更宽。

16.  按照权利要求15所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，铁磁板(12，13)的相邻的极部件(120a，120b，120c，120d，130a，130b，130c，130d)的侧缘边形成接近90°的角。

17.  按照权利要求7至16中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置由电动机或由起电动机和发电机功能的电机形成。

18.  按照权利要求7至17中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置的定子(2)定位在电磁功能部件内部，电磁功能部件安装在径向电磁轴承的定子(1)内部。

19.  按照权利要求7至17中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置的定子(2)对着电磁功能部件的至少一个表面部分定位，该电磁功能部件安装在径向电磁轴承的定子(1)内部。

20.  按照权利要求7至17中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置的定子(2)定位在电磁功能部件的外部，电磁功能部件安装在径向电磁轴承的静止部分的外部。

21.  按照权利要求7至20中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，专门的应用部件以同轴的方式安装在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上。

22.  按照权利要求21所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，专门的应用部件由转子纺纱机的纺纱转子(4)代表。

23.  转子纺纱机的纺纱机构，包括纺纱转子，其特征在于，纺纱转子(4)以同轴的方式安装在如权利要求7至20任一项所述的电磁轴承和驱动系统的径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上。

24.  按照权利要求23所述的转子纺纱机的纺纱机构，其特征在于，纺纱转子(4)由双侧敞开的体形成，该体中设有用于引入被选出的单根纺织纤维的引入孔和用于拉出被纺织的纱线的引出孔，该引出孔连接到在电动旋转驱动装置的定子(2)中形成的孔中，拉出纱线喷嘴(5)定位在该孔中。

25.  按照权利要求24所述的转子纺纱机的纺纱机构，其特征在于，纺纱转子(4)具有垂直的旋转轴线，而它的引入孔定位在下方和引出孔定位在上方。

26.  按照权利要求23所述的转子纺纱机的纺纱机构，其特征在于，纺纱转子(4)由具有封闭的底部的旋转体形成，该底部的对面形成有用于引入被选出的单根纺织纤维和拉出被纺织的纱线的孔。

径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和驱动的方法，电磁轴承和驱动系统和转子纺纱机的纺纱机构
技术领域
本发明涉及径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和驱动的方法，电动旋转驱动装置通过磁通的分量的作用可以在径向电磁轴承的定子中移动和转动，该磁通基于对电机的电磁功能部件的位置和/或速度和/或旋转加速度的监控产生在轴向和/或径向和/或切向上作用于电机的电磁功能部件的力。
本发明还涉及一种径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁轴承和驱动系统，包括用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的主动的悬浮和定中心的电磁轴承，电动旋转驱动装置可以在电磁轴承的定子中移动和转动，和径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的电动旋转驱动装置，电动旋转驱动装置的定子与径向电磁轴承的定子分开和系统还包括用于监控径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的旋转的位置，加速度和/或速度的机构和控制机构。
本发明还涉及转子纺纱机的纺纱机构，包括纺纱转子可旋转地安装在与负压源耦联的纺纱单元的空气室中。
背景技术
背景技术包括电磁轴承，其借助于永久磁铁由于永久磁偏置而增大承载能力。在文献中也称为单极轴承的这些电磁轴承的特征在于电磁磁通不延伸通过永久磁铁。该方法可以产生大的力，但是缺陷是高成本，这是由于需要大量的零部件造成的。电磁定子也设有槽，因此围绕转子的周面的磁通密度的分布即使在非偏置的状态下也不是均匀的。结果，尤其是在高的转子速度下，由于涡电流和再磁化而导致转子的极大的损失。
其次，背景技术还包括磁偏置的分段磁轴承(T.Feichtner，thediploma thesis at the Johann Kepler University，Linz，2004)。这种电磁轴承的特征在于永久磁通借助于线圈系统增大或减弱。通过布置线圈，可以产生用于转子的无接触磁性安装的可以控制的力。线圈和永久磁铁的几何布置能够实现具有两个自由度的主动稳定的盘式转子的安装。其余的自由度(围绕旋转轴线旋转的除外)在这种布置的情况下通过磁阻力被动地稳定。这种布置的缺陷在于围绕周面以分开的方式布置多个分段。这导致装置非常复杂并且装配费用较高。而且，尤其是在高转子速度情况下，会由涡电流和磁滞现象引起的转子的极大损失。
US4918345描述了一种磁轴承，用于在考虑至少一个与参考轴线垂直的定中心轴线下对相对于一个静止体可以移动的体主动定中心。该轴承在垂直于至少一个定中心轴线并且包含参考轴线的对称平面的每侧上包括至少一个与参考轴线平行磁化的永久磁铁和至少一个组件，该组件包括卷绕在铁磁的铁芯上的线圈，其布置成用于产生与参考轴线平行的磁通。所述线圈与铁磁的铁芯的至少一个组件被插入到两个铁磁的板之间，后者适用于产生封闭的磁力线，用于由所述组件产生的通过将移动的体与静止的体分开的空气隙的磁通。在移动的体中形成铁磁的极靴，用于产生力通过空气隙的封闭的磁力线，其用于来自铁磁的板的磁通。此外，磁轴承包括在移动体和静止体之间沿着定中心轴线相对运动的传感器和控制线路，其保证将电流供给到所述具有铁磁的铁芯和铁磁的板的至少一个线圈组件，用于修正所探测的相对运动。
该布置的主要缺陷是线圈中的铁芯，从由永久磁铁产生的磁通方面看，该铁芯基本上平行地插在铁磁的极靴之间，因此在永久磁铁的极之间造成部分电磁短路，因此减小了可以达到的在磁轴承的间隙中的磁强度，由此减小了其承载能力。
由CZ294707已知一种转子纺纱机的纺纱机构，其包括由双面敞开的体形成的形状为环的具有引入孔和引出孔的纺纱转子。以旋转的方式，纺纱转子定位在与负压源耦联的空气室中和分配有同步电机的包括至少两个电磁线圈的定子。纺纱转子由至少一个体组成，该体具有纺纱功能和形成具有电动转子的功能的至少一个永久磁铁的支承部分。同步电机的定子形成一个在其内部空间中设置纺纱转子的空气室的壁的一部分。在所述的实施例中，定子包括至少两个电磁线圈，其通过具有轴向分力和旋转分力的磁场作用于转子的永久磁铁上，该轴向分力将具有永久磁铁的转子维持在操作位置上该旋转分力开始使具有永久磁铁的转子在给定的方向上转动和将其维持在旋转运动下。这种布置的缺陷是用于驱动和稳定纺纱机转子的共同的定子，其带来与速度和转子位置稳定的质量的问题和带来对用于旋转驱动和位置稳定的能量消耗的大的需求，尤其是在纺纱转子的旋转速度非常高的情况下，由于磁滞现象出现能量的极大损失。
本发明的目的是消除现有技术的缺陷和以最小的功率需求制造电磁轴承和驱动系统，稳定轴承系统，也能够用于安装和在非常高的超过100,000转/分钟的旋转速度下驱动转子纺纱机的转子。
发明原理
本发明的目标通过按照本发明的对径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和一种驱动的方法和/或电磁轴承和驱动系统和/或转子纺纱机的纺纱机构实现。
按照本发明的对径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和驱动的方法的原理在对于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置是共同的径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上同时作用来自分开的磁通源的稳定磁通和驱动磁通。
通过来自分开的源的稳定磁通和驱动磁通的作用，减小了在电磁轴承中用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的悬浮、定中心和稳定的功率需求和保证了无故障的旋转驱动。稳定磁通和驱动磁通的源的分开允许轴承和驱动系统对径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或旋转加速度的变化作出容易和快速的反应。通过该方法也大大地减小了对电子控制系统和其软件设备的复杂性的要求。
为了控制径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的轴向和/或倾斜运动，有利的是，稳定磁通包括由永久磁铁激励的和用于将电磁功能部件维持在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的定子中的轴向工作位置上的持久分量和由稳定电磁铁激励的和用于稳定电磁功能部件的工作位置的可变分量，而由至少一个驱动电磁铁激励的驱动磁通包括用于产生引起电磁功能部件的旋转运动的至少一个切向力的分量。由永久磁铁激励的磁通的恒定持久分量引起在轴承中的静止磁通，由此保证其承载能力的一个重要部分。永久磁铁的低的磁导率同时消除了现有技术中描述的稳定电磁铁的线圈的铁磁的铁芯的负面影响。
按照权利要求3也有利的是，驱动磁通也包括一个用于产生在轴向和/或径向作用在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的分量，其使得电磁功能部件的悬浮、定中心和稳定更精确和更快速和减小该活动的功率需求。
作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的辅助力同时由电流流过电动旋转驱动装置的至少一个电线、绕组或线圈时产生，这是由稳定磁通和驱动磁通的源的分开和通过设置电动旋转驱动装置实现的，其中电动旋转驱动装置依据应该控制、操纵或稳定径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的多少个自由度而具有这样的数量的电线、绕组或线圈。
按照权利要求4，作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的辅助力的数量大于或等于要被控制、操作和/或稳定的径向电磁轴承的定子和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的自由度的数量，尤其是径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的旋转运动、轴向运动和/或倾斜运动的自由度。由此实现一种对径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的简单快速和不要求功率的控制、操纵和/或稳定。作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的可能的更大数量的辅助力可以影响电动旋转驱动装置的至少另一个量的大小，尤其是与配置这种驱动装置的装置的功能相关的机械的、电的或磁的大小。
同时按照权利要求5，有利的是，力的主动辅助分量的数量和它们的方向和大小按照径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的被连续监控的旋转的位置和/或加速度和/或速度进行控制。
为了简单和快速地控制力的辅助分量的活动，设有电子控制系统，其包括预先确定的数学模型或算式。
按照本发明的径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁轴承和驱动系统的原理在于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件可移动和旋转地安装在径向电磁轴承的定子和电动旋转驱动装置的定子之间的空间中，电磁功能部件包括电动驱动装置和径向电磁轴承的共同的电磁功能部件，它们被发现处于径向电磁轴承的定子的磁场中和同时处于电动旋转驱动装置的定子的磁场中。布置在转子上或转子中的共同的电磁功能部件使得电动旋转驱动装置的定子和径向电磁轴承的定子能够相互作用。
按照权利要求8可以实现一种制造上简单的电磁和驱动系统的布置，其方式是用至少一个永久磁铁和应该具有电磁功能的环形成径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件，其中永久磁铁形成电动旋转驱动装置的一部分，环形成径向电磁轴承的旋转部分。
按照权利要求9，有利的是，电动旋转驱动装置的定子和径向电磁轴承的定子由控制单元相互连接，后者与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或加速度的至少一个传感器耦联并且能够单独地控制电动旋转驱动装置的定子和径向电磁轴承的定子。
按照权利要求10，有利的是，电动旋转驱动装置的定子和径向电磁轴承的定子由控制单元相互连接，后者包括用于基于对其实际电源的电特性的监控来测量和计算径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或加速度的机构并且能够单独地控制电动旋转驱动装置的定子和径向电磁轴承的定子。
通过分开的控制径向电磁轴承的定子和电动旋转驱动装置的定子，必要时可以产生用于消除电磁功能部件的加速度和/或速度和/或位置的所揭示的偏离的在径向和/或轴向和/或切向上作用于电磁功能部件上的辅助力。
径向电磁轴承的定子在结构上和功能上有利的布置在权利要求11中描述。径向电磁轴承的定子包括至少一个与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的轴线平行地磁化的稳定永久磁铁和至少三个稳定电磁铁，其中每个稳定电磁铁包括铁芯，围绕该铁芯卷绕有经由控制单元与电源耦合的稳定线圈，稳定永久磁铁和稳定电磁铁装配有由铁磁板形成的共同的极部件，它们位于被空间分隔开的相邻的稳定电磁铁之间，在每个稳定电磁铁上的极部件覆盖至少一部分铁芯和稳定线圈的一部分卷绕圈和至少径向电磁轴承的定子的一部分稳定永久磁铁。
由永久磁铁产生的磁通的至少一部分被由电磁铁产生的磁通的至少一部分重叠。铁磁板仅仅覆盖对应的稳定线圈的卷绕圈的一部分的情况防止了磁通的泄露和由此减小了系统的功率损失。没有被铁磁板覆盖的稳定线圈的卷绕圈一部分与具有大的磁阻的空气相邻，因此稳定电磁铁的磁通集中到磁板中。该稳定线圈的电感较小和因此其时间的反应较小，这有利于控制系统。
与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的轴线平行磁化的稳定永久磁铁可以有利地由一个整体件形成，例如由按照权利要求12的安装在稳定线圈之间的空间内的辅助的环形稳定永久磁铁形成，或按照权利要求13由安装在稳定线圈之间的空间内的至少三个部分形成。
按照权利要求14，如果稳定电磁铁的铁芯至少部分地由永久磁铁形成，则是有利的，其进一步减小了尤其是用于稳定电磁功能部件位置的功率要求。
结构上和功率有利的布置参见按照权利要求15的方案，其中位于稳定电磁铁的上侧中的一个平面中的极部件在它们与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件相邻的部分中借助于薄的连接桥连接到上部铁磁板中和位于稳定电磁铁的底侧中的一个平面中的极部件在它们与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件相邻的部分中借助于薄的连接桥连接到底部铁磁板中，径向电磁轴承的定子的稳定电磁铁和径向电磁轴承的定子的永久磁铁定位在这些上部和底部铁磁板之间，在对应的铁磁板中在相邻的极部件之间的空间自连接桥向外变得更宽，这进一步减小了系统的功率要求。
连接桥磁性地连接电磁铁和/或永久磁铁的一个以上的极和它们传导分散磁通的至少一个分量。在磁通通过连接桥时，桥的几何形状保证在桥的一个区域中的一种磁饱和或一种接近磁饱和的状态，这减小了系统的功率要求，尤其是在稳定的电磁功能部件在高的旋转速度下运动时。
铁磁板的最有利的布置似乎是它们的按照权利要求16的形式，其中铁磁板的相邻的极部件的侧缘边形成接近90°的角。
按照权利要求17，电动旋转驱动装置由电动机或由具有电动机和发电机功能的电机形成。在具有发电机功能的电机仅仅旋转和没有实施稳定的情况下，该电机由于动能过剩而产生电流。
电动旋转驱动装置可以以各种不同的方式布置从而与对包括电磁轴承和驱动系统的设备的技术要求相符合。按照权利要求18，电动旋转驱动装置的定子定位在电磁功能部件内部，电磁功能部件安装在径向电磁轴承的定子内部，由此形成具有外转子的电动旋转驱动装置。
按照权利要求19，电动旋转驱动装置的定子对着电磁功能部件的至少一个表面部分定位，该电磁功能部件安装在径向电磁轴承的定子内部，由此形成具有盘式转子的电动旋转驱动装置。
按照权利要求20，电动旋转驱动装置的定子定位在电磁功能部件的外部，电磁功能部件安装在电磁轴承的定子的外部，由此形成具有内转子的电动驱动装置。
对于电磁轴承和驱动系统的最终的工业应用，专门的应用部件以同轴的方式安装在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上。
按照权利要求22，电磁轴承和驱动系统的专门的应用部件由转子纺纱机的纺纱转子代表。
转子纺纱机的包括以旋转方式安装在与负压源耦联的空气室中的纺纱转子纺纱机构的原理，在于纺纱转子以同轴的方式安装在电磁轴承和驱动系统的径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上和形成该系统的技术工作构件。
按照权利要求24，有利的是，纺纱转子由双侧敞开的体形成，该体中设有用于引入选出的单根纺织纤维的引入孔和用于拉出被纺织的纱线的引出孔，该引出孔连接到在电动旋转驱动装置的定子中形成的孔中，而用于被纺织的纱线的拉出纱线喷嘴定位在该孔中。
为了保证通过按照权利要求25的转子纺纱的工艺过程使材料连续地流过，有利的是还在于，纺纱转子被垂直地定位和选出的单根纺织纤维从下方进入和被纺织的纱线在向上的方向上拉出。
权利要求26描述了纺纱转子的另一种可能的实施例，按照该实施例，纺纱转子具有封闭的底部和该底部的对面形成有用于引入选出的单根纺织纤维和拉出被纺织的纱线的孔。
附图说明
按照本发明的电磁轴承和驱动系统和转子纺纱机的纺纱机构的实施例的示例在所附的附图中示意地示出，其中图1a，1b显示了具有盘式电动旋转驱动装置的电磁轴承和驱动系统，图2显示了铁磁板，图3a，3b显示了具有一个辅助的环形稳定永久磁铁的电磁轴承和驱动系统，图4a，4b显示了具有四个辅助的稳定永久磁铁的电磁轴承和驱动系统，图5a，5b，5c显示了具有内电动旋转驱动装置的电磁轴承和驱动系统，图6a，6b，6c显示了具有布置在与转子轴线同轴的环中的驱动线圈的电磁轴承和驱动系统，图7显示了具有外转子的电磁轴承和驱动系统，图8a，8b显示了具有轴向偏转的转子和具有从垂直位置偏转的转子的电磁轴承和驱动系统，图9显示了用于转子纺纱机的电磁轴承和驱动系统，图10显示了具有转子的位置和/或速度和/或加速度传感器的电磁轴承和驱动系统的布置和图11显示了具有用于监控电流和电压的值的机构的电磁轴承和驱动系统的布置。
实施例的示例
按照本发明的电磁轴承和驱动系统依据附图中所示的几个实施例的示例进行描述，其中在径向电磁轴承的定子1和电动旋转驱动装置的定子2之间的空间中以可移动的和可转动的方式安装转子3，该转子代表了径向电磁轴承的和电动旋转驱动装置的电磁功能部件。该电磁功能部件包括电动旋转驱动装置和径向电磁轴承的共同部件，它们位于径向电磁轴承的定子1的磁场中和同时位于电动旋转驱动装置的定子2的磁场中。
在按照图1a，1b的示例实施例中，转子3安装在径向电磁轴承的定子1的内部。电动旋转驱动装置的定子2对着转子3的下表面部分安装，在转子3的该表面部分上安装至少一个驱动永久磁铁31。电动旋转驱动装置的定子2包括至少一个驱动电磁铁，驱动电磁铁包括至少一个安装在定子的支撑22上的驱动线圈21，其在所示的实施例示例中由扁平体形成，但是可以以另一种方式相应于其中应用电磁轴承和驱动系统的装置的技术和结构要求来建造。在所示的实施例中驱动线圈21的数量是六个和驱动永久磁铁31的数量也等于六个。
形成电磁功能部件的转子3包括径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的共同部件，其定位在径向电磁轴承的定子1的磁场中和同时定位在电动旋转驱动装置的定子2的磁场中。这些共同部件在按照图1a，1b的实施例中由至少一个驱动永久磁铁31和由具有电磁功能的铁磁环32形成，驱动永久磁铁构成电动旋转驱动装置的一部分和对着电动旋转驱动装置的定子2安装在转子3的表面上，铁磁环形成径向电磁轴承的一个旋转部分。
径向电磁轴承的定子1包括四个稳定电磁铁11a，11b，11c，11d，它们由围绕铁芯111a，111b，111c，111d卷绕的稳定线圈110a，110b，110c，110d形成，这些铁芯至少部分地由稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d形成，铁芯111a，111b，111c，111d的其余部分由非铁磁的材料形成。依据对组合的电磁轴承和驱动系统的技术要求，铁芯111a，111b，111c，111d的其余部分可以用一种铁磁的材料构造或整个铁芯111a，111b，111c，111d可以由稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d构造。稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d被平行于在工作位置上的转子3的旋转轴线30地磁化。稳定线圈110a，110b，110c，110d经由与电动旋转驱动装置的驱动线圈21分开的控制单元耦合到电源上，其示于图10中。稳定电磁铁11a，11b，11c，11d配有极部件120a，120b，120c，120d，130a，130b，130c，130d。位于稳定电磁铁11a，11b，11c，11d的上侧面上的一个平面中的极部件120a，120b，120c，120d在它们与转子3相邻的部段中由细的连接桥1201连接到上部铁磁板12中和位于稳定电磁铁11a，11b，11c，11d的下侧面上的一个平面中的极部件130a，130b，130c，130d在它们与转子3相邻的部段中由细的连接桥1301连接到底部铁磁板13中。图1a只显示了上部铁磁板12。底部铁磁板13示于图1b。径向电磁轴承的定子的稳定电磁铁11a，11b，11c，11d和径向电磁轴承的定子的稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d定位在上部铁磁板12和底部铁磁板13之间。铁磁板12和13与稳定永久磁铁、铁芯111a，111b，111c，111d的一部分和稳定电磁铁11a，11b，11c，11d的稳定线圈110a，110b，110c，110d的一部分绕组相重叠。
在稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d处，需要注意这些稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d如果可能的话应具有相同的残余磁通密度和相同的矫顽力，从而转子3即使在非常小的电流情况下和在微小的外力下也被稳定在系统的几何中心。相反，可以使用具有不同的材料特性的稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d从而恒定的力例如重力在几何中心位置上被补偿。
铁磁环32在它的周边上设有槽，该槽在周边上形成两个环形凸起和在其下表面上安装有环形形状的驱动永久磁铁31。在转子5的平衡的位置上转子5的周边上的环形凸起被相对于铁磁板12，13定位。转子3的成形形状有助于降低由涡电流引起的损失。
在没有示出的实施例中所述的环形凸起由具有高磁导率的铁磁薄板制造和转子的其余部分由常规的铁磁材料制造。该实施例能够维护涡电流引起的损失，该涡电流尤其是在高的横向力和高的转子速度情况下在非常低的水平上发生。
在径向电磁轴承的定子的稳定电磁铁11a，11b，11c，11d之间设置有转子1的位置和/或速度和/或加速度的传感器112，其与控制单元7的输入端71连接，如图11所示。
铁磁板12，13也示于图2中。在该图中非常清楚地看到极部件120a，120b，120c，120d的矩形形状和连接桥2201的形状，同时在底部铁磁板13上的对应的部分显然是相同的。铁磁板的相邻的极部件120a，120b，120c，120d的侧边缘形成一个α角，其在所示实施例中等于90°。在其它没有示出的实施例中角α小于或大于90°。铁磁板的相邻的极部件120a，120b，120c，120d的侧缘边也可以不同地成形。同时如果这些缘边之间的空间在朝着向外的方向上与连接桥1201之间变得更宽则是有利的。
稳定电磁铁的稳定线圈110a，110b，110c，110d的绕组的自由部段与空气邻接，其具有大的磁阻。因此稳定电磁铁11a，11b，11c，11d的磁通集中到铁磁板12，13中。具有绕组的自由部段的稳定线圈110a，110b，110c，110d具有低的电感，和由此具有低的时间响应和它们能够对控制系统作出较快的反应。
在图3a，3b所示的实施例示例中电磁轴承和驱动系统的形成类似于按照图1a，1b所述的实施例。这些实施例之间的区别在于按照图3a，3b的稳定电磁铁的铁芯111a，111b，111c，111d和围绕该铁芯111a，111b，111c，111d卷绕的稳定线圈110a，110b，110c，110d小于图1a，1b的实施例。在稳定线圈110a，110b，110c，110d之间的空间内设置有辅助的环形稳定永久磁铁113，其与在工作平衡位置上转子3的轴线30平行地磁化。按照该实施例的电磁轴承和驱动系统能够对转子3产生更大的稳定作用，尤其是在辅助的环形稳定永久磁铁113与在几个稳定电磁铁11a，11b，11c，11d中的稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d一起使用的实施例中。
这种技术方案提供较小的空间放置转子的位置和/或速度和/或加速度传感器和因此按照图11有利地实现了对这些参数的监控。径向电磁轴承的定子1和电动旋转驱动装置的定子2与控制单元7连接，它包括基于对它们的电源的电值的监控用于计算/评估转子的位置和/或速度和/或加速度的机构和能够单独地控制径向电磁轴承的定子1和电动旋转驱动装置的定子2。
在图4a，4b中所示的另一个示例实施例不是采用一个辅助的环形稳定永久磁铁而是包括四个长方体形状的辅助的稳定永久磁铁114a114b，114c，114d，它们安装在稳定线圈110a，110b，110c，110d之间的空间内和被平行于在工作位置上的转子3的轴线30地磁化。径向电磁轴承以及电动旋转驱动装置的其它部件以与先前描述的实施例相同的方式构造。只有稳定电磁铁的铁芯111a，111b，111c，111d不包括稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d。关于对转子1的位置和/或速度和/或加速度的监控，两个上述变型都可以应用在该技术方案中。也可以使用稳定电磁铁的铁芯中的稳定永久磁铁，其在图4a，4b中没有示出。
在按照图5a，5b，5c的实施例示例中，转子3安装在径向电磁轴承的定子1内部。转子3成形为环的形状，在其内孔中设置电动旋转驱动装置的定子2的驱动线圈21，其安装在支撑22上。在电动旋转驱动装置的定子的驱动线圈21之间构造有一个孔211，它的轴线与在工作平衡位置上的转子的轴线30相同。支撑22可以构造成如图5b所示的被填充的支撑或者具有与电动旋转驱动装置的定子2的孔211同轴的孔221。
在所示实施例中的转子3由一个环形的承载体33形成，在其内侧面上安装有至少一个驱动永久磁铁31，其成形为一种环的形状，该环或者由几个扇形段组成或者由一个按照相应的方式多极磁化的整体件组成。在外侧面上转子的承载体33设有铁磁环32，该环形成径向电磁轴承的旋转部分和由铁磁材料制造。承载体33由非铁磁材料制造，例如铝或塑料。
径向电磁轴承的定子1与按照图1a，1b的实施例类似地成形。稳定电磁铁的铁芯111a，111b，111c，111d包括更大的稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d，如图5a所示。面对转子3的稳定线圈110a，110b，110c，110d的内表面在最靠近转子3的地方连接到铁磁板12，13中的孔的内表面，由此在最靠近转子3的地方形成一个均匀的间隙。这种修改有利于降低涡电流和减小系统的功率需求。
在按照图6a，6b，6c的实施例示例中转子3被置于径向电磁轴承的定子1的孔内。电动旋转驱动装置的定子2包括驱动线圈21，它们位于电动旋转驱动装置的定子的支撑22上，其布置在一个与在工作平衡位置上的转子的轴线30同轴的环中。在转子的承载体33中成形有一个环形凹部，驱动线圈21沉入该凹部中，围绕环形凹部中的驱动线圈21安装驱动永久磁铁31，其按照一些前面描述的方式成形。在转子的承载体33的外部周边上安装具有电磁功能的铁磁环32，其代表径向电磁轴承的旋转部分。
径向电磁轴承的定子的稳定电磁铁11a，11b，11c，11d包括梯形的铁芯111a，111b，111c，111d，和也以相应的方式形成两个铁磁板12，13的极部件120a，120b，120c，120d。稳定电磁铁的铁芯111a，111b，111c，111d仅仅由稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d形成。极部件120a，120b，120c，120d的相邻的缘边形成一个角α，而在它们之间的空间在转子3的外侧方向上变得更宽。
在图6b中转子的承载体33是没有孔的实体。在按照图6c的实施例示例中转子的承载体具有与电动旋转驱动装置的定子2的支撑22中的孔221同轴的孔331。
在按照图7的实施例示例中，径向电磁轴承的定子1由一个具有内孔的环形成和在该定子1的外部设有转子3。在转子3的外部设有电动旋转驱动装置的定子2，它包括围绕其周边分布的驱动线圈21并且它与径向电磁轴承的支撑22一起安装在定子1上。在该实施例中转子3由具有电磁功能的铁磁环32形成，该环形成其内部段和代表径向电磁轴承的旋转部分。在铁磁环32的外部周边上安装由一些前面所述的方式形成的驱动永久磁铁31。
电动旋转驱动装置有利地由电动机或具有电动机和发电机功能的电机形成。在具有发电机功能的电机进行旋转和没有实施稳定的情况下，该电机由于动能过剩而产生电流。
转子3的目的是传导磁通，如图8a，8b所示，该磁通例如从上部铁磁板12沿着径向通过径向电磁轴承的定子1和转子3之间的空气隙进入转子中。在转子3中磁通沿着轴向传导和通过空气隙闭合到底部铁磁板13中。
图8a，8b显示了包括带有盘式转子的电动旋转驱动装置的电磁轴承和驱动系统，如前面针对图1所述。图8a显示了在朝着电动旋转驱动装置的定子2的方向上从其操作位置轴向偏斜的转子3，而转子3的实际轴线与转子在平衡工作位置上的旋转轴线30相同。转子3例如在电磁轴承和驱动系统开始运动之前位于该位置上。在电流供给到稳定电磁铁的所有稳定线圈110a，110b，110c，110d中时，磁通被感应，从上部铁磁板12经由转子的铁磁环32进入到底部铁磁板13中，和该磁通产生悬浮力F，该力升起转子和由此维持转子在径向电磁轴承的定子的稳定电磁铁11a，11b，11c，11d之间的悬浮位置，同时它使转子3定中心，如图1-7所示。在这种情况下磁通源由径向电磁轴承的定子1的稳定电磁铁的稳定线圈110a，110b，110c，110d代表。
图8b显示了转子的轴线30偏离垂直位置时的一个实施例。均衡力F作用于偏转的转子3上，通过该作用使转子3返回到工作位置。
为了监控转子3的位置和/或速度和/或加速度设有转子的位置和/或速度和/或加速度的传感器112，如图1a和10中示意示出的，其信号传导到控制单元7的输入端71。依据转子3的位置和/或速度和/或加速度的传感器112的信息，控制单元7控制流过径向电磁轴承的定子1的稳定电磁铁的几个稳定线圈110a，110b，110c，110d的电流值并且控制单元7与这种调节分开地调节流过旋转电动驱动装置的定子2的驱动线圈21的电流值和作为其结果，它快速和以最小的功率需求均衡位置和/或速度和/或加速度与它们的预先设置的值之间的每个偏差。
转子的位置和/或速度和/或加速度的传感器112可以由用于监控被传导给径向电磁轴承的定子1的稳定电磁铁的稳定线圈110a，110b，110c，110d的电流或电压值的机构115a，115b，115c，115d替代，而这些机构115a，115b，115c，115d与控制单元7的输入端71连接，如图11所示。如果控制单元7揭示一些稳定线圈110a，110b，110c，110d上有任何电流值或电压值的改变，其对应于转子3偏离出轴线，那么它评估这种改变和与对电动旋转驱动装置的控制分开地中改变传导给几个稳定线圈的电流值或电压值，以使转子3返回到预先限定的工作位置。与这种控制分开地，控制单元7控制通过旋转电动驱动装置的定子2的驱动线圈21的传导的电流值，其结果是，它快速和以最小的功率需求均衡位置和/或速度和/或加速度与它们预先设置的值之间的每个偏差。
电动旋转驱动装置的驱动线圈21和驱动永久磁铁31在将电流传导到驱动线圈21中之后形成磁场，其尤其用于启动转子3进入旋转运动和保持转子3处于这种旋转运动。在具有盘式转子3的电动旋转驱动装置实施例中，如图1，3，4，8所示，在该有利的实施例中，驱动永久磁铁31由环形成，该环在以四个极的方式轴向地被磁化，而在驱动永久磁铁31的每一侧上南极和北极被相互并排地定位。为了由驱动永久磁铁31产生作用于电动旋转驱动装置的转子3上的扭矩，在电动旋转驱动装置的定子2上实现驱动线圈21的一个系统，它除了产生围绕转子3的轴线30的扭矩以外，还能够产生在逆着转子3倾斜的方向上的力和必要时也产生在系统的径向和轴向上的力。扭矩用于驱动转子，在径向和轴向上的力可以用于减振或者补偿作用于转子3上的外力。驱动力的产生以及控制力的产生在该实施例中是基于所谓的洛伦兹Lorentz力，即基于导体的力的作用，电流在磁场中通过该导体。依据线圈的构造和它们的连接情况，可以完全消除径向上的力和仅仅保留用于驱动电动旋转驱动装置的转子3的扭矩。原则上总是需要保持配置与要调节的力和扭矩的数量一样多的独立的线圈以及这样多的独立的电流分量。如果扭矩，轴向上的力和两个在倾斜方向上的力要被调节，那么需要四个独立的驱动线圈21以及四个独立的电流。是否可以独立地在转子的某个角度上调节力和扭矩，也取决于线圈的几何结构、驱动永久磁铁和其磁化情况。在大多数实施例中，尤其是在转子3的非常高的速度区域中，扭矩的，尤其是产生该扭矩的力的平均值可以以合适的方式调节就足以稳定转子3的振动或震荡。
作用于转子3上的辅助力的数量大于或等于要被控制、操作和/或稳定的转子3的自由度的数量。主动的辅助力的数量和它们的方向和大小按照转子3的被连续监控的旋转的位置，加速度和/或速度进行控制。按照代表系统的一部分的或实施到其中的预先确定的数学模型或算式，基于与转子3的旋转的位置和/或加速度和/或速度的变化相关联的信号对辅助力进行控制。
我们将使用图1来说明悬浮、稳定和驱动力。如果在朝着左边的一个力被施加到转子3上，那么右手侧的稳定线圈110a必须增强稳定永久磁铁1110a的磁通和左手侧的稳定线圈110c必须减弱稳定永久磁铁1110c的磁通。由此磁通密度在径向电磁轴承的定子1和转子3之间的空气隙的右手侧部分中增加，和同时磁通密度在径向电动轴承的定子1和转子3之间的空气隙的左手侧部分中减少。这导致力在右侧方向上作用于转子上。为了在转子的水平上产生正交的力，需要至少两个相互独立的稳定线圈的系统。在实施例中如果使用三个稳定线圈，可以使用星形或三角形切换线路。如果使用四个线圈，如果一个稳定线圈例如110a放大其对应的稳定永久磁铁1110a的磁通，和第二稳定线圈110c减弱其相应的永久磁铁1110c的磁通，则合适的是使用相反的稳定线圈110a，110c或110b，110d的切换。
在实际中，转子3可以用于与合适的技术工作构件结合，该构件轴向地安装在转子3上。合适的技术工作构件例如是一个泵的转子、通风机的转子或转子纺纱机的纺纱转子4，如图9所示。
纺纱转子4代表转子纺纱机的每个操作单元的主操作部件，转子纺纱机包括一些并排布置的操作单元，其中每一个用于独立地生产纱线。被选出的单根纺织纤维以公知的未示出的方式喂入到纺纱转子中，在该纺纱转子中由这些纤维生产出纱线。纺纱转子具有引入孔，被选出的单根纤维的公知的未示出的供给通道引导到该引入孔并且纺纱转子4的内部空间自该引入孔展宽到收集槽中，形成纺纱转子4的内部空间的最宽的部分。收集槽用于将选出的单根纤维汇聚成纤维束，其借助于纺纱转子4的旋转以公知的方式变成纱线。在纺纱转子4的后部中形成有与引入孔同轴布置的引出孔。纱线的中空输送喷嘴5汇入到引出孔中，通过该喷嘴将被纺纱后的纱线借助于公知的未示出的拉出机构从纺纱转子4中输出。纺纱转子4具有垂直的旋转轴线，而其引入孔定位在下方和引出孔定位在上方。
在所示的实施例中，纺纱转子4由具有封闭底部的旋转体形成，在旋转体对面形成用于引入选出的单根纺织纤维和拉出以纺织的纱线的孔。纺纱转子4固定地安装在转子3的承载体33中，该转子在所示实施例中由非铁磁的材料例如铝合金的环形成。转子的承载体33也可以用其它方式形成。在转子的环形承载体33的内侧上安装用前面所述的一些方式形成的驱动永久磁铁31。驱动永久磁铁31代表旋转电动驱动装置的旋转部分，其定子2安装在驱动永久磁铁31的内部。在旋转电动驱动装置的定子中设有孔，在该孔中与输送喷嘴5同轴地设置纱线的拉出管6。在转子的承载体33的外部周边上固定安装具有电磁功能的铁磁环32，其代表径向电磁轴承的旋转部分，其定子1由转子的铁磁环32围绕，而在铁磁环32的对面布置稳定电磁铁，其如前所述包括铁芯111a，111b，111c，111d，该铁芯在所示实施例中由稳定永久磁铁1110a，1110b，1110c，1110d形成。每个稳定线圈的一部分和稳定电磁铁的一个铁芯从上方被上部极部件120a，120b，120c，120d覆盖，其形成上部铁磁板12的一部分，和从下方被底部极部件130a，130b，130c，130d重叠，其形成底部铁磁板13的一部分。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的单个电磁功能部件的悬浮、定中心、稳定和驱动的方法，电动旋转驱动装置通过磁通分量的作用可以在径向电磁轴承的定子(1)中移动和转动，该磁通基于对径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或旋转加速度的监控产生在轴向和/或径向和/或切向上作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的力，其特征在于，来自分开的磁通源的稳定磁通和驱动磁通同时作用在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的对于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置是公共的电磁功能部件上，而通过电磁功能部件、径向电磁轴承和电动旋转驱动装置可以在工作平衡位置上交织定子径向电磁轴承的定子(1)的、电动旋转驱动装置的和电磁功能部件的公共的轴线(30)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，稳定磁通包括由稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)激励的和用于将电磁功能部件维持在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的定子(1)中的轴向工作位置上的持久分量和由稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)激励的和用于稳定电磁功能部件的工作位置的可变分量，而由至少一个驱动电磁铁激励的驱动磁通包括用于产生引起电磁功能部件的旋转运动的至少一个切向力的分量。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，驱动磁通也包括形成至少一个在轴向和/或径向作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的辅助力的分量。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，作用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的辅助力的数量大于或等于要被控制、操作和/或稳定的径向电磁轴承的定子和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上的自由度的数量。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，主动辅助力的数量和它们的方向和大小按照径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的被连续监控的旋转的位置和/或加速度和/或速度进行控制。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，基于与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的旋转的位置和/或加速度和/或速度的变化相关联的信号并依据代表控制系统的一部分的或实施到该控制系统中的预先确定的数学模型或算式对辅助力进行控制。
7.径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁轴承和驱动系统，包括用于径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的主动的悬浮和定中心的电磁轴承，电动旋转驱动装置可以在电磁轴承的定子(1)中移动和转动，和径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的电动旋转驱动装置，电动旋转驱动装置的定子与径向电磁轴承的定子分开和系统还包括用于监控径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的旋转的位置，加速度和/或速度的机构和控制单元(7)，其特征在于，径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件可移动和旋转地安装在径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)之间的空间中，径向电磁轴承的定子(1)的磁场和电动驱动装置的定子(2)的磁场都汇入到该空间中，而电磁功能部件包括电动旋转驱动装置和径向电磁轴承的共同部件，它们被发现处于径向电磁轴承的定子(1)的磁场中和同时处于电动旋转驱动装置的定子(2)的磁场中，而通过电磁功能部件、径向电磁轴承和电动旋转驱动装置可以在工作平衡位置上交织定子径向电磁轴承的定子(1)的、电动旋转驱动装置的和电磁功能部件的公共的轴线(30)。
8.按照权利要求7所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置和径向电磁轴承的公共的功能部件包括至少一个形成电动旋转驱动装置的一部分的驱动永久磁铁(31)，和/或形成径向电磁轴承的一部分的具有电磁功能的铁磁环(32)。
9.按照权利要求7或8所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)由控制单元相互连接，控制单元与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或加速度的至少一个传感器耦联并且能够单独地控制和径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)。
10.按照权利要求7或8所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)由控制单元相互连接，控制单元包括用于基于对其实际电源的电特性的监控来测量和计算径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的位置和/或速度和/或加速度的机构并且能够单独地控制向电磁轴承的定子(1)和电动旋转驱动装置的定子(2)。
11.按照权利要求7至10中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)包括至少一个与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的轴线(30)平行地磁化的稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)和至少三个稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)，其中每个稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)包括铁芯(111a，111b，111c，111d)，围绕该铁芯卷绕有经由控制单元(7)与电源耦合的稳定线圈(110a，110b，110c，110d)，稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)和稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)装配有极部件(120a，120b，120c，120d，130a，2130c)，它们位于被空间分隔开的相邻的稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)之间，在每个稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)上的极部件(220a，220b，220c，220d，230a，230c)覆盖至少一部分铁芯(111a，111b，111c，111d)和稳定线圈(110a，2110b，110c，110d)的一部分卷绕圈和至少径向电磁轴承的定子(1)的一部分稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)。
12.按照权利要求7至11中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)包括安装在稳定线圈(110a，2110b，110c，110d)之间的空间内的辅助的环形稳定永久磁铁(113)。
13.按照权利要求7至11中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，径向电磁轴承的定子(1)包括至少三个与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件的轴线平行磁化的稳定永久磁铁(114)，其安装在稳定线圈(110a，110b，110c，110d)之间的空间内。
14.按照权利要求11至13中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，稳定电磁铁的铁芯(111a，111b，111c，111d)至少部分地由稳定永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d)形成。
15.按照权利要求10至14中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，位于稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)的上侧中的一个平面中的极部件(120a，120b，120c，120d)在它们与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件相邻的部分中借助于薄的连接桥(1201)连接到上部铁磁板(12)中和位于稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)的底侧中的一个平面中的极部件(130a，130b，130c，130d)在它们与径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件相邻的部分中借助于薄的连接桥(1301)连接到底部铁磁板(13)中，径向电磁轴承的定子的稳定电磁铁(11a，11b，11c，11d)和径向电磁轴承的定子(1)的永久磁铁(1110a，1110b，1110c，1110d，113，114)至少部分地定位在这些上部和底部铁磁板(12，13)之间，在对应的铁磁板(12，13)中在相邻的极部件(120a，120b，120c，120d，130a，130b，130c，130d)之间的空间自连接桥(1201，1301)向外变得更宽。
16.按照权利要求15所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，铁磁板(12，13)的相邻的极部件(120a，120b，120c，120d，130a，130b，130c，130d)的侧缘边形成接近90°的角。
17.按照权利要求7至16中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置由电动机或由起电动机和发电机功能的电机形成。
18.按照权利要求7至17中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置的定子(2)定位在电磁功能部件内部，电磁功能部件安装在径向电磁轴承的定子(1)内部。
19.按照权利要求7至17中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，电动旋转驱动装置的定子(2)定位在电磁功能部件内部，该电磁功能部件安装在径向电磁轴承的静止部分的外部。
20.按照权利要求7至19中任一项所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，专门的应用部件以同轴的方式安装在径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上。
21.按照权利要求20所述的电磁轴承和驱动系统，其特征在于，专门的应用部件由转子纺纱机的纺纱转子(4)代表。
22.转子纺纱机的纺纱机构，包括纺纱转子，其特征在于，纺纱转子(4)以同轴的方式安装在如权利要求7至29任一项所述的电磁轴承和驱动系统的径向电磁轴承和电动旋转驱动装置的电磁功能部件上。
23.按照权利要求22所述的转子纺纱机的纺纱机构，其特征在于，纺纱转子(4)由双侧敞开的体形成，该体中设有用于引入被选出的单根纺织纤维的引入孔和用于拉出被纺织的纱线的引出孔，该引出孔连接到在电动旋转驱动装置的定子(2)中形成的孔中，拉出纱线喷嘴(5)定位在该孔中。
24.按照权利要求23所述的转子纺纱机的纺纱机构，其特征在于，纺纱转子(4)具有垂直的旋转轴线，而它的引入孔定位在下方和引出孔定位在上方。
25.按照权利要求22所述的转子纺纱机的纺纱机构，其特征在于，纺纱转子(4)由具有封闭的底部的旋转体形成，该底部的对面形成有用于引入被选出的单根纺织纤维和拉出被纺织的纱线的孔。