【技术实现步骤摘要】
超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机
本专利技术涉及一种单元式拼接盘式力矩电机驱动的磁悬浮旋转装置，具体涉及一种超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，同时集成锥形主动式偏置磁悬浮轴承，设计的高精度磁悬浮旋转轴。可用于天文仪器的跟踪主轴，也可以用于雷达跟踪、航天测控仿真平台等领域。本专利技术为下列项目的研究成果：国家自然基金面上项目（项目编号：11573046，11273039）、中国科学院天文专项项目（C-113)。
技术介绍
大型天文仪器、航天器测控仿真平台等都是高精度设备，要求摩擦力矩小，传动机构刚度高，动态响应快，旋转精度高。传统旋转轴一般为采用液压静压轴承和机械轴承支承，液压静压轴承在结构设计上非常复杂，加工制造精度要求非常高，机械轴承精度很难满足大型天文仪器的精度要求。机械轴承支承的旋转轴还存在摩擦力矩大，非线性严重，功耗大，低速爬行等缺点，对于大型天文仪器而言，问题更明显。磁悬浮支撑具有非接触，无摩擦，精度高，低功耗，机械装配要求低等优点，且可与电机集成化设计，简化结构，降低成本。常规的磁悬浮轴承系统一般采用两个径向电磁轴承和一个轴向电磁轴承来控制旋转轴的...
【技术保护点】
1.一种超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，包括有基座、一对单元式拼接盘式直接驱动电机，其特征在于，该装置具有一个呈旋转对称的中央旋转体及约束该旋转体轴向、径向运动的一对锥形主动式偏置磁悬浮轴承，实现旋转轴的磁悬浮支撑，同时，设有相应的一对径向保护轴承、一对轴向保护轴承和位置反馈系统，在此基础上，通过一对单元式拼接盘式直驱电机冗余或同步的驱动该中央旋转体。
【技术特征摘要】
1.一种超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，包括有基座、一对单元式拼接盘式直接驱动电机，其特征在于，该装置具有一个呈旋转对称的中央旋转体及约束该旋转体轴向、径向运动的一对锥形主动式偏置磁悬浮轴承，实现旋转轴的磁悬浮支撑，同时，设有相应的一对径向保护轴承、一对轴向保护轴承和位置反馈系统，在此基础上，通过一对单元式拼接盘式直驱电机冗余或同步的驱动该中央旋转体。2.根据权利要求1所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，所述的一对单元式拼接盘式直接驱动电机、一对锥形主动式磁悬浮轴承、一对径向保护轴承、一对轴向保护轴承相对于旋转轴轴向中心对称布置；工作前先进行初始化，锥形主动式磁悬浮轴承初始化，根据轴向、径向锥形主动式磁悬浮轴承传感器标定的位置，初始化控制电流，控制旋转轴的位置，工作时，旋转轴需要转动或者转动某个角度时，由控制器控制单元式拼接盘式直接驱动电机执行系统指令。3.根据权利要求1所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，所述超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机为三相永磁力矩电机，被设计成2L个最小单元电机，L=1，2，3，4……；2L个最小单元灵活自由组合成P个单元电机；各个独立的单元电机单独作为一个电机运行，或者协同同步运行。4.根据权利要求3所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，左右两套超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机各有4个定子单元，各自共用一个转子，独立或者协同的驱动旋转轴4旋转；每个所述的直接驱动单元电机都包括一个与所述中央旋转圆柱体抗扭、刚性地连接在一起的转子和可通电的定子单元。5.根据权利要求3所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，有2M个独立的定子单元均布在同一圆周上，M=1，2，3，4……，各个独立的定子单元单独作为一个电机运行，或者协同同步运行；所述的单元式拼接式结构设计是指每个独立定子单元电机都由最小定子绕组单元通过定位结构装配而成；每个绕组单元的定子铁芯由矽钢片通过级进模一次冲压而成，每个内部单元的齿槽采用了用于减小齿槽效应结构；而每个完整定子单元最外侧的绕组单元，则采用了减少端面效应的设计：在定子单元的最外层的两个定子绕组的矽钢片上设有有利于的磁力线闭合的回路结构；定子铁芯与定...
【专利技术属性】
技术研发人员：任长志，徐进，肖增华，乐中宇，叶宇，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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