一种高精力矩电机伺服转台制造技术

本发明专利技术公开了一种高精力矩电机伺服转台，包括转台壳体，所述转台壳体的内部具有容纳空间；转台中空主轴，无框无刷力矩电机，测量单元，驱动与控制模块均固定在所述转台壳体内；精密轴承组，所述精密轴承组套设在所述转台中空主轴的外围；上部连接器，下部连接器，汇流环，所述上部连接器通过所述汇流环连接到所述下部连接器；采用高性能无刷力矩电机进行直驱的方式，提高精度，测量单元，为实现高精度和高稳定性提供了数据支撑，采用大中空轴和角接触轴承配合的方式，保证轴系精度、大负载承载能力，同时也为负载电源供应、系统通信提供相应的汇流通道，特殊的轴承游隙排除方法、高性能的控制算法确保系统的高精度和低扰动输出。

【技术实现步骤摘要】
一种高精力矩电机伺服转台
本专利技术涉及目标探测与跟踪领域
，是一种与ATP系统进行系统集成的搜索雷达的高精度、低扰动伺服转台，尤其涉及一种高精力矩电机伺服转台。
技术介绍
随着无人机技术的发展和成熟，各地无人机事件频发，另外无人机不断进入军事领域，如何有效的应对无人机的侦测、干扰和打击，成为各国竞相投入人力和资金研究的一个领域。光电跟踪、捕获及瞄准系统(简称ATP系统)作为一种无源图像的目标跟踪光电设备，在靶场观测、星间激光通信、战场侦察、光电火控、导弹精确制导等国防领域；与雷达探测系统相比，是一种利用可见光、微波或红外波段的无源探测系统，隐蔽性好，抗电磁干扰能力强，跟踪精度高；并且体积相对较小、质量轻，易于与其它系统作集成；然而，ATP的视场小，在工作中需要外部数据进行引导，因此ATP与情报雷达相结合，利用情报雷达完成全空域的搜索扫描，当发现目标后再引导ATP对目标进行跟踪和打击成为一种较为理想的解决方案。另一方面，为实现装备的小型化、轻量化和集成化，需要将雷达和ATP集成在统一的运动平台上，实现行进间工作，相对传统方式，对情报雷达的伺服转台提出了更高的标准，要求雷达系统的伺服转台不仅要实现非常高的稳速精度，还得减小对ATP系统的机械干扰；然而现有的伺服转台存在以下问题：1.传统的雷达伺服转台由于对稳速精度、机械扰动等要求不高，也没有去考核这方面的指标，因此高稳速精度、低扰动的高性能情报搜索雷达转台在国外还处于一片空白；2.转台工作过程中，转台的加工精度、轴系误差、轴承外圈配合精度、轴承内圈配合精度、电机齿槽转矩、角位置传感器的精度和分辨率等都对转台的稳速精度和机械扰动产生着一定的影响，因此展开各种非纯属因素对控制精度、稳速精度和扰动性能的影响，将非常迫切；3.新的控制方法和控制策略中，以前可以忽略的各种非线性因素需要重新考虑，传动的控制算法不再适用，研究包含各种非线性因素的控制算法成转台研究成功的一个重要方面；4.由于转台处于整个武器系统中的一个重要部分，转台在各种非线性因素和电磁环境下的抗干扰性能也是系统可靠工作的关键。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种高精力矩电机伺服转台，采用高性能无刷力矩电机进行直驱的方式，去掉中间传动，结构精度高，利用高精度、高分辨率的角度传感器作为位置、速度反馈的测量单元，为实现高精度和高稳定性提供了数据支撑，采用大中空轴和角接触轴承配合的方式，保证轴系精度、大负载承载能力，同时也为负载电源供应、系统通信提供相应的汇流通道，使用特殊的轴承游隙排除方法、高性能的控制算法确保系统的高精度和低扰动输出。为了达到以上目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高精力矩电机伺服转台，包括转台壳体，所述转台壳体的内部具有容纳空间，所述转台壳体的顶端开口；盖板，所述盖板设置在所述转台壳体的顶端；转台中空主轴，所述转台中空主轴设置在所述转台壳体内，且所述转台中空主轴设置在所述开口区域，所述盖板与所述转台中空主轴连接；上部连接器，所述上部连接器连接在所述盖板的顶面；无框无刷力矩电机，所述无框无刷力矩电机的定子固定在所述转台壳体内，所述无框无刷力矩电机的转子与所述转台中空主轴连接；精密轴承组，所述精密轴承组套设在所述转台中空主轴的外围；测量单元，所述测量单元安装在所述转台壳体内，所述测量单元用于测量所述无框无刷力矩电机的转子与所述无框无刷力矩电机的定子之间的相对位置；下部连接器，所述下部连接器安装在所述转台壳体上；汇流环，所述汇流环设置在所述转台中空主轴的底端，所述上部连接器通过所述汇流环连接到所述下部连接器；驱动与控制模块，所述驱动与控制模块安装在所述转台壳体内；密封圈，所述盖板与所述转台壳体之间设置有密封圈。作为上述技术方案的进一步描述：所述盖板与所述转台中空主轴通过法兰连接。作为上述技术方案的进一步描述：所述盖板的底面开设有环形凹槽，所述转台壳体的顶面设置有凸环，所述凸环与所述环形凹槽滑动配合。作为上述技术方案的进一步描述：所述密封圈设置在所述环形凹槽内。作为上述技术方案的进一步描述：所述精密轴承组的外圈与所述转台壳体之间紧密配合，所述精密轴承组的内圈与所述转台中空主轴之间过盈配合，所述精密轴承组由多个角接触轴承组成。作为上述技术方案的进一步描述：所述无框无刷力矩电机的转子由结构体和阵列设计的高性能磁钢粘接而成。作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动与控制模块以多核DSP处理器为核心。作为上述技术方案的进一步描述：所述测量单元包括角度传感器，数据处理器，所述角度传感器的输出端与所述数据处理的的输入端连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、采用高性能无刷力矩电机进行直驱的方式，去掉中间传动，结构精度高；2、高精度、高分辨率的角度传感器作为位置、速度反馈的测量单元，为实现高精度和高稳定性提供了数据支撑；3、采用大中空轴和角接触轴承配合的方式，保证轴系精度、大负载承载能力，同时也为负载电源供应、系统通信提供相应的汇流通道；4、特殊的轴承游隙排除方法、高性能的控制算法确保系统的高精度和低扰动输出；5、适应新的控制方法和控制策略，减小了转台的体积，减小了转台对ATP系统的机械干扰。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为图3A-A处剖视图；图2为图3B-B处剖视图；图3为一种高精力矩电机伺服转台正视图；图4为一种高精力矩电机伺服转台侧视图；图5为一种高精力矩电机伺服转台俯视图；图6为一种高精力矩电机伺服转台控制系统组成框图；图7为一种高精力矩电机伺服转台控制系统组成框图。图中标记：1-转台壳体，2-盖板，3-转台中空主轴，4-上部连接器，5-无框无刷力矩电机的定子，6-无框无刷力矩电机的转子，7-精密轴承组，8-测量单元，9-下部连接器，10-汇流环，11-密封圈，12-法兰，13-环形凹槽，14-凸环，15-锁定装置。具体实施方式为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精力矩电机伺服转台，其特征在于，包括：/n转台壳体(1)，所述转台壳体(1)的内部具有容纳空间，所述转台壳体(1)的顶端开口；/n盖板(2)，所述盖板(2)设置在所述转台壳体(1)的顶端；/n转台中空主轴(3)，所述转台中空主轴(3)设置在所述转台壳体(1)内，且所述转台中空主轴(3)设置在所述开口区域，所述盖板(2)与所述转台中空主轴(3)连接；/n上部连接器(4)，所述上部连接器(4)连接在所述盖板(2)的顶面；/n无框无刷力矩电机，所述无框无刷力矩电机的定子(5)固定在所述转台壳体(1)内，所述无框无刷力矩电机的转子(6)与所述转台中空主轴(3)连接；/n精密轴承组(7)，所述精密轴承组(7)套设在所述转台中空主轴(3)的外围；/n测量单元(8)，所述测量单元(8)安装在所述转台壳体(1)内，所述测量单元(8)用于测量所述无框无刷力矩电机的转子(6)与所述无框无刷力矩电机的定子(5)之间的相对位置；/n下部连接器(9)，所述下部连接器(9)安装在所述转台壳体(1)上；/n汇流环(10)，所述汇流环(10)设置在所述转台中空主轴(3)的底端，所述上部连接器(4)通过所述汇流环(10)连接到所述下部连接器(9)；/n驱动与控制模块，所述驱动与控制模块安装在所述转台壳体(1)内；/n密封圈(11)，所述盖板(2)与所述转台壳体(1)之间设置有密封圈(11)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高精力矩电机伺服转台，其特征在于，包括：
转台壳体(1)，所述转台壳体(1)的内部具有容纳空间，所述转台壳体(1)的顶端开口；
盖板(2)，所述盖板(2)设置在所述转台壳体(1)的顶端；
转台中空主轴(3)，所述转台中空主轴(3)设置在所述转台壳体(1)内，且所述转台中空主轴(3)设置在所述开口区域，所述盖板(2)与所述转台中空主轴(3)连接；
上部连接器(4)，所述上部连接器(4)连接在所述盖板(2)的顶面；
无框无刷力矩电机，所述无框无刷力矩电机的定子(5)固定在所述转台壳体(1)内，所述无框无刷力矩电机的转子(6)与所述转台中空主轴(3)连接；
精密轴承组(7)，所述精密轴承组(7)套设在所述转台中空主轴(3)的外围；
测量单元(8)，所述测量单元(8)安装在所述转台壳体(1)内，所述测量单元(8)用于测量所述无框无刷力矩电机的转子(6)与所述无框无刷力矩电机的定子(5)之间的相对位置；
下部连接器(9)，所述下部连接器(9)安装在所述转台壳体(1)上；
汇流环(10)，所述汇流环(10)设置在所述转台中空主轴(3)的底端，所述上部连接器(4)通过所述汇流环(10)连接到所述下部连接器(9)；
驱动与控制模块，所述驱动与控制模块安装在所述转台壳体(1)内；
密封圈(11)，所述盖板(2)与所述转台壳体(1)之间设置有密封圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈尔禹，贾国明，李其，
申请(专利权)人：成都零启自动化控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51