一种超导转子驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超导转子驱动装置，涉及超导转子驱动技术领域，超导转子驱动装置包括：超导转子、定子绕组、光纤探头、光纤探测电路和驱动电源；定子绕组设置在超导转子的侧面；光纤探头设置在超导转子的上方，光纤探头、光纤探测电路、驱动电源与定子绕组依次连接；光纤探测电路用于根据光纤探头检测的转速信号和相对角位置，产生脉冲信号；其中，相对角位置为超导转子与定子绕组的相对角位置；驱动电源根据脉冲信号对定子绕组供电或断电，从而驱动超导转子的速度变化。和采用定子线圈和力矩器或者只有力矩器置于转子球内部的圆柱孔中的装置相比，本发明专利技术实现超导转子驱动装置的结构简化，从而提升其精度潜力。从而提升其精度潜力。从而提升其精度潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种超导转子驱动装置


[0001]本专利技术涉及超导转子驱动
，特别是涉及一种超导转子驱动装置。

技术介绍

[0002]高速旋转转子具有定轴性，利用此特性可以制成高精度角速度传感器，超导态的超导体在磁场中由于迈斯纳效应会使其表面产生磁压力，故可以依据此效应对超导转子进行无接触支承和加转，低温环境下材料的膨胀小、蠕变小且化学活性极低，故超导转子磁浮装置具有极高的精度潜力。超导转子的驱动是超导转子磁悬浮装置正常运行的核心技术之一。超导转子驱动系统通常包括超导转子、超导力矩器和超导驱动线圈等，力矩器的功能是维持超导转子的竖直状态，驱动线圈是对超导转子进行加转。
[0003]现有的已公开的超导转子磁浮装置的驱动结构，多数采用定子线圈和力矩器或者只有力矩器置于转子球内部的圆柱孔中，此种结构装置的转子结构和驱动结构十分复杂，限制了其精度的进一步提升。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种超导转子驱动装置，实现超导转子驱动装置的结构简化，从而提升精度潜力。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种超导转子驱动装置，包括：超导转子、定子绕组、光纤探头、光纤探测电路和驱动电源；
[0007]所述定子绕组设置在所述超导转子的侧面；所述光纤探头设置在所述超导转子的上方，所述光纤探头、所述光纤探测电路、所述驱动电源与所述定子绕组依次连接；
[0008]所述光纤探头用于检测所述超导转子的转速信号和相对角位置；所述相对角位置为所述超导转子与所述定子绕组的相对角位置；
[0009]所述光纤探测电路用于根据所述转速信号和所述相对角位置，产生脉冲信号；
[0010]所述驱动电源用于根据所述脉冲信号对所述定子绕组供电或断电，从而驱动所述超导转子的速度变化。
[0011]可选地，超导转子驱动装置还包括：驱动电路；所述光纤探测电路通过所述驱动电路与所述驱动电源连接；
[0012]所述驱动电路用于根据所述脉冲信号产生驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述驱动电源；
[0013]所述驱动电源根据所述驱动信号对所述定子绕组供电或断电，从而驱动所述超导转子的速度变化。
[0014]可选地，所述超导转子为球形转子，所述超导转子的赤道处均匀切削8个圆平面。
[0015]可选地，所述超导转子的顶部设置有八花纹和转速花纹；
[0016]所述八花纹包括：8个无顶角球面扇形花纹，所述转速花纹为有顶角球面扇形花
纹；所述无顶角球面扇形花纹在所述超导转子的赤道面投影的圆周角和所述有顶角球面扇形花纹在所述赤道面投影的圆周角均为22.5
°
；
[0017]所述转速花纹的外缘与所述八花纹的内缘相切，所述转速花纹在所述赤道面投影圆周角的角平分线与所述八花纹的一个无顶角球面扇形花纹的一条边在所述赤道面的投影对齐；一个所述无顶角球面扇形花纹与一个所述圆平面对应设置，每个所述无顶角球面扇形花纹的一条边在赤道面的投影均与对应的所述圆平面的垂直平分线重合。
[0018]可选地，所述光纤探头包括：转速探头和八花纹探头；所述转速探头设置在所述转速花纹的上方，所述八花纹探头设置在所述八花纹的上方；
[0019]所述转速探头用于检测所述转速信号；
[0020]所述八花纹探头用于检测所述相对角位置。
[0021]可选地，所述定子绕组包括4个空心的圆柱体定子线圈；
[0022]所有所述定子线圈与所述圆平面均匀且对应设置。
[0023]可选地，所述转速探头在赤道面的投影和所述八花纹探头在所述赤道面的投影的连线穿过所述超导转子的球心；所述赤道面为所述超导转子的赤道面。
[0024]可选地，每个所述圆平面到所述超导转子的球心的距离均为24mm。
[0025]可选地，所述定子线圈的外径为10mm，内径为6mm，高度为3.9mm。
[0026]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0027]本专利技术公开了一种超导转子驱动装置，包括：超导转子、定子绕组、光纤探头、光纤探测电路和驱动电源；定子绕组设置在超导转子的侧面；光纤探头设置在超导转子的上方，光纤探头、光纤探测电路、驱动电源与定子绕组依次连接；光纤探测电路用于根据光纤探头检测的转速信号和相对角位置，产生脉冲信号；其中，相对角位置为超导转子与定子绕组的相对角位置；驱动电源根据脉冲信号对定子绕组供电或断电，从而驱动超导转子的速度变化。和采用定子线圈和力矩器或者只有力矩器置于转子球内部的圆柱孔中的装置相比，本专利技术实现了超导转子驱动装置的结构简化，从而提升了精度潜力。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例提供的超导转子驱动装置结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的超导转子示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的超导转子俯视图；
[0032]图4为超导转子逆时针转动时的加速逻辑时序信号图；
[0033]图5为超导转子逆时针转动时的减速逻辑时序信号图；
[0034]图6为超导转子顺时针转动时的加速逻辑时序信号图；
[0035]图7为超导转子顺时针转动时的减速逻辑时序信号图；
[0036]图8为超导转子逆时针转动时的转速花纹信号与八花纹信号的相位关系图；
[0037]图9为超导转子顺时针转动时的转速花纹信号与八花纹信号的相位关系图；
[0038]图10为超导转子逆时针转动时的输出信号图；
[0039]图11为超导转子顺时针转动时的输出信号图。
[0040]附图说明：1
‑
超导转子，2
‑
定子绕组，3
‑
光纤探头，4
‑
光纤探测电路，5
‑
示波器，6
‑
驱动电源，7
‑
驱动电路，8
‑
八花纹，9
‑
转速花纹，10
‑
转速探头，11
‑
八花纹探头。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]本专利技术的目的是提供一种超导转子驱动装置，旨在实现超导转子驱动装置的简单结构和高精度，可应用于超导转子驱动

[0043]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导转子驱动装置，其特征在于，包括：超导转子、定子绕组、光纤探头、光纤探测电路和驱动电源；所述定子绕组设置在所述超导转子的侧面；所述光纤探头设置在所述超导转子的上方，所述光纤探头、所述光纤探测电路、所述驱动电源与所述定子绕组依次连接；所述光纤探头用于检测所述超导转子的转速信号和相对角位置；所述相对角位置为所述超导转子与所述定子绕组的相对角位置；所述光纤探测电路用于根据所述转速信号和所述相对角位置，产生脉冲信号；所述驱动电源用于根据所述脉冲信号对所述定子绕组供电或断电，从而驱动所述超导转子的速度变化。2.根据权利要求1所述的超导转子驱动装置，其特征在于，还包括：驱动电路；所述光纤探测电路通过所述驱动电路与所述驱动电源连接；所述驱动电路用于根据所述脉冲信号产生驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述驱动电源；所述驱动电源根据所述驱动信号对所述定子绕组供电或断电，从而驱动所述超导转子的速度变化。3.根据权利要求1所述的超导转子驱动装置，其特征在于，所述超导转子为球形转子，所述超导转子的赤道处均匀切削8个圆平面。4.根据权利要求1所述的超导转子驱动装置，其特征在于，所述超导转子的顶部设置有八花纹和转速花纹；所述八花纹包括：8个无顶角球面扇形花纹，所述转速花纹为有顶角球面扇形花纹；所述无顶角球面扇形花纹在所述超导转子的赤道面投影的圆周角和所述有顶角球面扇形花纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：张源，胡新宁，王浩，崔春燕，王秋良，崔旭，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：