[实用新型]双定子通孔轴承永磁陀螺电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及陀螺仪领域，尤其是一种双定子通孔轴承三相永磁陀螺电机。

背景技术

传统的永磁陀螺电机采用外转子、单定子、分裂式轴承结构。转子置于定子外侧，以满足陀螺仪所需的动量矩。定子在转子内部，与轴固联。转子上安置永磁磁钢，定子上安置绕组线圈。定子绕组通以三相电流形成定子电枢磁场，与转子永磁磁钢磁场相互作用，产生旋转力矩，使电机旋转并达到同步状态。现有的这种传统永磁陀螺电机主要存在以下缺陷：1、定子采用微晶玻璃陶瓷加工，线圈直接粘贴在微晶玻璃陶瓷定子架上，然后与同样是微晶玻璃陶瓷材料加工的外罩配合、胶接封闭。由于微晶玻璃陶瓷材质孔隙大，清洗困难，因此对动压气体轴承污染严重，易导致动压气体轴承失效。

2、转子由两只轴承盖、转子环、磁钢以及屏蔽环组成。首先，磁钢以及屏蔽环安装于转子上，组成转子组件，然后两只轴承盖分别置于转子组件两侧，通过止口和螺钉定位，与转子组件连接，得到转子。轴承为分裂式结构，双孔轴颈轴承。两轴承分置于两只轴承盖上，轴承孔与轴构成径向轴承，轴承盖端面与止推板构成止推轴承。轴承盖与转子用止口和螺钉定位，长时间使用后有位置变化、有振动，同心度难于保证，加工、研磨、装配复杂，装拆时容易变化，对动不平衡量影响大，导致仪表精度有变化。

3、由于转子与轴承零件不是同一种材料，其线膨胀系数不一致，热变形影响大，易造成轴承轴向间隙变化，导致轴承性能变差甚至轴承失效。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠，加工、装配简便，轴承精度、性能易于保证，电机可靠性高的双定子通孔轴承永磁陀螺电机。本电机采用通孔轴承、双定子电机解决轴承受定子污染以及轴承间隙变化问题。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种双定子通孔轴承永磁陀螺电机，包括定子、转子、止推板和轴，其特征在于：轴同轴套装在转子轴承套的轴承孔内，两个止推板按动压气体轴承的工作方式分别安装在轴的左右两端，并用内螺母固定，转子的左右两端分别安装一个定子，该两个定子用外螺母固定在轴上。

而且，所述的转子由轴承套、磁钢、转子环和导磁环构成，轴承套的轴心同轴制出一个轴承孔，轴承套同轴安装在转子环内，转子环的左右两侧对称制出两个环形安装槽，每个环形安装槽内均同轴安装一个环形的磁钢，每个磁钢的外壁与转子环之间均安装一个导磁环，每个磁钢的内壁与转子环之间均同轴夹装一个环形的定子。

而且，所述的磁钢为永磁多极整体环磁钢。

而且，所述的两个定子通过线路电连接，该两个定子的外端分别固装在各自的支撑架上，该支撑架用外螺母固定在轴上。

而且，所述的定子为无铁芯结构，定子的外端安装在陶瓷骨架上，定子绕组线圈粘贴在陶瓷骨架上，经整型、装模、真空灌胶、固化、脱模等方式将绕组密封，定子绕组采用三相星形连接方式，左右两只定子上分别装上一套独立三相的绕组，采用专用的控制模块，导通方式为两相导通六状态。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本电机的定子为无铁芯结构，选用致密性好的陶瓷作为骨架支撑材料，定子绕组线圈粘贴在陶瓷骨架上，经整型、装模、真空灌胶、固化、脱模等方式将绕组密封。该加工方法可以保证定子表面光滑、易清洗，能降低对轴承的污染、延长轴承的使用寿命。

2、由于定子为无铁芯结构，因此电机工作时没有铁耗，能降低电机功耗，并可通过提高磁钢性能增加电机工作气隙磁密，可以减少电机绕组匝数，同时增加绕组线径，可有效减小阻值、减少铜耗、提高电机效率。

3、本电机的磁钢采用永磁多极整体环磁钢，其对称性好，可消除多块磁钢组成的多极环质心不稳定的缺陷，转子整体程度高。同时转子环和导磁环均选择膨胀系数与磁钢接近材料，使磁钢、导磁环与转子环构成了一个刚体，保证转子质心的稳定性。

4、本电机转子的轴承套、磁钢、转子环和导磁环的安装方式均采用径向配合方式，无止口配合、螺钉定位，使得转子结构刚度大、稳定性好，分裂式轴承结构中两轴承孔被通孔轴承结构中的一个通孔取代，加工时容易保证同心度，装拆时轴承参数不受影响，提高了动量矩轴和马达轴的一致性；轴承加工尺寸一致好，旋转起来后，轴承变形要远小于分裂式结构，在静态和动态下，轴承间隙能够保证不变，因此轴承的轴向刚度容易得到保证，柔度差小降低了陀螺仪的不等刚度，可以有效地降低陀螺仪与加速度平方有关的漂移系数，从而有效提高陀螺抗振动能力。